DE202012100128U1 - Detection system for obtaining information in tubular elements - Google Patents
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Abstract
Erfassungssystem, eingerichtet zur Gewinnung von Informationen, insbesondere Daten, die zu wenigstens einem rohrartigen Element (10) gehören, wobei mehrere rohrartige Elemente zu einem rohrartigen Netzwerk (10, 12, 11, 13) miteinander verbunden sein können, wie etwa einem Abwasserkanalsystem, einem Versorgungsleitungssystem, einem Lüftungsleitungssystem oder dergleichen, wobei das Erfassungssystem wenigstens ein Fluggerät (14) umfasst, mittels welchem Informationen im Inneren des wenigstens einen rohrartigen Elements (10) erfassbar sind.Acquisition system, set up to obtain information, in particular data, belonging to at least one pipe-like element (10), wherein several pipe-like elements can be connected to one another to form a pipe-like network (10, 12, 11, 13), such as a sewer system, a A supply line system, a ventilation line system or the like, the detection system comprising at least one aircraft (14) by means of which information can be detected inside the at least one tubular element (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erfassungssystem, eingerichtet zur Gewinnung von Informationen, insbesondere Daten, die zu wenigstens einem rohrartigen Element gehören, wobei mehrere rohrartige Elemente zu einem rohrartigen Netzwerk miteinander verbunden sein können, wie etwa einem Abwasserkanalsystem, einem Versorgungsleitungssystem, einem Lüftungsleitungssystem oder dergleichen.The present invention relates to a detection system adapted for obtaining information, in particular data belonging to at least one tubular element, wherein a plurality of tubular elements may be connected together to form a tubular network, such as a sewer system, a supply line system, a ventilation duct system or the like.
Rohrartige Systeme für die Ver- bzw. Entsorgung benötigen regelmäßige Inspektionen, die teilweise von außen durchgeführt werden können, aber auch Inspektionen von innen sind in der Regel erforderlich. Dies trifft auf unterschiedlichste Rohrsysteme zu, wie etwa Abwasserleitungen, Lüftungsleitungen, Versorgungsleitungen, Pipelines und dergleichen. Für solche Inspektionen werden, insbesondere unter Berücksichtigung des Rohrdurchmessers, Personen durch das Rohrsystem entsandt, oder es werden fahrende Kamerasysteme durch das Rohrsystem bewegt, teilweise auch als Robotersysteme.Pipe-like systems for supply and disposal require regular inspections, some of which can be carried out from the outside, but inspections from the inside are usually required. This applies to a variety of pipe systems, such as sewers, ventilation ducts, supply lines, pipelines and the like. For such inspections, in particular taking into account the pipe diameter, persons are sent through the pipe system or moving camera systems are moved through the pipe system, sometimes as robotic systems.
Zur Gewinnung von Informationen, die zu einem rohrartigen Element gehören, kommen beispielsweise bei Abwasserkanälen fahrende Gerätschaften zum Einsatz, wie sie etwa in den Druckschriften
Ferner ist es insbesondere bei Abwasserkanälen üblich, dass auch Personen für eine Inspektion in die Kanäle steigen, um sich über den Zustand des Abwasserkanals zu informieren und um ggf. Reparaturen oder sonstige Maßnahmen durchzuführen. Diese Arbeiten im Schmutzwasser und der damit verbundenen speziellen Atmosphäre, die gesundheitsschädliche, ggf. auch lebensgefährliche oder gar tödliche Gase enthalten kann, ist mit einem nicht unerheblichen Risiko verbunden. Sowohl die automatisierte als auch die von Personen selbst durchgeführte Inspektion von rohrartigen Elementen bzw. Netzwerken ist eine sehr arbeits- und kostenintensive Tätigkeit. Der Bedarf für solche Tätigkeiten wird in Zukunft weiter steigen, um alterungsbedingte Veränderungen, Ablagerungen oder Schäden in solchen rohrartigen Elementen bzw. Netzwerken entdecken und beheben zu können.Furthermore, it is customary, in particular in sewers, for persons to climb into the sewers for an inspection in order to inform themselves about the state of the sewer and, if necessary, to carry out repairs or other measures. This work in the dirty water and the associated special atmosphere, which may contain harmful, possibly even life-threatening or even deadly gases, is associated with a considerable risk. Both the automated and self-conducted inspection of tubular elements or networks is a very labor-intensive and expensive activity. The need for such activities will continue to increase in the future in order to detect and remedy age-related changes, deposits or damage in such tubular elements or networks.
Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Erfassungssystem für rohrartige Leitungssysteme bereitzustellen. Vorzugsweise sollen Kosten eingespart werden können und Gefahren für arbeitende Personen verringert werden. Ferner ist auch eine erhöhte Automatisierung von Abläufen zur Gewinnung von Informationen Ziel der vorliegenden Erfindung. Durch die Automatisierung sollen verbesserte Daten erfasst und die Qualität der Dokumentation erhöht werden.The object of the invention is to provide an improved detection system for tubular conduit systems. Preferably, costs should be saved and dangers for working people can be reduced. Further, increased automation of operations for obtaining information is also an objective of the present invention. Automation aims to capture improved data and improve the quality of documentation.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Erfassungssystem wenigstens ein Fluggerät umfasst, mittels welchem Informationen im Inneren des wenigstens einen rohrartigen Elements erfassbar sind.To solve this problem it is proposed that the detection system comprises at least one aircraft, by means of which information can be detected inside the at least one tubular element.
Das Fluggerät kann sich in einem rohrartigen Element bzw. einem rohrartigen Netzwerk berührungslos bewegen und kommt bei seiner Bewegung in der Regel nicht in Kontakt mit den Rohrwänden oder dem im Rohr transportierten Medium, wie etwa Abwasser. Da sich das Fluggerät nicht fahrend entlang den Wänden und wenigstens teilweise im Medium bewegen muss, kann es leicht und klein ausgeführt sein, so dass die Voraussetzungen für eine schnelle Bewegung durch das rohrartige Element gegeben sind. Hierdurch können Inspektionszeiten verkürzt werden. Ferner kann der Energieaufwand für Routineinspektionen verringert werden. Die Erfassung von Informationen erfolgt dabei vorzugsweise im Flug bzw. während verschiedenen Flugphase, wobei hierzu auch Zwischenlandungen auf dem Medium, an der Rohrinnenwand oder an Einbauten zählen können.The aircraft can move without contact in a tubular element or a tubular network and comes in its movement usually not in contact with the tube walls or transported in the tube medium, such as wastewater. Since the aircraft does not have to move along the walls and at least partially in the medium, it can be made light and small, so that the conditions for rapid movement through the tubular element are given. As a result, inspection times can be shortened. Furthermore, the energy consumption for routine inspections can be reduced. The detection of information is preferably carried out in flight or during various phases of flight, which may include intermediate stops on the medium, on the pipe inner wall or on internals.
Das Fluggerät ist bevorzugt derart ausgeführt, dass es autonom oder fremdgesteuert im rohrartigen Element navigiert. Bei einer autonomen Steuerung wird daran gedacht, dass sich das Fluggerät im rohrartigen Element selbst orientiert, beispielsweise unter Auswertung von erfassten Sensorwerten, eine Strecke innerhalb des Rohrsystems selbständig abfliegt und anschließend wieder an den Ausgangspunkt des Flugs zurückkehrt oder einen anderen Zugangspunkt im Rohrsystem anfliegt, an dem das Fluggerät wieder aus dem Rohrsystem entfernt werden kann. Beispielsweise könnte das Fluggerät in einem ersten Zugangsschacht in das Rohrsystem eingeführt und bei einem zweiten Zugangsschacht wieder entnommen werden, wobei die beiden Zugangsschächte weit auseinander liegen können.The aircraft is preferably designed such that it navigates autonomously or externally controlled in the tubular element. In an autonomous control is thought that the aircraft in the tubular element itself oriented, for example, based on evaluation of detected sensor values, a distance within the pipe system autonomously flies and then returns to the starting point of the flight or another access point in the pipe system abfliegt the aircraft can be removed from the pipe system again. For example, the aircraft could be introduced into the pipe system in a first access shaft and removed again at a second access shaft, wherein the two access shafts can be far apart.
