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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung, insbesondere Kanalrohrinspektionsvorrichtung gemäß dem Schutzanspruch 1.
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Im Zuge der voranschreitenden Technisierung werden unter anderem verstärkt Lösungen für Aufgabengebiete und Tätigkeiten gesucht, die von Menschen ungern oder nur unter Gefährdung ihres Lebens oder ihrer Gesundheit durchgeführt werden können. Unter diese Tätigkeiten fällt, teilweise aufgrund einer möglichen Gesundheitsgefährdung, teilweise auch aufgrund sehr beschränkter Platzverhältnisse, die Untersuchung von Rohren, insbesondere Kanalrohren bzw. Abwasserrohren.
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In diesem Bereich hat es sich durchgesetzt, die Rohre unter Verwendung eines bildgebenden Verfahrens, d. h. also durch eine Einführung einer Kamera in das Rohr und ein Fortbewegen derselben in dem Kanalrohrnetz zu untersuchen. Dadurch kann eine visuelle Inspektion durch eine Person vor Ort entfallen. Die visuelle Inspektion kann durch den Inspektor bequem an einem Bildschirm außerhalb des Kanalsystems erfolgen, wobei er die entsprechenden Rohre nicht selbst von innen in Augenschein nehmen muss. Somit kann gezielt nach Beschädigungen in Rohrsystemen gesucht werden, woraufhin sich der Aufenthalt im Rohr- bzw. Kanalnetz auf die reine Reparaturtätigkeit, die aufgrund der Ergebnisse Inspektion veranlasst werden kann, beschränken kann. Bei Rohren mit einem für eine Begehung zu engen Durchmesser kann gezielt die zu reparierende Stelle aufgefunden werden, was ansonsten aufgrund der Platzverhältnisse nicht möglich wäre.
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Hierfür zum Einsatz kommende Vorrichtungen weisen in der Regel eine Kamera zur Erzeugung von Bildern und eine Anzeige bzw. einen Bildschirm zur Darstellung der von der Kamera erzeugten Bilder auf. Die Kamera und die Anzeigevorrichtung sind in der Regel durch eine Bildleitung verbunden. Die Kamera kann einerseits mit einem Fahrantrieb an der Kamera bzw. einem Fahrantrieb, auf welchem die Kamera montiert ist oder mit einer Schiebevorrichtung, insbesondere Schiebestab oder Schiebegestänge, ausgebildet sein, so dass sie im Rohr beweglich ist.
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In jüngster Zeit besteht die Tendenz, immer hochauflösendere Kameras vorzusehen, um die Qualität der Inspektion entsprechend verbessern zu können. Dies steht jedoch in einem gewissen Widerspruch zu den herkömmlichen Übertragungsverfahren, in welchen die Bilder in der Regel in einer digitalisierten Art und Weise mittels Kompressionsverfahren übertragen werden, um die entsprechenden Bandbreiten bereitstellen zu können. Durch die Komprimierung wird in der Regel wiederum Bildqualität verloren, was dem Streben nach einer höheren Auflösung und einer besseren Bildqualität widerspricht.
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Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Inspektionsvorrichtung anzugeben, die eine möglichst gute Bildqualität für einen Betrachter zur Verfügung stellen kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Inspektionsvorrichtung, insbesondere Kanalrohrinspektionsvorrichtung mit den Merkmalen, die in Anspruch 1 wiedergegeben sind, gelöst.
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Demnach wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Inspektionsvorrichtung mit einer Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Bildern und einer Anzeigevorrichtung zur Darstellung der von der Bilderzeugungsvorrichtung erzeugten Bilder gelöst, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung und die Anzeigevorrichtung über eine Bildleitung in Verbindung stehen. Die Bilder werden dabei unkomprimiert über die Bildleitung von der Bilderzeugungsvorrichtung zu der Anzeigevorrichtung übertragen. Dadurch wird die Bildqualität auf einem hohen Niveau erhalten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Bildübertragung auf analogem Wege, d. h. also die Bilderzeugungsvorrichtung sowie die Anzeigevorrichtung als auch die Bildleitung sind dazu ausgebildet, wenigstens auf Teilstrecken des Übertragungsweges eine analoge Bildübertragung durchzuführen. Dadurch kann ein Bildsignal mit hoher Qualität übermittelt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Bilderzeugungsvorrichtung und die Anzeigevorrichtung sowie auch die Bildleitung angepasst, auf der Basis der HDCVI-Übertragungstechnik (High Definition Composite Video Interface) zu arbeiten, was beispielsweise durch die Anordnung entsprechender Schnittstellen an den einzelnen Komponenten der Vorrichtung ermöglicht wird. Dies stellt sicher, dass sich HD-Videobilder über lange Strecken mittels eines Kabels, beispielsweise mittels konventioneller Koaxialkabel oder anderweitig geeigneten Kabeln wie beispielsweise Netzwerkkabeln, twisted-pair-Kabeln, SCART-Kabeln, Telefonkabeln etc. übertragen lassen.
