EP3812522A1 - Method for predicting an operating state of a fluid management system - Google Patents

Method for predicting an operating state of a fluid management system Download PDF

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Publication number
EP3812522A1
EP3812522A1 EP20203318.9A EP20203318A EP3812522A1 EP 3812522 A1 EP3812522 A1 EP 3812522A1 EP 20203318 A EP20203318 A EP 20203318A EP 3812522 A1 EP3812522 A1 EP 3812522A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
trench
management system
operating state
data processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20203318.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Warnfried Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rehau Industries SE and Co KG
Original Assignee
Rehau AG and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rehau AG and Co filed Critical Rehau AG and Co
Publication of EP3812522A1 publication Critical patent/EP3812522A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/002—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water with disposal into the ground, e.g. via dry wells

Definitions

  • the invention relates to a method for predicting an operating state of a fluid management system for receiving, storing and dispensing a fluid.
  • Fluid intake devices that take up, store and release a fluid such as rainwater, for example, are used in large numbers in order not to exceed the load limit of a sewer system.
  • Such fluid receiving devices are used in particular for the drainage of fluids from large sealed surfaces, such as parking lots.
  • the entry of dirt, sediment and other accompanying substances carried along by the fluid can lead to these undesirable components being deposited in the fluid receiving device, thus reducing the available storage space, reducing the infiltration capacity of such a device more and more and the Damage equipment if necessary.
  • high expenditures for the cleaning and maintenance of such a fluid receiving device have to be made.
  • the method for predicting an operating state of a fluid management system for receiving, storing and dispensing a fluid, in particular rainwater, a trench which provides a receiving volume for receiving the fluid, a feed device for the supply of the fluid to the trench, a discharge device for discharging the fluid from the trench, a data processing system and at least one measuring device connected to the data processing system for recording data that can be transmitted to the data processing system, the measuring device comprising a level measuring device and optionally a precipitation measuring device, and wherein the data processing system with the measuring devices are connected by a first data connection and a second data connection, is based on the detection of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid from the receiving volume of the trench with the help of the level m measuring device and comparison of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid with a stored limit value and output of related
  • a prediction of an operating state of the fluid management system can be made, for example by outputting the information that the infiltration capacity of the trench is a given Falls below the value, so that it can be assumed that the proportion of sediment, dirt and other impurities in the trench is so high that the seepage of the fluid from the trench into the surrounding soil is hindered.
  • the data processing system can then output a message to the personnel that cleaning, inspection or maintenance of the trench is necessary.
  • a prediction with the aid of the data processing system is possible as to the extent to which the trench can absorb the amount of fluid supplied to the trench in the event of future heavy rain.
  • data from the precipitation measuring device and transmitted from the level measuring device to the data processing system From the level of the fluid in the trench, the infiltration capacity of the trench and the current amount of precipitation, the data processing system can determine whether the trench is capable of absorbing the volume of fluid supplied to the trench even in the event of heavier rain events. If the fluid volume fed to the trench cannot be completely absorbed by the trench in the event of heavy rain, which corresponds to the design case, a flooding event can occur, which the data processing system indicates to the staff in advance. Then, for example, further measures can be taken to prevent such a flooding event as far as possible.
  • the operating states of the fluid management system are the conditions described above with regard to the infiltration capacity and the capacity for fluid in the trench.
  • the method for predicting an operating state of a fluid management system is designed in such a way that data from the filling level measuring device are recorded, from which the change in the filling level can be determined, in order to record the temporal change in the fluid volume in the Trench dV (F) / dt, which is the difference between the volume flow Q (zu) fed to the trench and the volume flow Q (ab) derived from the trench, and output of related information.
  • the operation of a trench is dynamic when there is a volume flow Q (zu) fed to the trench and a volume flow Q (ab) derived from the trench. It is essential that for the method for predicting an operating state of the fluid management system, both the volume flow Q (zu) of fluid supplied to the trench and the volume flow Q (ab) of fluid derived from the trench can be determined.
  • data from the precipitation measuring device is recorded, from which the volume flow Q (to) of the fluid supplied to the trench can be determined.
  • the temporal recording of the outflow Q (ab) of the fluid from the intake volume of the trench results from the difference between the volume flow Q (zu) supplied to the trench and the temporal change of the fluid volume in the trench dV (F) / dt. With the help of the data processing system appropriate information can be output.