Es wird weiterbildend vorgeschlagen, dass das Fluggerät wenigstens einen vorzugsweise verstellbaren Rotor umfasst, wobei es vorzugsweise als senkrecht startendes und landendes unbemanntes Fluggerät ausgeführt ist, insbesondere als Quadro-, Hexa-, oder Oktokopter oder dergleichen. Das Fluggerät kann auch ummantelte Rotoren aufweisen und als sogenannte Flugplattform ausgebildet sein. Die Verstellung von Rotoren ist rein optional und bei Fluggeräten mit mehreren Rotoren nicht unbedingt erforderlich, da bei solchen Fluggeräten die Flugsteuerung mittels unterschiedlicher Drehzahlen der einzelnen Rotoren erfolgt. Alternativ kann das Fluggerät als Flugzeug mit starren Tragflächen oder als Luftkissenfahrzeug ausgeführt sein. Als senkrecht startendes und landendes Fluggerät können nicht nur im wesentlichen horizontal verlaufende rohrartige Elemente im Flug inspiziert werden, sondern auch stark geneigte, im Extremfall vertikal stehende rohrartige Elemente bzw. Schächte.It is further proposed that the aircraft comprises at least one preferably adjustable rotor, wherein it preferably as vertical launching and landing unmanned aerial vehicle is executed, in particular as a quadro, hexa, or octocopter or the like. The aircraft may also have shrouded rotors and be designed as a so-called flight platform. The adjustment of rotors is purely optional and in aircraft with multiple rotors is not necessarily required, since in such aircraft, the flight control by means of different speeds of the individual rotors takes place. Alternatively, the aircraft may be designed as a rigid wing aircraft or as a hovercraft. As vertical takeoff and landing aircraft not only substantially horizontally extending tubular elements can be inspected in flight, but also highly inclined, in extreme cases vertically standing tubular elements or wells.
Das Erfassungssystem ist bevorzugt derart ausgeführt, dass das wenigstens eine Fluggerät während einer vorbestimmten Zeitdauer in dem wenigstens einen rohrartigen Element verbleibt, wobei das Fluggerät während der vorbestimmten Zeitdauer mehrfach oder dauerhaft aktivierbar ist.The detection system is preferably designed such that the at least one aircraft remains in the at least one tubular element for a predetermined period of time, wherein the aircraft is repeatedly or permanently activated during the predetermined period of time.
Das Fluggerät kann wenigstens einen Sensor oder/und wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung zur Erfassung von Informationen über das rohrartige Element umfassen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Fluggerät wenigstens einen Gassensor umfasst. Ein Fluggerät mit Gassensor kann beispielsweise für eine Untersuchung der in einem Rohrsystem vorhandenen Gase bzw. Gaskonzentrationen verwendet werden im Vorfeld einer Begehung durch Inspektionspersonen. Denkbar ist auch, dass das Fluggerät und Inspektionspersonen gleichzeitig im Rohrsystem sind, und das Fluggerät dem Inspektionstrupp um eine bestimmte Weglänge voraus ist, um ggf. Warnungen auszugeben, falls Stellen mit erhöhter, insbesondere gesundheitsgefährdender Gaskonzentration gefunden werden.The aircraft may comprise at least one sensor and / or at least one image acquisition device for acquiring information about the tubular element. It is particularly preferred if the aircraft comprises at least one gas sensor. An aircraft with a gas sensor can be used, for example, for an examination of the gases or gas concentrations present in a pipe system in advance of an inspection by inspectors. It is also conceivable that the aircraft and inspectors are at the same time in the pipe system, and the aircraft the inspection troop is ahead by a certain distance in order to issue warnings, if any points are found with increased, especially hazardous gas concentration.
Das Erfassungssystem umfasst vorzugsweise wenigstens eine Speichereinheit zur Speicherung von erfassten Informationen, insbesondere digitalen Daten. Eine solche Speichereinheit kann am Fluggerät selbst vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend kann eine Speichereinheit des Erfassungssystems aber auch außerhalb des Fluggeräts an einer anderen Stelle im Rohrsystem oder auch außerhalb des Rohrsystem vorhanden sein und mit dem Fluggerät in Kommunikationsverbindung stehen zwecks Übertragung von erfassten Daten.The detection system preferably comprises at least one memory unit for storing acquired information, in particular digital data. Such a storage unit may be provided on the aircraft itself. Alternatively or additionally, a storage unit of the detection system but also outside of the aircraft at another point in the pipe system or outside the pipe system may be present and communicate with the aircraft in communication for the purpose of transmitting acquired data.
Ferner kann das Erfassungssystem wenigstens eine Auswertungseinheit umfassen, mittels welcher erfasste Informationen, insbesondere digitale Daten, automatisch oder/und durch eine Bedienperson auswertbar sind. Eine solche Auswertungseinheit kann beispielsweise durch eine externe Rechnereinheit, wie etwa ein Notebook oder dergleichen gebildet sein.Furthermore, the detection system may comprise at least one evaluation unit, by means of which acquired information, in particular digital data, can be evaluated automatically or / and by an operator. Such an evaluation unit can be formed for example by an external computer unit, such as a notebook or the like.
