DE9406178U1

DE9406178U1 - Kanalinspektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE9406178U1
Application number: DE9406178U
Authority: DE
Original assignee: STN Systemtechnik Nord GmbH
Current assignee: STN Systemtechnik Nord GmbH
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2004-04-15

Description

Eisenführ, Speiser & Partner : _# :**:;*

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Bremen, den Unser Zeichen:

13. April 1994 S 2536

Anmelder/Inhaber: STN

Amtsaktenzeichen: Neuanmeldung

• Bremen Patentanwälte European Patent Attorneys Dipl.-Ing. Günther Eisenführ Dipl.-Ing. Dieter K. Speiser Dr.-Ing. Werner W, Rabus Dipl.-Ing. Jürgen Brügge Dipl.-Ing. Jürgen Klinghardt

Rechtsanwalt Ulrich H. Sander

• München Patentanwalt Dipl.-Chem. Dr Peter Schuler

• Berlin
Patentanwältin European Patent Attorney Dipl.-Ing. Jutta Kaden

Martinistrasse 24 D-28195 Bremen Tel. 04 21-36350 Fax 04 21-36 35 35 (G3) Fax 04 21-32 88 631 (G4) MCI 585-0169

STN Systemtechnik Nord GmbH Hünefeldstraße 1-5, 28199 Bremen

Kanalinspektionsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kanalinspektionsvorrichtung zur Inspektion von Abwasserkanälen, mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Zustandes des zu inspizierenden Kanals.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art besteht aus einem Wagen, an dem als Erfassungseinrichtung eine Kamera befestigt ist. Dieser Kamerawagen ist unbemannt und bewegt sich ferngesteuert durch den zu inspizierenden Kanal. Die Kamera nimmt hierbei den Zustand des inspizierten Kanals auf, wobei die Bilder vorzugsweise über ein angeschlossenes Kabel an eine externe Auswerteeinrichtung übermittelt werden oder alternativ auch in einer Aufzeichnungsvorrichtung im Kamerawagen aufgezeichnet und später abgespielt werden

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können. Im allgemeinen wird auch die Kamera ferngesteuert bedient, wobei sie insbesondere zur vollständigen Erfassung der Kanal wände in verschiedene Richtungen ferngesteuert verschwenkbar ist.

Der zuvor beschriebene automatisch fahrende und ferngesteuerte Kamerawagen zur Kanal inspektion hat sich in der Praxis gut bewährt. Während des Einsatzes muß jedoch stets darauf geachtet werden, daß die Kamera so auf dem Wagen angeordnet und der Wagen so durch den Kanal bewegt wird, daß sich die Kamera im Mittelpunkt des Kanalquerschnittes befindet bzw. entlang der Mittelachse des Kanals bewegt. Dies ist wichtig, um insbesondere zu Vergleichszwecken stets die gleiche Perspektive bei der Prüfung der aufgenommenen Bilder zu erhalten. Demnach muß im wesentlich vor jedem neuen Einsatz die Position der Kamera auf dem Wagen in Abhängigkeit von der Höhe des zu inspizierenden Kanals neu justiert werden. Dabei bereiten Kanäle mit großen Höhen Probleme, da die Kamera dann auf einem Ständer montiert werden muß, wodurch der Kamerawagen "kopflastig" werden und somit an Stabilität verlieren kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kanalinspektionsvorrichtung zu schaffen, die sich gerade bei Kanälen mit großer Höhe und großem Querschnitt einfach handhaben läßt und außerdem verhältnismäßig preiswert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Kanalinspektionsvorrichtung der eingangs genannten Art einen auf dem Kopf einer den Kanal inspizierenden Person zu tragenden Helm umfaßt, an dem die Erfassungseinrichtung befestigt ist.

Mit Hilfe der Erfindung wird der bekannte Kamerawagen durch einen Helm ersetzt, der als Träger für die Erfassungseinrichtung dient und auf dem Kopf eines Inspekteurs sitzt, der den Kanal zu dessen Inspektion begeht. Demnach wird erfindungsgemäß eine Kanalispektionsvorrichtung geschaffen, die sich für begehbare Kanäle mit

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verhältnismäßig großer Höhe und großem Querschnitt besonders leicht handhaben läßt. Da die Erfassungseinrichtung am Helm montiert ist, bleiben die Hände des Inspekteurs frei für andere Tätigkeiten, beispielsweise für die Bedienung von zusätzlichen Prüfgeräten und Werkzeugen zur Untersuchung der Kanalwandung. Zum Verschwenken der Aufnahmerichtung der Erfassungseinrichtung braucht der Inspekteur nur seinen Kopf entsprechend zu drehen.

