DE9417723U1

DE9417723U1 - Watercraft, in particular for water measurement

Info

Publication number: DE9417723U1
Application number: DE9417723U
Authority: DE
Original assignee: BERKENKAMP FRIED DIPL ING
Current assignee: BERKENKAMP FRIED DIPL ING
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2004-10-26

Description

Watercraft, especially for water surveying

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug, insbesondere für die Gewässervermessung, welches mit der notwendigen Meßtechnik ausgerüstet, für die Tiefenprofilaufnahme auf natürlichen und künstlichen Gewässern geeignet ist.The invention relates to a watercraft, in particular for water surveying, which is equipped with the necessary measuring technology and is suitable for depth profile recording on natural and artificial waters.

Zur Erfassung des Tiefenprofils von Seen, Restiöchem, Flüssen, Kanälen usw. kommen sehr unterschiedliche Meßverfahren zur Anwendung, die im wesentlichen aus mindestens einem Echolot, dem Wasserfahrzeug und Geräten zur Koordinatenerfassung bestehen.To record the depth profile of lakes, remnants, rivers, canals, etc., very different measuring methods are used, which essentially consist of at least one depth sounder, the watercraft and devices for recording coordinates.

Komplexe Vermessungsboote sind nur auf größeren zugänglichen Gewässern einsetzbar, die Rand- und Uferbereiche werden dagegen mit kleinen Booten oft manuell vermessen. Bekannt sind auch unbemannte Boote, die mit Echolot, zugehöriger Datenübertragung sowie Reflektoren zur Standortbestimmung ausgerüstet sind. Diese werden mit Funkfernsteuerungen über das aufzunehmende Tiefenprofil geführt. Besonders für die Restlochvermessung haben unbemannte Fahrzeuge Bedeutung, da diese klein und leicht zu transportieren sind. Vor allem bei ungesicherten Böschungen oder aggressiven Gewässern schließen sie Gesundheitsschäden und gar Lebensgefahr für das Vermessungspersonal aus. Als Bootsform ist bereits der Katamaran bekannt.Complex survey boats can only be used on larger, accessible bodies of water, the edge and bank areas, on the other hand, are often surveyed manually using small boats. Unmanned boats are also known, which are equipped with depth sounders, associated data transmission and reflectors for determining the location. These are guided by radio remote controls over the depth profile to be recorded. Unmanned vehicles are particularly important for residual hole surveying as they are small and easy to transport. They prevent health damage and even danger to the life of the surveying staff, especially on unsecured embankments or aggressive bodies of water. The catamaran is already a well-known boat shape.

Derartige Katamarane bestehen aus 2 einfachen Schwimmkörpern und einer Plattform, die den Antrieb, Meßtechnik und Energieversorgung trägt. Relativ einfach werden Eiektrotauchantriebe heckseitig und mittig an der Plattform angebracht, die mit einem Servo verdrehbar sind und wenigstens das Ruder ersparen. Servos sind auf Dauer empfindlich und bedürfen besonderer Aufmerksamkeit bei der Wartung, in Fahrtrichtung vor dem Motor taucht der Echolotschwinger ins Wasser.Such catamarans consist of 2 simple floating bodies and a platform that carries the drive, measuring technology and power supply. Electric submersible drives are relatively easily attached to the rear and in the middle of the platform, which can be rotated with a servo and at least save the rudder. Servos are sensitive over time and require special attention during maintenance; in the direction of travel in front of the engine, the depth sounder dips into the water.

Nachteilig ist hier die im Wasser freilaufende Schraube zu nennen, die leicht beschädigt werden kann und beim In-Fahrtrichtung-Auflaufen das Wasserfahrzeug nur schwer durch den geringen Wirkungsgrad rückwärts vom Hindernis zurückziehen kann. Die Schwimmkörper sind bei harten Hindernissen verletzungsgefährdet, ein kleiner unbemerkter Riß kann bei Wasserfahrt zum Verlust des Fahrzeugs samt Meßtechnik führen.The disadvantage here is the free-running screw in the water, which can easily be damaged and, if it runs aground in the direction of travel, it is difficult to pull the watercraft backwards away from the obstacle due to its low efficiency. The floats are at risk of injury from hard obstacles, and a small, unnoticed crack can lead to the loss of the vehicle and its measuring equipment when traveling on water.