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Die Bildleitung weist in einer entsprechenden bevorzugten Ausführungsform ein Koaxialkabel auf, über welches die Bilddaten bzw. das Bild übermittelt werden. Alternativ kann das Bild auch über anderweitig geeignete und dem Fachmann bekannte oder von diesem leicht zu identifizierende Kabel übertragen werden, wie beispielsweise Netzwerkkabel, twisted-pair-Kabel etc. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspricht die Auflösung der Bildübertragungsvorrichtung, sowie auch die Auflösung der übermittelten Daten einem HD-Videoformat. In anderen Worten gesagt sind die Bildübertragungsvorrichtung und die Anzeigevorrichtung angepasst, ein HD-Videoformat zu liefern bzw. zu verarbeiten. Dadurch können die den heutigen Anforderungen entsprechenden HD-Bilder übertragen werden. Die Auflösung der Bildübertragung beträgt in bevorzugten Ausführungsformen 1080 p (entsprechend 1920×1080 Pixel) oder 720 p (entsprechend 1280×720 Pixel). Es sind aber auch alle anderen gewünschten und gängigen Formate erzielbar, beispielsweise alle in der heutigen Bildübermittlung gängigen Formate und Bildauflösungen von 320×240 Punkte bzw. Pixel (beispielsweise VHS-Video) bis zu 7680×4800 Punkte bzw. Pixel (UHXGA) Dies sind beispielsweise die gängigen Formate VHS, Hi8, S-VHS, LD, VCD (PAL), SVCD (PAL), DVB (PAL), DVD-Video (PAL), HDTV Blu-ray Disc („720 p”), HDTV Blu-ray Disc („1080 p”), WUXGA, HD-MAC/QWXGA, 2K, UHDV-1, 4K, UHDV-2, UHXGA, die für diese Anwendungszwecke eine breite Auflösungsvielfalt zur Verfügung stellen.
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Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Peer-to-Peer-Verbindung auf, insbesondere zwischen der Bilderzeugungsvorrichtung und der Anzeigevorrichtung. Dadurch wird eine zuverlässige Verbindung verwendet, wobei keine oder nur geringe Latenzen auftreten und das System lebhafte Bilder in Echtzeit-Darstellung in Original-Qualität ohne Kompression der Daten ermöglicht. Die Vorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, eine 2-Wege-Übertragung durchzuführen. Hierzu werden vorzugsweise drei Signale, nämlich Video, Audio und ein Datensignal verwendet, wobei die 2-Wege-Übertragung für das Datensignal realisiert ist. Das Datensignal dient unter anderem zur Übertragung von Steuersignalen sowie Informationsdaten. Dadurch sind alle nötigen Signale über ein Kabel, bevorzugt das Koaxialkabel, übertragbar, was zu einer einfachen Verkabelung und trotzdem einer reibungslosen Übertragung führt.