  • the method for predicting an operating state of a fluid management system can be a very practicable further development if it is provided that the time recording of the outflow Q (ab) from the receiving volume of the trench is carried out when no fluid is fed to the trench.
  • a prediction of the infiltration performance of the trench can be made in a simple manner in that the outflow of the fluid from the trench is determined as a function of time with the aid of the level measuring device, with no fluid being fed to the trench. It is thus possible in a simple manner to issue a message to the staff that the trench needs to be cleaned, inspected or maintained. If the drainage capacity of the trench falls below a specified value, it can be assumed that the proportion of sediment, dirt and other impurities in the trench is so high that the outflow of the fluid from the trench into the surrounding soil or the receiving water is impeded. The data processing system can then generate and provide corresponding information.
  • the data determined by the measuring devices go directly or via the data processing system to a cloud and are evaluated there.
  • the result of the data evaluation in the cloud can be displayed with the aid of a display unit.
  • the effective infiltration area A of a trench generally comprises the base area of the trench and parts of the side surface.
  • the value of the effective infiltration area A is either to be calculated for each trench or at least to be estimated proportionally.
  • the infiltration coefficient Kf determined in this way can be compared with a stored limit value, and information relating to this can then be output.
  • a history can be created with the aid of the data processing system, which compares all or a selection of previously determined seepage coefficients Kf with one another and displays them, for example, as a function of time, in particular graphically.
  • the method for predicting an operating state of a fluid management system is designed in such a way that a display unit is provided which is connected to the data processing system and that information is displayed by the display unit.
  • a display unit is present for predicting an operating state of the fluid management system, which is connected to the data processing system so that information can be displayed by the display unit, is particularly advantageous.
  • the staff can be informed in a simple manner that, for example, parameters of the operating state of the fluid management system are changing in an undesired manner.
  • the proper functioning of the fluid management system and compliance with the parameters of the operating state of the fluid management system can be displayed to the staff in this way.
  • it is very easy to create documentation with the aid of the display unit which also allows access to data at a later point in time, in order to analyze it, for example, or to compare it with current data.
  • the method for predicting an operating state of a fluid management system can result if it is provided that the data transmission from the data processing system to the display unit is cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or using LoRaWAN (Long Range Wide Area Network).
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LoRaWAN Long Range Wide Area Network
  • the display unit can be connected to the data processing system using a data connection that is cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or by means of LoRaWAN (Long Range Wide Area Network).
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LoRaWAN Long Range Wide Area Network
  • the display unit which can be a screen that is, for example, permanently installed in a monitoring center or, in other embodiments of the invention, also a screen of a tablet, a mobile phone or another portable device, can also be used at remote locations using the above-mentioned suitable techniques Output required information.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LoRaWAN Long Range Wide Area Network
  • the present invention experiences a very favorable further development if it is provided that in the method for predicting an operating state of a fluid management system a warning is output by the display unit that the trench is to be cleaned, serviced or inspected.
  • a prediction of an operating state of the fluid management system can be made with the information provided by the data processing system about the change over time in the outflow Q (down) of the fluid and the comparison with a stored limit value.
  • the information can be output that the infiltration capacity of the trench falls below a specified value, so that it can be assumed that the proportion of sediment, dirt and other impurities in the trench is so high that the infiltration of the Fluids from the trench into the surrounding soil is obstructed.
  • the data processing system can then output a message to the personnel that cleaning, inspection or maintenance of the trench is necessary.
  • a warning can be output in this way that the fluid management system is in an operating state which will no longer allow it to be operated properly in the future.
  • information can also be output that the trench is filled to a large extent with sediment, dirt and other impurities, so that the free volume for the uptake of the fluid in the uptake volume of the trench is greatly reduced and thus, for example, falls below a stored limit value .
  • the data processing system can output a message to the staff that immediate cleaning of the trench is necessary.
  • a warning is output by the display unit if the free receiving volume of the trench cannot completely accommodate the volume of the fluid supplied to the trench.
  • a prediction can be made with the aid of the data processing system as to the extent to which the trench can absorb the fluid quantity supplied to the trench even in the case of stronger rain events.
  • data from the precipitation measuring device and from the filling level measuring device are transmitted to the data processing system.
  • the data processing system can determine whether the trench is able to absorb the fluid volume fed to the trench in the event of heavy rain that corresponds to the design case. If the fluid volume fed to the trench cannot be completely absorbed by the trench, a flooding event can occur, which the data processing system indicates to the personnel. Then, for example, further measures can be taken to prevent such a flood event as far as possible.