Denkbar ist auch, dass am Fluggerät selbst eine für bestimmte Aufgaben eingerichtete Auswertungseinheit vorgesehen ist, welche durch eine externe Auswertungseinheit ergänzt wird. Eine Auswertungseinheit am Fluggerät kann beispielsweise dazu genutzt werden, bei der Erfassung von einem Fremdkörper im rohrartigen Element, diesen als Hindernis für das Fluggerät zu identifizieren und daraus beispielsweise ein Ausweichmanöver für das Fluggerät zu bestimmen.It is also conceivable that on the aircraft itself an evaluation unit is provided for certain tasks, which is supplemented by an external evaluation unit. An evaluation unit on the aircraft can be used, for example, to identify when detecting a foreign body in the tubular element, this as an obstacle for the aircraft and to determine, for example, an evasive maneuver for the aircraft.
Das Erfassungssystem weist bevorzugt wenigstens eine Schnittstelle auf, die zur Übertragung von Informationen bzw. Daten zwischen dem Fluggerät und der Auswertungseinheit eingerichtet ist.The detection system preferably has at least one interface which is set up for the transmission of information or data between the aircraft and the evaluation unit.
Um die autonome Bewegung des Fluggeräts bzw. von mehreren Fluggeräten im Rohrsystem zu unterstützen, wird vorgeschlagen, dass das Erfassungssystem wenigstens ein in dem rohrartigen Element bzw. einem Rohrsystem angeordnetes Leitungssystem umfasst, wobei das Leitungssystem vorzugsweise zur Datenübermittlung oder/und zur Energieübertragung vorgesehen ist.In order to support the autonomous movement of the aircraft or of several aircraft in the pipe system, it is proposed that the detection system comprises at least one pipe system arranged in the pipe-like element or pipe system, wherein the pipe system is preferably provided for data transmission and / or energy transmission.
Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass Erfassungssystem wenigstens eine Basisstation umfasst, die innerhalb oder außerhalb des rohrartigen Elements angeordnet ist, wobei die Basisstation vorzugsweise derart eingerichtet ist, dass an ihr wenigstens ein Fluggerät angeordnet werden kann.For this purpose, it is further proposed that the detection system comprises at least one base station which is arranged inside or outside the tubular element, wherein the base station is preferably arranged such that at least one aircraft can be arranged on it.
Die Basisstation kann dazu eingerichtet sein, ein an ihr angeordnetes Fluggerät mit Energie zu versorgen, insbesondere die Menge von wenigstens einem Energieträger, wie etwa elektrische Ladung oder/und Treibstoff oder/und Druckluft oder/und Wasserstoff, zu erhöhen, wobei der von der Basisstation zugeführte Energieträger in einem zugehörigen am Fluggerät angebrachten Energiespeicher aufnehmbar ist.The base station may be adapted to provide power to an aircraft disposed thereon, in particular to increase the amount of at least one energy source, such as electrical charge and / or fuel and / or compressed air and / or hydrogen, that of the base station supplied energy carrier in an associated mounted on the aircraft energy storage is receivable.
Die wenigstens eine Basisstation kann dabei mit dem Leitungssystem verbunden sein. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass vom Fluggerät erfasste und zwischengespeicherte Daten mittels einer Basisstation an eine externe Auswertungseinheit übertragen werden. Man kann die Basisstation auch als eine Art Dockingstation bezeichnen, die sowohl für den Datenaustausch als auch für die Energieversorgung des Fluggeräts eingerichtet ist.The at least one base station can be connected to the line system. In this case, it is conceivable, in particular, for data recorded and temporarily stored by the aircraft to be transmitted by means of a base station to an external evaluation unit. The base station can also be referred to as a kind of docking station which is set up both for the data exchange and for the power supply of the aircraft.
Das Fluggerät kann ferner derart eingerichtet sein, dass es an der Innenseite des rohrartigen Elements oder auf dem im rohrartigen Element vorhandenen Medium aufsetzen kann, vorzugsweise mittels einer zugehörigen Anflugprozedur.The aircraft may also be arranged to be placed on the inside of the tubular member or on the medium present in the tubular member, preferably by means of an associated approach procedure.