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Wird eine Niederfrequenz-Modulationstechnik in der Vorrichtung zur Bildübertragung bzw. auch in der Anzeigevorrichtung verwendet, so ist eine geringe Störanfälligkeit sichergestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, eine Datenübertragung in Echtzeit zu realisieren. Hierdurch können insbesondere fehlerhafte Rohr- bzw. Kanalabschnitte zuverlässig festgestellt werden. Die Bilderzeugungsvorrichtung ist vorzugsweise als Kamera ausgebildet, wobei an dieser Stelle anzumerken ist, dass auch andere bildgebende Verfahren denkbar sind. Zusätzlich können zusammen mit der Bilderzeugungsvorrichtung und/oder als Ersatz für die Bilderzeugungsvorrichtung andere Sensoren Einsatz finden, die über bildgebende Verfahren oder anderweitige Sensorsignale die Qualität des Rohrnetzes beurteilen können. Die Bilderzeugungsvorrichtung bzw. die Sensoren sind vorzugsweise als Schiebeeinheit oder als Fahrwagen ausgebildet bzw. auf einem Fahrwagen angeordnet. Dadurch ist eine sichere Fortbewegung durch das Kanalnetz sichergestellt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bildleitung bzw. ein Teil davon als Vorschub-Vorrichtung ausgebildet, so dass die Bilderzeugungsvorrichtung oder die entsprechenden Sensoreinheiten mittels der Bildleitung bzw. der Signalleitung vorgeschoben werden können.
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Weitere Aufgaben und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Figurenbeschreibung verdeutlicht, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angefertigt wurde. Die Zeichnung zeigt in
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1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung sei nunmehr beispielhaft an der in 1 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrinspektionsvorrichtung in Form einer Kanalinspektionsvorrichtung 10 erläutert. Die Vorrichtung 10 gemäß der beschriebenen Ausführungsform weist eine Bilderzeugungsvorrichtung 12 zur Erzeugung von Bildern und eine Anzeigevorrichtung 14 zur Darstellung der von der Bilderzeugungsvorrichtung 12 erzeugten Bilder auf. Die Bilderzeugungsvorrichtung 12 weist eine Kamera auf, die Anzeigevorrichtung 14 weist zur Darstellung der von der Bilderzeugungsvorrichtung 12 übermittelten Bilder einen Bildschirm auf. Die Bilderzeugungsvorrichtung 12 und die Anzeigevorrichtung 14 sind über eine Bildleitung 16, welche in der beschriebenen Ausführungsform als Koaxialkabel realisiert ist, verbunden.
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Die Bilder werden erfindungsgemäß unkomprimiert von der Bilderzeugungsvorrichtung 12 über die Bildleitung 16 zu der Anzeigevorrichtung 14 übertragen. Die Bilderzeugungsvorrichtung 12 und die Anzeigevorrichtung 14 sowie auch die Bildleitung 16 sind angepasst, auf Basis des HDCVI-Standards zu arbeiten. Hierzu weisen sowohl die Bilderzeugungsvorrichtung 12 als auch die Anzeigevorrichtung 14 entsprechende HDCVI-Schnittstellen auf.
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Die Bilder werden über eine analoge Modulation von der Bilderzeugungsvorrichtung 10 zu der Anzeigevorrichtung 12 übertragen. In anderen Worten gesagt, werden die Bilder in einer analogen Art und Weise über das Koaxialkabel (Bildleitung 16) übertragen. Die Auflösung der Bildübertragung entspricht dem HD-Videoformat, wobei als Auflösungsstufen insbesondere 1080 p (entsprechend 1920×1080 Pixel bzw. dpi) oder 720 p (entsprechend 1280×720 Pixel bzw. dpi) Verwendung finden. Die Auflösung ist aber nicht auf die vorstehend aufgezählten Beispiele beschränkt. Es sind alle Auflösungen, die auf entsprechenden geeigneten Anzeigevorrichtungen darstellbar sind, denkbar. Für die Übertragung weist die Vorrichtung eine Peer-to-Peer-Verbindung zwischen der Bilderzeugungsvorrichtung 12 und der Anzeigevorrichtung 14 auf. Hierdurch ist sichergestellt, dass keine oder geringe Latenzen auftreten und das System lebhaft die Bilder in einer Echtzeit-Darstellung in der Original-Qualität ohne eine Kompression ermöglicht.
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Zusätzlich ist die Übertragung von drei Signalen, insbesondere Video, Audio und Daten bzw. Steuerung über ein Kabel möglich und in der vorliegenden Ausführungsform auch realisiert, was die Beschränkung auf das vorstehend erwähnte Koaxialkabel ermöglicht. Durch die Nutzung des Koaxialkabels sind ebenso lange Distanzen für die Bildübertragung von 500–700 m und mehr üblich und realisierbar, was im Rahmen der bisherigen Technologien nicht erreicht werden konnte. Die Vorrichtung zur Bildübertragung setzt eine Niederfrequenz-Modulationstechnik ein, wobei die Datenübertragung in Echtzeit erfolgt.