  • the fluid management system of the present invention is applied or used in rainwater management, in swimming pool technology, in agriculture and in other areas.
  • the fluid management system according to the invention can be used to great advantage for the uptake, storage and delivery of rainwater, it being possible to obtain and display data on the operating state of the fluid management system. From the data about the operating state of the fluid management system, in turn, forecasts about the future operation of the fluid management system can be derived, as well as necessary work relating to maintenance, cleaning and repair.
  • Such a fluid management system according to the invention is thus distinguished in comparison with those from the prior art as being improved in essential points.
  • FIG. 1 the fluid management system 1 for performing the method for predicting an operating state according to the present invention is shown in a schematic representation
  • the fluid management system 1 serves to receive, store and dispense a fluid 14, in particular rainwater.
  • the fluid management system 1 comprises a trench 2, which provides a receiving volume 2.1.
  • the fluid 14, for example rainwater, can be received in the receiving volume 2.1 of the trench 2 of the fluid management system 1.
  • the fluid management system 1 further comprises a supply device 3 for supplying the fluid 14 to the trench 2.
  • the supply device 3 can be a pipe or a pipe system which, for example, supplies rainwater from a manhole or another collecting device to the trench 2.
  • the supplied volume flow Q (to) of the fluid 14 is supplied to the trench 2 by means of the supply device 3.
  • the fluid management system 1 further comprises a discharge device for discharging the fluid 14 from the trench 2.
  • a discharge device can for example comprise a pipe or a pipe system with which the fluid 14 can be discharged from the trench 2 into a receiving water.
  • the discharge of the fluid 14 from the trench 2 into the receiving water can be limited or controlled with a valve.
  • This discharge device described above is in the Fig. 1 Not shown.
  • the discharge device is formed by the base surface 5.1 and / or by parts of the side surface 5.2 of the trench 2.
  • Fluid 14 can seep from the trench 2 into the surrounding soil 6 through the base area 5.1 and / or through parts of the side surface 5.2 of the trench 2, provided that the shell 4 of the trench 2 is set up accordingly, that is, allows this seepage. This can be accomplished by appropriate coverings of the shell 4 of the trench 2. Such a cover of the shell 4 of the trench 2 must then be designed to be fluid-permeable.
  • the diverted volume flow Q (ab) of the fluid 14 is diverted from the trench 2 by means of the diverting device, which in the present case takes place through seepage.
  • the fluid management system 1 further comprises a level measuring device 7, a precipitation measuring device 9 and a data processing system 11.
  • the level measuring device 7 arranged in the trench 2 detects the level of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2.
  • the measuring range of the level measuring device 7 extends from the lowest Point of the receiving volume 2.1 of the trench 2 up to the location of the highest possible level of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2. It is shown here that fluid 14 fills about a quarter of the receiving volume 2.1 of the trench 2 up to the fluid level F.
  • the filling level V (F) of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2 is thus approximately 25%.
  • the fill level measuring device 7 is connected to the data processing system 11 by a first data connection 8, so that data can be exchanged between the fill level measuring device 7 and the data processing system 11.
  • the filling level measuring device 7 can transmit data to the data processing system 11 that relate to the filling level of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2 and about the temporal course of the filling level if such measurements take place repeatedly.
  • the precipitation measuring device 9 comprised by the fluid management system 1 records the amount of precipitation 15. It is connected to the data processing system 11 by means of the second data connection 10. In this way, data can be exchanged between the precipitation measuring device 9 and the data processing system 11. In particular, the precipitation measuring device 9 can transmit data to the data processing system 11 which relate to the volume of the precipitation 15 and also the temporal course of the precipitation 15 if such measurements take place repeatedly.
  • the first data connection 8 is cable-supported and / or radio-supported
  • the second data connection 10 is cable-supported and / or radio-supported.
  • a cable connection for the data connections 8, 10 can be set up between the data processing system 11 and the measuring devices 7, 9.
  • a radio link for the data links 8, 10 between the data processing system 11 and the measuring devices 7, 9 can be set up.
  • the precipitation measuring device 9 is installed above the surface of the earth - here symbolically above the upper edge of the ground GOK.
  • the data processing system 11 outputs information with the aid of a display unit 13.