Um die Möglichkeiten der Nutzung des Fluggeräts noch zu erhöhen, kann am Fluggerät wenigstens ein Arbeitsgerät angebracht sein, mittels welchem eine gewünschte Maßnahme, wie etwa Entnahme einer Probe, Ergreifen eines Fremdkörpers, Ausbringen eines Dichtungsmittels, Öffnen/Schließen eines Ventils oder dergleichen, durchführbar ist. In order to increase the possibilities of using the aircraft still further, at least one implement may be attached to the aircraft, by means of which a desired action, such as taking a sample, grasping a foreign body, applying a sealant, opening / closing a valve or the like, is feasible ,
Beim Erfassungssystem wird ferner daran gedacht, dass mehrere Fluggeräte gleichzeitig in einem Rohrsystem im Einsatz sind, wobei die mehreren Fluggeräte gleichartig oder unterschiedlich ausgeführt sind.The detection system is further contemplated that multiple aircraft are simultaneously in a pipe system in use, wherein the plurality of aircraft are made similar or different.
Dabei können die mehreren Fluggeräte derart ausgeführt sein, dass sie sich gegenseitig bei durchzuführenden Aufgaben unterstützen oder/und Anweisungen geben, derart, dass die mehreren Fluggeräte einen schwarmartigen oder/und hierarchieartigen Verband bilden.In this case, the plurality of aircraft may be designed such that they support each other in carrying out tasks and / or give instructions, such that the plurality of aircraft form a swarm-like or / and hierarchical association.
Das Fluggerät umfasst vorzugsweise wenigstens eine Steuereinheit, die für die Navigation oder/und die Erfassung von Informationen oder/und die Speicherung von erfassten Informationen oder/und die Übertragung von erfassten Informationen oder/und die Kommunikation mit anderen Fluggeräten eingerichtet ist.The aircraft preferably comprises at least one control unit which is set up for the navigation and / or the acquisition of information and / or the storage of acquired information and / or the transmission of acquired information and / or the communication with other aircraft.
Das Fluggerät kann wenigstens eine vorzugsweise einstellbare Energiequelle zur aktiven Bestrahlung des Umfelds aufweisen, wie etwa Licht, Lidar, Radar, Ultraschall, um bedarfsweise das Innere des rohrartigen Elements wenigstens teilweise zu bestrahlen bzw. zu beleuchten.The aircraft may include at least one preferably adjustable energy source for actively irradiating the environment, such as light, lidar, radar, ultrasound, to at least partially illuminate or illuminate the interior of the tubular member as needed.
Das Erfassungssystem kann auch verfahrensmäßig umgesetzt werden. Hierzu kann ein Verfahren zur Erfassung von Informationen, insbesondere Daten, die zu wenigstens einem rohrartigen Element gehören, eingesetzt werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen von wenigstens einem Fluggerät in dem rohrartigen Element; Durchführen von wenigstens einem Flug mit dem wenigstens einen Fluggerät im Inneren des rohrartigen Elements, wobei während des Flugs Informationen im Inneren des rohrartigen Elements erfasst werden, vorzugsweise Informationen über das rohrartige Element oder/und das im rohrartigen Element vorhandene Medium oder/und Fremdkörper im rohrartigen Element.The detection system can also be implemented procedurally. For this purpose, a method for acquiring information, in particular data belonging to at least one tubular element, may be used, the method comprising the following steps: providing at least one aircraft in the tubular element; Performing at least one flight with the at least one aircraft inside the tubular element, during which information is detected inside the tubular element, preferably information about the tubular element and / or the present in the tubular member medium and / or foreign body in the tubular Element.
Bei einem solchen Verfahren können Informationen insbesondere in Form von digitalen oder analogen Daten erfasst werden, vorzugsweise durch wenigstens einen am Fluggerät angebrachten Sensor oder/und durch wenigstens eine am Fluggerät angebrachte Bildaufnahmevorrichtung.In such a method, information can be detected in particular in the form of digital or analog data, preferably by at least one sensor attached to the aircraft or / and by at least one image acquisition device attached to the aircraft.
Die erfassten Informationen bzw. Daten können in einer Speichereinheit gespeichert werden. Die Speichereinheit kann dabei lokal, oder entfernt, insbesondere auch in einer Cloud bereitgestellt sein.The acquired information or data can be stored in a memory unit. The storage unit can be provided locally or remotely, in particular also in a cloud.
Ferner können die gespeicherten Informationen bzw. Daten automatisch oder durch eine Bedienperson ausgewertet werden. Eine Auswertung ist auch mittels eines verteilten oder/und virtuellen Rechnersystems (Cloud) möglich.Furthermore, the stored information or data can be evaluated automatically or by an operator. An evaluation is also possible by means of a distributed and / or virtual computer system (cloud).