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Die Bilderzeugungsvorrichtung 12 ist, wie vorstehend erwähnt, in Form einer Kamera realisiert und auf einem Fahrwagen 18 montiert. In alternativen Ausführungsformen kann die Kamera als Schiebeeinheit bzw. selbst als Fahrwagen ausgebildet sein. Der Fahrwagen 18 weist eine Bilderzeugungsvorrichtungs-Aufnahme 20 bzw. Kamera-Aufnahme, sowie entsprechende Räder 22 auf. Die Bildleitung 16 ist ausgebildet, um auch Steuersignale (Kontrollsignale) an den Fahrwagen 18 zu übermitteln. In alternativen Ausführungsformen wäre es denkbar, die Bildleitung als Vorschub-Vorrichtung für die Kamera zu verwenden.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass in alternativen Ausführungsformen neben oder anstelle einer Kamera andere Sensoren bzw. zusätzliche Sensoren zur Beurteilung des Rohrzustandes angebracht sein können. Es kann sich hier um Sensoren für anderweitige bildgebende Verfahren (beispielsweise Ultraschall-Sensoren, Infrarot- oder Röntgen-Sensoren etc.) oder aber auch anderweitige Sensoren, die beliebige Messwerte erzeugen bzw. detektieren können, handeln.
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Der Fahrwagen oder die Schiebeeinheit können eine Antriebsvorrichtung aufweisen, die auf Basis des Rückstoßprinzips arbeitet, wobei als Betriebsmedium insbesondere Wasser Verwendung findet. Teile oder auch der gesamte Antrieb können beispielsweise an der Kamera, dem Fahrwagen oder aber auch einer Schubvorrichtung, welche wenigstens Teilweise durch die Bildleitung 16 gebildet wird, angeordnet sein.
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Zusammenfassend sei insbesondere noch auf den HDCVI-Standard eingegangen, welcher einen analogen HD-Video-Übertragungsstandard beispielsweise über ein Koaxialkabel ermöglicht. Die entsprechenden Videoformate sind vorzugsweise 1080 p und 720 p. Die Bildübertragung erfolgt dabei mittels einer analogen Modulation in einem unkomprimierten Zustand, was eine möglichst hohe Bildqualität ermöglicht. Die Übertragung erfolgt über ein Koaxialkabel mittels einer Peer-to-Peer- bzw. Punkt-zu-Punkt-Übertragung, was eine zuverlässige Übertragung, die nicht Latenz-behaftet ist, ermöglicht. Die Übertragung kann über Strecken von 500–700 m und mehr erfolgen, was im Gegensatz zum Stand der Technik ein erweitertes Einsatzgebiet darstellt. Über das Koaxialkabel lassen sich sämtliche notwendige Signale wie Video-, Audio- und auch Steuer- bzw. Datensignale übertragen. Eine 2-Wege-Datenübertragung für Steuer- bzw. Datensignale ist dadurch ermöglicht.
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Durch den sichergestellten langen Übertragungsweg ohne eine Notwendigkeit, ein Relais oder Relais-Vorrichtungen bzw. entsprechende Verstärker hinzuzufügen, kann eine einfache Konstruktion sichergestellt werden, welche insbesondere kostengünstig ist. Aufgrund der technischen Gegebenheiten ist die Vorrichtung auch wenig störanfällig. Durch eine Niederfrequenz-Modulationstechnologie können störende Hochfrequenz-Einflüsse ausgeschlossen werden. Durch die kompressionslose Übertragung ist eine unkomplizierte Echtzeit-Übertragung mit hoher Bildqualität ermöglicht, welche auch eine präzise Diagnose des Kanalnetzwerkes ermöglicht. Dadurch ist eine kostengünstige Inspektion der Rohrsysteme gewährleistet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kanalinspektionsvorrichtung
- 12
- Bilderzeugungsvorrichtung
- 14
- Anzeigevorrichtung
- 16
- Bildleitung
- 18
- Fahrwagen
- 20
- Bilderzeugungsvorrichtungs-Aufnahme
- 22
- Räder