Mit Hilfe der Erfindung wird nicht nur eine besonders leicht handhabbare, sondern außerdem auch verhältnismäßig preiswerte Kanalinspektionsvorrichtung geschaffen.

Vorzugsweise ist an die Erfassungseinrichtung eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung von Signalen von der Erfassungseinrichtung an eine externe Verarbeitungseinrichtung angeschlossen. Damit die Hände des Inspekteurs weiterhin für andere Tätigkeiten frei bleiben, ist vorzugsweise ein Befestigungselement zur Halterung der Übertragungseinrichtung am Körper vorgesehen, welches beispielsweise aus einem am Körper umschnall baren Gurtgeschirr, Gurt oder Gürtel besteht.

Für die vorzugsweise digitale Übertragung der Daten an eine externe Verarbeitungseinrichtung sollte die Übertragungseinrichtung zweckmäßigerweise ein Koaxial- oder Lichtwellenleiter-Kabel aufweisen, das während der Inspektion des Kanals mitgezogen wird und den Inspekteur mit der externen Verarbeitungseinrichtung, die sich beispielsweise in einem Fahrzeug befindet, verbindet. Zweckmäßigerweise ist das Kabel am Befestigungselement gesichert und zur Aufnahme von Zugkräften ausgebildet, so daß es gleichzeitig zur Notbergung benutzt werden kann. Insbesondere eignet sich Lichtwellenleiter-Kabel, da dieses nur ca. 10 % des Gewichtes von herkömmlichem Kupferkabel besitzt und somit ohne große Mühe mitgezogen werden kann.

Sofern eine interne Spannungsversorgung vorgesehen ist, sollte diese am Befestigungselement angebracht sein, wodurch eine unnötige Erhöhung des Helm-Gewichtes vermieden wird. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn die Spannungsversorgung aus einer oder mehreren vorzugsweise aufladbaren Batterien bestehen, die je nach Ausführung ein mehr oder minder hohes Gewicht besitzen.

Vorzugsweise weißt die Erfaßungseinrichtung eine Videokamera und ein Mikrofon auf. Mit der Videokamera wird der Zustand des inspizierten Kanals optisch aufgenommen, während über das Mikrofon noch zusätzliche vom Inspekteur gesprochene Angaben und Hinweise zum Zustand des Kanals aufgenommen werden können. Wie die Videokamera ist auch das Mikrofon am Helm befestigt, so daß auch bei dieser Ausführung die Hände des Inspekteurs für andere Tätigkeiten frei bleiben können.

Zur Beleuchtung des - im allgemeinen dunklen - Kanals sollte eine Lampe vorgesehen sein, die ebenfalls am Helm befestigt ist, damit die Hände des Inspekteurs weiterhin für andere Tätigkeiten und Prüfarbeiten frei bleiben können. Die Leuchtrichtung der Lampe sollte im wesentlichen der Aufnahmerichtung der Videokamera sowie der Blickrichtung des Inspekteurs entsprechen.

Für eine vollständige Kommunikation mit einer externen Verarbeitungseinrichtung bzw. einer diese bedienenden Person sollte am Helm zusätzlich ein Kopfhörer befestigt sein. Über einen solchen Kopfhörer kann der Inspekteur dann unter anderem Anweisungen erhalten, welche Stellen des Kanals in welcher Weise inspiziert werden sollen. Der Kopfhörer sollte an die übertragungseinrichtung angeschlossen und die Übertragungseinrichtung so ausgebildet sein, daß sie Audiosignale von der externen Stelle zum Kopfhörer überträgt.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Figur 1 eine schematische Gesamtansicht eines zu inspizierenden Kanals, eines im Kanal befindlichen Inspekteurs und einer externen Auswerteeinheit;

Figur 2 in vergrößerter perspektivischer Einzeldarstellung einen auf dem Kopf des Inspekteurs sitzenden Inspektionshelm; und

Figur 3 ein Blockschaltbild der relevanten elektrischen und elektronischen Komponenten.

Die nachfolgend beschriebene Kanalinspektionsvorrichtung dient insbesondere zur Inspektion von begehbaren Kanälen mit relativ großer Höhe und großem Querschnitt. In Figur 1 ist beispielhaft ein solcher begehbarer Kanal 2 schematisch dargestellt, der von einem Inspekteur 4 auf seinen Zustand hin kontrolliert wird.