Ein Katamaran ist wenig roll- oder schlingeranfällig, was Voraussetzung für präzise Messungen und Standortbestimmung ist und besitzt gute Geradeauslaufeigenschaften. Letzteres schränkt [edoch die Manövrierfähigkeit ein. Bei Rückwärtsfahrt ist oft das Messen mit einem Echolot aufgrund von Wasserverwirbelungen unmöglich.A catamaran is less prone to rolling or swaying, which is a prerequisite for precise measurements and location determination, and has good straight-line characteristics. The latter, however, limits maneuverability. When reversing, measuring with a depth sounder is often impossible due to water turbulence.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug für die Gewässervermessung zu schaffen, das die guten Laufeigenschaften eines Katamarans mit guter Manövrierfähigkeit verbindet, wenig anfällig für Beschädigungen durch Hindernisse ist, fahrtrichtungsunabhängig messen kann sowie durch geringen Aufwand an beweglichen Teilen besonders betriebssicher ist und das bei ruhigem Lauf, guter Manövrierbarkeit und hoher Betriebssicherheit ein ständiges Messen aller notwendigen Größen sichert.The invention is therefore based on the object of creating a watercraft for water surveying that combines the good running characteristics of a catamaran with good maneuverability, is less susceptible to damage from obstacles, can measure regardless of the direction of travel and is particularly reliable due to the low number of moving parts and that ensures constant measurement of all necessary quantities with smooth running, good maneuverability and high operational reliability.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Katamaran die jeweiligen Schwimmkörper mit einem Strömungsrohr verbunden werden, in denen sich ein Antrieb befindet, der vorwärts-, wie rückwärts gleich gute Fahrtbedingungen, bzw. bei Gegenläufigkeit ausgezeichnete Manövriereigenschaften sichert. Die Strömungsrohre schützen nicht nur die Schwimmkörper und Antriebe vor Hindernissen, sie erhöhen die Geradeausiaufeigenschaften zusätzlich bei Langsamfahrt, erhöhen den Wirkungsgrad wie Kortdüsen und ermöglichen beim Auflaufen einen entgegengesetzten Krafteinsatz genau dort, wo der Kontakt erfolgt ist. Das Servo entfällt und es erhöht sich die Betriebssicherheit. Da die Wasserverwirbelungen am Meßorgan zwangsläufig vorbeigeführt werden, ist ständiges Messen gesichert. Das in den Strömungsrohren befindliche Wasser führt zu einer scheinbaren Erhöhung der Masse und damit der Querträgheit des Wasserfahrzeugs, wodurch es bei Wellen und Böen ruhiger liegt.According to the invention, the problem is solved by connecting the respective floating bodies of a catamaran to a flow tube in which there is a drive that ensures equally good driving conditions forwards and backwards, or excellent maneuvering properties when moving in the opposite direction. The flow tubes not only protect the floating bodies and drives from obstacles, they also increase the straight-ahead properties when traveling slowly, increase the efficiency like Kort nozzles and enable the opposite force to be applied when running aground exactly where the contact was made. The servo is no longer required and operational reliability is increased. Since the water turbulence is inevitably guided past the measuring element, constant measuring is ensured. The water in the flow tubes leads to an apparent increase in the mass and thus the transverse inertia of the watercraft, which means that it is more stable in waves and gusts.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen :The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawings. They show:

Fig. 1: einen Schnitt durch das Wasserfahrzeug quer zur Fahrtrichtung und Fig. 2:ein Teil-Längsschnitt durch eine Schwimmkörpergruppe.Fig. 1: a section through the watercraft transverse to the direction of travel and Fig. 2: a partial longitudinal section through a group of floating bodies.