Die erfassten Informationen bzw. Daten vom Fluggerät können auch an eine Auswertungseinheit übertragen werden, vorzugsweise über wenigstens eine drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle.The acquired information or data from the aircraft can also be transmitted to an evaluation unit, preferably via at least one wireless or wired interface.
Das Fluggerät kann auch beim Erfassungsverfahren autonom oder fremdgesteuert im rohrartigen Element navigieren. Dabei kann das Navigieren des Fluggeräts erfolgen durch:
im rohrartigen Element bzw. Rohrsystem visuell erkennbare Landmarken oder/und
im rohrartigen Element bzw. Rohrsystem angebrachte Funksender, die mit entsprechenden Funkempfängern am Fluggerät in Kommunikationsverbindung stehen, oder/und
optische Führung entlang des Längsprofils des rohrartigen Elements bzw. des Rohrsystems, etwa durch Laserlinien oder dergleichen, oder/und
Orientierung an Marken, die vom Fluggerät selbst im rohrartigen Element projiziert werden, oder/und
Messung des Abstands zur Innenwand des rohrartigen Elements in wenigstens einer Richtung, insbesondere durch elektromagnetische Wellen, wie etwa Licht, Laser, Lidar, Radar, Ultraschall oder dergleichen.The aircraft can also navigate in the detection method autonomous or externally controlled in the tubular element. The navigation of the aircraft can be done by:
in the tubular element or pipe system visually recognizable landmarks and / or
in the tubular element or pipe system mounted radio transmitter, which are in communication with corresponding radio receivers on the aircraft, and / or
optical guide along the longitudinal profile of the tubular element or the pipe system, such as by laser lines or the like, and / or
Orientation to marks that are projected by the aircraft itself in the tubular element, and / or
Measuring the distance to the inner wall of the tubular element in at least one direction, in particular by electromagnetic waves, such as light, laser, lidar, radar, ultrasound or the like.
Zur Erfassung von Informationen, insbesondere mittels der Bildaufnahmevorrichtung, kann das Innere des rohrartigen Elements bedarfsweise mittels einer Energiequelle zur aktiven Bestrahlung des Umfelds, wie etwa Licht, Lidar, Radar, Ultraschall, bestrahlt bzw. beleuchtet werden, wobei die Bestrahlungsenergiequelle vorzugsweise am Fluggerät angebracht ist.In order to acquire information, in particular by means of the image recording device, the interior of the tubular element may, if necessary, be irradiated by means of an energy source for actively irradiating the environment, such as light, lidar, radar, ultrasound, wherein the irradiation energy source is preferably mounted on the aircraft ,
Ferner kann das Erfassungsverfahren das Bereitstellen eines Energieträgers, wie etwa elektrische Ladung, Brennstoff, Druckluft oder dergleichen, und das Übertragen des Energieträgers an einen Energiespeicher des Fluggeräts umfassen.Further, the detection method may include providing an energy source, such as electrical charge, fuel, compressed air, or the like, and transmitting the energy source to an energy storage device of the aircraft.
Das Erfassungsverfahren kann auch das Aufsetzen des Fluggeräts an der Innenseite des rohrartigen Elements oder auf dem im rohrartigen Element vorhandenen Medium umfassen, vorzugsweise mittels einer zugehörigen Anflugprozedur.The detection method may also include placing the aircraft on the inside of the tubular member or on the medium present in the tubular member, preferably by means of an associated approach procedure.
Vorgeschlagen wird auch das Durchführen einer gewünschten Maßnahme mittels des Fluggeräts, wie etwa Entnahmen einer Probe, Ergreifen eines Fremdkörpers, Anbringen eines Dichtungsmittels, Öffnen/Schließen eines Ventils oder dergleichen, insbesondere mittels eines am Fluggerät angebrachten Arbeitsgeräts.It is also proposed to carry out a desired action by means of the Aircraft, such as taking a sample, seizing a foreign body, attaching a sealant, opening / closing a valve or the like, in particular by means of a mounted on the aircraft implement.
Es ist auch denkbar, dass im rohrartigen Element bzw. im Rohrsystem mehrere Fluggeräte gleichzeitig im Einsatz sind.It is also conceivable that in the tubular element or in the pipe system several aircraft are simultaneously in use.