Der Inspekteur 4 trägt auf seinem Kopf einen Helm 6, der einen wesentlichen Teil der Kanalinspektionsvorrichtung ist und mit seinen wesentlichen Komponenten in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Am Helm 6 ist eine Videokamera 8, vorzugsweise eine Miniatur-CCD-Kamera, befestigt. Zusätzlich trägt der Helm 8 einen Scheinwerfer 10. Die Videokamera 8 und der Scheinwerfer 10 sind am Helm 6 vorzugsweise so angebracht, daß die Aufnahmerichtung der Videokamera 8 und die Leuchtrichtung des Scheinwerfers 10 mit der Blickrichtung des Inspekteurs 4 im wesentlichen übereinstimmen. Somit wird gewährleistet, daß von der Videokamera 8 stets derjenige Teil des Kanals aufgenommen wird, der vom Inspekteur 4 zur Zeit gerade betrachtet wird. Der Scheinwerfer 10 kann wahlweise zu- und abgeschaltet werden. Ferner sind am Helm 6 ein Kopfhörer 12 und ein Mikrofon 14 angebracht, damit der Inspekteur 4 mit einer externen Stelle kommunizieren und insbesondere von außen Weisungen erhalten und während der Begehung des Kanals 2 zusätzlich einen mündlichen Statusbericht geben kann.

Wie Figur 3 erkennen läßt, umfaßt die Kanalinspektionsvorrichtung zusätzlich eine Übertragungseinrichtung 16, die an die zuvor be-

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schriebenen Komponenten des Helmes 6 angeschlossen ist. Hierzu weist die Übertragungseinrichtung 16 einen ersten Analog/Digital-Wandler 18, der an die Videokamera 8 des Helmes 6 angeschlossen ist, und einen zweiten Analog/Digital-Wandler 20 auf, der an das Mikrofon 14 angeschlossen ist. Der erste Analog/Digital-Wandler 18 wandelt die von der Kamera 8 erzeugten Videosignale, die die aufgenommenen Bilder repräsentieren, in digitale Daten um. Desgleichen wandelt der zweite Analog/Digital-Wandler 20 die vom Mikrofon 14 übermittelten Audiosignale in digitale Signale um. Beide Wandler 18 und 20 sind an einen Parallel/Seriell-Wandler 22 angeschlossen, der eine Parallel-Seriell-Wandlung der empfangenen digitalisierten Video- und Audiosignale vornimmt. Mit Hilfe eines elektrooptischen Wandlers 24 werden die elektronischen seriellen Signale vom Parallel/Seriell-Wandler 22 in optische Signale gewandelt. Ferner ist ein Digital/-Analog-Wandler 26 vorgesehen, der mit seinem Ausgang an den Kopfhörer 12 des Helmes 6 und mit seinem Eingang an einen optoelektronischen Wandler 28 angeschlossen ist. Über einen Wellenlänger-Multiplexer 30 und eine Anschlußkupplung 32 sind der elektrooptische Wandler 24 und der optoelektronische Wandler 28 an ein Lichtwellenleiter-Kabel 34 angeschlossen.

Die Übertragung auf dem Kabel 34 ist rein digital (PCM), wodurch ein hoher Signal/Rauschabstand gewährleistet wird. Die Bidirektionalität der Datenübertragung auf dem Kabel 34 wird durch die Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen bzw. Frequenzen für jede Übertragungsrichtung erreicht. Somit werden Videosignale von der Kamera 8 am Helm 6 über das Kabel 34 an eine externe Stelle übertragen, und gleichzeitig wird eine Hör-/Sprechverbindung zwischen dem Inspekteur 4 und der externen Stelle realisiert.

Ferner ist eine Stromversorgung 36 vorgesehen, wie Figur 3 erkennen läßt. Die Stromversorgung 36 besteht vorzugsweise aus wiederaufladbaren Batterien und versorgt sowohl die Komponenten des Helmes 6 als auch die Komponenten der Übertragungseinrichtung 16 mit Spannung.

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Der Zustand der Spannungsversorgung 36, insbesondere der Ladezustand der Batterien, wird durch nicht dargestellte Komponenten überwacht, die vorzugsweise in der Übertragungseinrichtung 16 enthalten sind.

Die Übertragungseinrichtung 16 und die Stromversorgung 36 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Gurtgeschirr 38 befestigt, das am Körper des Inspekteurs umgeschnallt ist, wie Figur 1 zeigt. Die elektrische Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung und der Stromversorgung 36 am Gurtgeschirr 38 und den Komponenten am Helm 6 erfolgt durch ein nicht dargestelltes Kabel.