Entsprechend der Fig. 1 besitzt der Katamaran je Seite zwei Schwimmkörper 1 und 2, um bei einem auftretenden Leck nicht des Fahrzeugs verlustig zu werden. Beide Schwimmkörper 1 und 2 sind in Längsrichtung unterhalb der Wasserlinie mit dem Strömungsrohr 3 verbunden, in dem sich auch der Antrieb 4, vorzugsweise ein Elektro-Tauchmotor, befindet. Sie bilden je eine Schwimmkörpergruppe 5, Steuer- und backbordseitig. Für eine Querverbindung sorgen Traversen 6, auf denen die Baueinheit der Steuerung/Meßtechnik/Stromversorgung 7 ruht. Die Schwimmkörpergruppen 5 können auch an diese Baueinheit 7 angesteckt werden.According to Fig. 1, the catamaran has two floats 1 and 2 on each side so that the vehicle is not lost in the event of a leak. Both floats 1 and 2 are connected lengthwise below the waterline to the flow pipe 3, in which the drive 4, preferably an electric submersible motor, is also located. They form a float group 5 on the starboard and port sides. Crossbeams 6, on which the control/measurement technology/power supply unit 7 rests, provide a cross connection. The float groups 5 can also be plugged into this unit 7.

Vorzugsweise im Zentrum des Katamarans befindet sich senkrecht ein Zentralrohr 8, an dessen unterem Ende 9 z.B. der Echolotschwinger 10 und genau über ihm, am oberen Ende 1 1, eine Reflektorgruppe 12 montiert sind, wenn optische Meßverfahren zur Positionsbestimmung verwendet werden. Die Reflektorgruppe 12 sollte eine 360 "-Rundumpeilung ermöglichen. Sie kann entfallen, wenn eine Satelliten navigation zum Einsatz kommt, wie GPS. Statt eines Echolotes 10 sind auch andere Meßsysteme denkbar, oder sie entfallen ganz, wenn nur geodätische Vermessungen vorgenommen werden.Preferably in the center of the catamaran there is a vertical central tube 8, at the lower end 9 of which, for example, the depth sounder 10 is mounted and exactly above it, at the upper end 1 1, a reflector group 12 is mounted if optical measuring methods are used to determine the position. The reflector group 12 should enable 360" all-round bearings. It can be omitted if satellite navigation is used, such as GPS. Instead of an echo sounder 10, other measuring systems are also conceivable, or they can be omitted entirely if only geodetic measurements are carried out.

Die Baueinheit der Steuerung/Meßtechnik/Stromversorgung 7 sollte entweder wetterfest und glattflächig sein, oder mit einer Wetterhaube 13 versehen werden. Auf jeden Fall ist die Oberfläche mit markanten Farben zu gestalten, um auch bei großen Meßentfernungen die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges erkennen zu können.The control/measurement/power supply unit 7 should either be weatherproof and smooth-surfaced, or be provided with a weather cover 13. In any case, the surface should be designed with distinctive colors in order to be able to recognize the direction of travel of the watercraft even at great measuring distances.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of reference symbols used

1 Schwimmkörper1 float

2 Schwimmkörper2 floats

3 Strömungsrohr3 Flow tube

4 Antrieb4 Drive

5 Schwimmkörpergruppe, bestehend aus 1 bis 45 Float group consisting of 1 to 4

6 Traverse6 Traverse

7 Baugruppe Steuerung/Meßtechnik/Stromversorgung7 Control/measurement/power supply assembly

8 Zentralrohr8 Central tube

9 unteres Ende Zentral rohr9 lower end central tube

10 Schwinger, Echolot, Meßorgan 1 1 oberes Ende Zentralrohr10 Transducer, depth sounder, measuring device 1 1 upper end of central tube

12 Reflektorgruppe12 Reflector group

13 Abdeckhaube13 Cover

Claims

Protection claim:

1. Watercraft, in particular designed as a catamaran for water surveying, characterized in that at least one group of floating bodies (5) is mounted on each side of the vehicle, consisting of at least two floating bodies (1, 2) each, which are connected to at least one flow tube (3), which in turn contains a drive (4).

2. Watercraft according to claim 1, characterized in that preferably in the center of the watercraft a central tube (8) is arranged, at the lower end (9) of which the measuring element (10) is attached at the level of the floating bodies (1, 2).

3. Watercraft according to claim 1 and 2, characterized in that a reflector group (12) is provided at the upper end (11) of the central tube (8).

4. Watercraft according to claims 1 to 3, characterized in that a global positioning system receiver (GPS) is provided for detecting the position of the watercraft.