Die mehreren, insbesondere gleichartig oder verschiedenartig ausgeführten Fluggeräte können derart angesteuert werden, dass sie sich gegenseitig bei durchzuführenden Aufgaben bzw. Maßnahmen unterstützen oder/und Anweisungen geben, so dass die mehreren Fluggeräte einen schwarmartigen oder/und hierarchieartigen Verband bilden.The multiple, in particular similar or differently executed aircraft can be controlled so that they support each other in performing tasks or measures and / or give instructions so that the plurality of aircraft form a swarming and / or hierarchy-like association.
Während dem Erfassungsverfahren kann das wenigstens eine Fluggerät während einer vorbestimmten Zeitdauer in dem wenigstens einen rohrartigen Element verbleiben, wobei das Fluggerät während der vorbestimmten Zeitdauer mehrfach oder dauerhaft aktivierbar ist, um einen Flug zur Gewinnung von Informationen autonom oder fremdgesteuert durchzuführen.During the detection process, the at least one aircraft may remain in the at least one tubular member for a predetermined period of time, the aircraft being repeatedly or permanently activatable for the predetermined period of time to autonomously or externally control a flight to obtain information.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand einer beispielhaften und nicht einschränkenden Ausführungsform beschrieben.The invention will be described below with reference to the attached figures by means of an exemplary and non-limiting embodiment.
Im Zugangsschacht
Es wird darauf hingewiesen, dass alle Darstellungen keine maßstäblichen Zeichnungen sind, welche die Größenverhältnisse zwischen beispielsweise dem Fluggerät
Im Rohr
In der
Im angedockten Zustand, wie in
Mittels der Sensoren
Neben der Erfassung von Daten über den Zustand von Rohren
Das hier dargestellte Fluggerät
Zu den Hauptfunktionen des Fluggeräts
In einem Erfassungssystem bzw. -verfahren können mehrere gleichartige und unterschiedliche Fluggeräte zum Einsatz kommen. Dabei kann das Erfassungssystem mittels der übergeordneten Steuereinheit
Rein beispielhaft ist eine solche Situation in
Das hier vorgestellte Erfassungssystem und zugehörige Verfahrensschritte zeigen ein Grundprinzip der kontaktlosen Inspektion von Rohren bzw. Rohrsystemen mittels eines Fluggeräts, das ferngesteuert oder autonom im Rohrsystem unterwegs ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff rohrartiges Element bzw. Rohrsystem stellvertretend für weitere Komponenten, wie etwa Kanäle, Schächte, Speicher, Verzweigungen, Ventile etc. steht. In der Regel bewegt sich das Fluggerät in einem ein Abwasserkanal zwischen einer Obergrenze des im Rohr befindlichen Mediums (Pegelstand des Mediums) und dem Scheitel des Rohres.The detection system and associated method steps presented here show a basic principle of the contactless inspection of pipes or pipe systems by means of an aircraft that is remotely controlled or autonomous in the pipe system. It should be noted that the term tubular element or pipe system is representative of other components, such as channels, shafts, storage, branches, valves, etc. In general, the aircraft moves in a sewer between an upper limit of the medium in the pipe (level of the medium) and the apex of the tube.
Es ergeben sich durch das vorgestellte Erfassungssystem bzw. -verfahren insbesondere noch weitere Möglichkeiten und Vorteile:
In der Regel kommt das Fluggerät während der Datenerfassung nicht mit dem im Rohr geführten Medium, wie etwa Abwasser, in Berührung. Dadurch kann das Fluggerät klein und leicht ausgeführt werden und sich schnell bewegen, im Gegensatz zu den bisher bekannten, fahrenden Inspektionsgeräten. Hierdurch lässt sich der Energieaufwand für Routineinspektionen verringern.In particular, the presented detection system or method gives rise to further possibilities and advantages:
As a rule, the aircraft does not come into contact with the medium carried in the pipe, such as sewage, during data acquisition. Thus, the aircraft can be made small and light and move quickly, in contrast to the previously known, moving inspection equipment. This reduces the energy required for routine inspections.