Ferner ist am Gurtgeschirr 38 das Übertragungskabel 34 gesichert und wird bei der Begehung des Kanals 2 vom Inspekteur 4 mitgezogen. Die Verwendung eines Lichtwellenleiter-Kabels, das sich durch sein geringes Gewicht (nur etwa 10 % des Gewichtes eines Kupferkabels) auszeichnet, läßt tragbare Verbindungen großer Reichweite zu. Selbstverständlich kann stattdessen beispielsweise auch ein Koaxial-Kupferkabel verwendet werden. In jedem Fall sollte zumindest ein Teil des Kerns oder der Mantel des Kabels 34 so ausgelegt sein, daß das Kabel 34 Zugkräfte ohne Beschädigung aufnehmen kann. Dann kann das Kabel 34 zusammen mit dem Gurtgeschirr 38 auch zur Notbergung verwendet werden.

Wie in Figur 1 dargestellt ist, ist das Übertragungskabel 34 über eine Kabelwinde 40 mit einer externen Stelle 42, beispielsweise einem Überwachungsfahrzeug, verbunden. Dort befindet sich eine Auswerteeinrichtung 44, die die auf dem Übertragungskabel 34 übertragenen Daten auswertet. Bedient wird die Auswerteeinrichtung 44 von einer Auswerteperson 46, die über eine Kopfhörer-Mikrofon-Einheit 48 auch die Sprechverbindung mit dem Inspekteur 4 im Kanal 2 hält.

Die beschriebene Videoinspektionsvorrichtung bietet demnach die Möglichkeit, bei der Begehung des Kanals 2 durch einen Inspekteur 4

gleichzeitig ein Videoprotokoll zu erstellen. Ferner kann die Auswerteeinrichtung 44 in die Videobilder eine Texteinblendung vornehmen, die beispielsweise aufgrund der vom Inspekteur 4 gesprochenen und über das Mikrofon 14 aufgenommenen Worte oder von der Auswerteperson 46 erzeugt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, aufgrund der über das Übertragungskabel 34 übermittelten Daten in der Auswerteeinrichtung 44 einen Protokollausdruck zu erstellen. Schließlich ist es auch denkbar, die von der Kamera 8 und dem Mikrofon 14 aufgenommenen Daten und Signale beispielsweise in der Übertragungseinrichtung 14 oder der Auswerteeinrichtung 44 zwischenzuspeiehern, um später abgerufen zu werden.

Claims

*·• ·* ·•• ·m• · ·• ·« ·» »•···· · ·• ··· •*9 _' Ansprüche

1. Kanalinspektiölvorrichtung zur Inspektion von Abwasserkanälen, mit einer Erfassungseinrichtung (8, 14) zur Erfassung des Zustandes des zu inspizierenden Kanals (2), gekennzeichnet durch einen auf dem Kopf einer den Kanal (2) inspizierenden Person (4) zu tragenden Helm (6), an dem die Erfassungseinrichtung (8, 14) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine an die Erfassungseinrichtung (8, 14) angeschlossene Übertragungseinrichtung (16, 34) zur Übertragung von Signalen von der Erfassungseinrichtung (8, 14) an eine externe Verarbeitungseinrichtung (44).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

gekennzeichnet durch ein Befestigungselement (38) zur Halterung der Übertragungseinrichtung (16, 34) am Körper der Person (4).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (38) aus einem am Körper der Person (4) umschnallbaren Gurtgeschirr, Gurt oder Gürtel besteht.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (16, 34) ein Kabel (34), vorzugsweise Koaxial- oder Lichtwellenleiter-Kabel, zur vorzugsweisen digitalen Übertragung der Daten an eine externe Verarbeitungseinrichtung (44) aufweist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (34) am Befestigungselement (38) gesichert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (34) zur Aufnahme von Zugkräften ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Spannungsversorgung (36).

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung (36) am Befesti gungselement (38) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung (36) aus einer vorzugsweise wiederaufladbaren - Batterie besteht.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eine Videokamera (8) und ein Mikrofon (14) aufweist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine am Helm (6) befestigte Lampe (10).

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen am Helm (6) befestigten Kopfhörer (12).

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 13,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfhörer (12) an die Übertragungseinrichtung (16) angeschlossen ist und die Übertragungseinrichtung (16) Audiosignale von einer externen Stelle (44, 48) zum Kopfhörer (12) überträgt.