Durch seine hohe Geschwindigkeit und Wendigkeit kann das Fluggerät sehr große Rohrabschnitte in kurzer Zeit erfassen bzw. inspizieren. Ferner können Rohrabschnitt auch in kürzeren Zeitabständen erneut inspiziert werden, wobei durch die automatisierte Datenerfassung eine hohe Reproduzierbarkeit der Daten ermöglicht wird. Aufgrund derartiger reproduzierbarer Daten ist auch eine Differentialdiagnose möglich, also eine Auswertung des Unterschieds zwischen verschiedenen Zeitpunkten der Datenerfassung eines gleichen Rohrabschnitts.Due to its high speed and maneuverability, the aircraft can detect or inspect very large pipe sections in a short time. Furthermore, pipe sections can also be re-inspected at shorter intervals, whereby a high reproducibility of the data is made possible by the automated data acquisition. Due to such reproducible data also a differential diagnosis is possible, so an evaluation of the difference between different times of data acquisition of a same pipe section.
Das Fluggerät kann für den Fall, dass es autonom fliegt, nach vorgegebenem, aber im Prinzip wahlfreiem Plan eine vollautomatische Erfassung bzw. Inspektion vornehmen. An diese kann sich dann eine automatisierte Datenanalyse (Auswertung) anschließen. Hierdurch wird die Produktivität des ggf. für eine manuelle Überprüfung noch benötigten Personals vervielfacht.The aircraft can, in the event that it flies autonomously, according to a predetermined, but in principle random plan a fully automatic detection or inspection. These can then be followed by an automated data analysis (evaluation). As a result, the productivity of possibly still required for a manual check personnel is multiplied.
Das Fluggerät kann der Art des rohrartigen Elements bzw. Kanals angepasst werden, um deren spezifischen Eigenschaften Rechnung zu tragen und die Erfüllung bestimmter Eigenschaften zu prüfen, die für die jeweiligen Rohrarten typisch sind. Es ist auch denkbar, dass eine Anpassung des Fluggeräts dynamisch erfolgen kann.The aircraft may be adapted to the nature of the tubular member or channel to account for its specific characteristics and to verify compliance with certain characteristics typical of the particular types of pipe. It is also conceivable that an adaptation of the aircraft can be done dynamically.
Ein Fluggerät ist trotz seiner Ausrüstung mit Sensoren und Steuereinheit preisgünstig. Es kann daher wahlweise auch dauerhaft in einem Rohrsystem verbleiben und dort seine Aufgaben erfüllen. Hierdurch kann auf das aufwändige und Personal benötigende Einbringen des Fluggeräts bei einem Zugangsschacht und das Entnehmen des Fluggeräts aus dem Schacht verzichtet werden.An aircraft is inexpensive despite its equipment with sensors and control unit. It can therefore optionally remain permanently in a pipe system and fulfill its tasks there. As a result, it is possible to dispense with the time-consuming and personnel-requiring introduction of the aircraft in an access shaft and the removal of the aircraft from the shaft.
Denkbar ist auch, dass zum Erfassungssystem weitere Arbeitsgeräte gehören, die von einem Fluggerät überwacht werden. Derartige Arbeitsgeräte können beispielsweise Reinigungsroboter sein, die erfasste und lokalisierte Fremdkörper entfernen. Das Fluggerät kann dabei aufgrund seiner Wendigkeit, die Durchführung von gewünschten Maßnahmen schnell und aus unterschiedlichen Perspektiven bildlich festhalten. Wie bereits erwähnt, ist es auchdenkbar, dass am Fluggerät selbst Arbeitsgeräte vorgesehen sein können, mit denen gewünschte Maßnahmen durchführbar sind.It is also conceivable that the detection system includes other tools that are monitored by an aircraft. Such implements may be, for example, cleaning robots that remove detected and localized foreign objects. Because of its maneuverability, the aircraft can capture the implementation of desired measures quickly and from different perspectives. As already mentioned, it is also conceivable that tools may be provided on the aircraft itself with which desired measures can be carried out.
Insgesamt bietet das vorgestellte Erfassungssystem bzw. -verfahren kostengünstige und neuartige Möglichkeiten für die Ausübung von Inspektions- bzw. Arbeitsschritten in Rohrsystemen.Overall, the presented detection system or method offers cost-effective and novel possibilities for carrying out inspection or work steps in pipe systems.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R082 | Change of representative |
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R163 | Identified publications notified | ||
R163 | Identified publications notified |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MUELLER HOFFMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE Representative=s name: MUELLER - HOFFMANN & PARTNER PATENTANWAELTE, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MUELLER HOFFMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: GENERAL INTERFACES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: USEFUL ROBOTS GMBH, 82110 GERMERING, DE Effective date: 20150122 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MUELLER HOFFMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE Effective date: 20140123 Representative=s name: MUELLER HOFFMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE Effective date: 20150122 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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