  • a display unit 13 can be a screen that is permanently installed in a monitoring center, for example. In other embodiments of the invention, the display unit 13 can also be a screen of a tablet, a mobile phone or another portable device.
  • the transmission or exchange of data between the data processing system 11 and the display unit 13 is ensured by a third data connection 12.
  • the third data connection 12 can be cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or by means of LoRaWAN (Long Range Wide Area Network).
  • the data processing system 11 includes the display unit 13.
  • the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid 14 from the receiving volume 2.1 of the trench 2 is to be recorded with the aid of the level measuring device 7 and a comparison of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid 14 is to be made a limit value stored in the data processing system 11, then the output of the relevant information on the display unit 13. Furthermore, data from the precipitation measuring device 9 can be recorded, from which the volume flow Q (to) of the fluid 14 fed to the trench 2 can be determined.
  • the temporal change in the outflow Q (ab) of the fluid 14 from the receiving volume 2.1 of the trench results from the difference between the volume flow Q (zu) fed to the trench 2 and the temporal change in the fluid volume in the trench dV (F) / dt. Also This is where the related information is then output on the display unit 13.
  • the infiltration capacity of the trench 2 can be determined in a simple manner.
  • a comparison with a stored limit value can be carried out and information relating to this can then be output on the display unit 13.
  • the effective infiltration area A of the trench 2 comprises the base area 5.1 and portions of the side area 5.2 of the trench 2.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Public Health (AREA)
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  • Sewage (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1), wobei das Fluidmanagementsystem (1) zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Fluids (14), insbesondere von Regenwasser, eine Rigole (2), die ein Aufnahmevolumen (2.1) für die Aufnahme des Fluids (14) bereitstellt, eine Zuleiteinrichtung (3) für die Zuleitung des Fluids (14) zur Rigole (2), eine Ableiteinrichtung für das Ableiten des Fluids (14) aus der Rigole (2), eine Datenverarbeitungsanlage (11) und wenigstens eine mit der Datenverarbeitungsanlage (11) verbundene Messeinrichtung (7) zur Aufnahme von Daten, die der Datenverarbeitungsanlage (11) übermittelbar sind, umfasst, wobei die Messeinrichtung (7) eine Füllstandsmesseinrichtung (7) und optional eine Niederschlagsmesseinrichtung (9) umfasst, und wobei die Datenverarbeitungsanlage (11) mit den Messeinrichtungen (7, 9) durch eine erste Datenverbindung (8) und eine zweite Datenverbindung (10) verbunden sind, durch Erfassung der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) aus dem Aufnahmevolumen (2.1) der Rigole (2) mit Hilfe der Füllstandsmesseinrichtung (7) und Vergleich der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) mit einem hinterlegten Grenzwert und Ausgabe einer diesbezüglichen Information.The present invention relates to a method for predicting an operating state of a fluid management system (1), the fluid management system (1) for receiving, storing and dispensing a fluid (14), in particular rainwater, a trench (2) which has a receiving volume (2.1) for receiving the fluid (14), a feed device (3) for feeding the fluid (14) to the trench (2), a discharge device for discharging the fluid (14) from the trench (2), a data processing system (11) ) and at least one measuring device (7) connected to the data processing system (11) for recording data that can be transmitted to the data processing system (11), the measuring device (7) comprising a level measuring device (7) and optionally a precipitation measuring device (9) , and wherein the data processing system (11) is connected to the measuring devices (7, 9) by a first data connection (8) and a second data connection (10), dur ch Detection of the temporal change in the outflow Q (ab) of the fluid (14) from the receiving volume (2.1) of the trench (2) with the aid of the level measuring device (7) and comparison of the temporal change in the outflow Q (ab) of the fluid (14) with a stored limit value and output of related information.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Fluids. Fluidaufnahmeeinrichtungen, die ein Fluid, wie beispielsweise Regenwasser aufnehmen, speichern und abgeben, werden in großer Zahl eingesetzt, um die Belastungsgrenze einer Kanalisation nicht zu überschreiten. Insbesondere bei der Ableitung von Fluiden von großen versiegelten Flächen, wie beispielsweise von Parkplätzen, werden solche Fluidaufnahmeeinrichtungen eingesetzt. Durch den Eintrag von durch das Fluid mitgeführten Schmutz, Sediment und anderen Begleitstoffen kann es dazu kommen, dass diese unerwünschten Bestandteile in der Fluidaufnahmeeinrichtung abgelagert werden, auf diese Weise den zur Verfügung stehenden Speicherraum reduzieren, die Versickerungsleistung einer solchen Einrichtung mehr und mehr verkleinern und die Einrichtung gegebenenfalls beschädigen. In der Folge sind hohe Aufwendungen für die Reinigung und Instandhaltung einer solchen Fluidaufnahmeeinrichtung zu tätigen. In anderen Fällen kann es bei Starkregenereignissen dazu kommen, dass die Aufnahmekapazität einer solchen Einrichtung nicht mehr ausreichend ist, so dass es gegebenenfalls zu einem Überflutungsereignis kommt. Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems anzugeben, das derart ausgebildet ist, dass es eine Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems anhand von übermittelten Daten zulässt, um darauf zu reagieren, indem eine Reinigung, eine Instandhaltung oder andere Maßnahmen eingeleitet oder durchgeführt werden können.The invention relates to a method for predicting an operating state of a fluid management system for receiving, storing and dispensing a fluid. Fluid intake devices that take up, store and release a fluid such as rainwater, for example, are used in large numbers in order not to exceed the load limit of a sewer system. Such fluid receiving devices are used in particular for the drainage of fluids from large sealed surfaces, such as parking lots. The entry of dirt, sediment and other accompanying substances carried along by the fluid can lead to these undesirable components being deposited in the fluid receiving device, thus reducing the available storage space, reducing the infiltration capacity of such a device more and more and the Damage equipment if necessary. As a result, high expenditures for the cleaning and maintenance of such a fluid receiving device have to be made. In other cases, heavy rain events can mean that the capacity of such a facility is no longer sufficient, so that a flooding event may occur. This is where the invention comes in, which has set itself the task of overcoming the above-mentioned disadvantages and specifying a method for predicting an operating state of a fluid management system which is designed in such a way that it allows an operating state of the fluid management system to be predicted on the basis of transmitted data, to react by initiating or carrying out cleaning, maintenance or other measures.

Die Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The object of the present invention is achieved by the subject matter of claim 1.

Es wurde erkannt, dass ein Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems die Aufgabe vollumfänglich gelöst, wenn Folgendes vorgesehen ist:
Das Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems, wobei das Fluidmanagementsystem zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Fluids, insbesondere von Regenwasser, eine Rigole, die ein Aufnahmevolumen für die Aufnahme des Fluids bereitstellt, eine Zuleiteinrichtung für die Zuleitung des Fluids zur Rigole, eine Ableiteinrichtung für das Ableiten des Fluids aus der Rigole, eine Datenverarbeitungsanlage und wenigstens eine mit der Datenverarbeitungsanlage verbundene Messeinrichtung zur Aufnahme von Daten, die der Datenverarbeitungsanlage übermittelbar sind, umfasst, wobei die Messeinrichtung eine Füllstandsmesseinrichtung und optional eine Niederschlagsmesseinrichtung umfasst, und wobei die Datenverarbeitungsanlage mit den Messeinrichtungen durch eine erste Datenverbindung und eine zweite Datenverbindung verbunden sind, beruht auf der Erfassung der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids aus dem Aufnahmevolumen der Rigole mit Hilfe der Füllstandsmesseinrichtung und Vergleich der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids mit einem hinterlegten Grenzwert und Ausgabe einer diesbezüglichen Information.It was recognized that a method for predicting an operating state of a fluid management system fully achieves the task if the following is provided:
The method for predicting an operating state of a fluid management system, the fluid management system for receiving, storing and dispensing a fluid, in particular rainwater, a trench which provides a receiving volume for receiving the fluid, a feed device for the supply of the fluid to the trench, a discharge device for discharging the fluid from the trench, a data processing system and at least one measuring device connected to the data processing system for recording data that can be transmitted to the data processing system, the measuring device comprising a level measuring device and optionally a precipitation measuring device, and wherein the data processing system with the measuring devices are connected by a first data connection and a second data connection, is based on the detection of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid from the receiving volume of the trench with the help of the level m measuring device and comparison of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid with a stored limit value and output of related information.

Aus der durch die Datenverarbeitungsanlage bereitgestellten Information über die zeitliche Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids und dem Vergleich mit einem hinterlegten Grenzwert kann eine Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems getroffen werden, indem beispielsweise die Information ausgegeben wird, dass die Versickerungsleistung der Rigole einen vorgegebenen Wert unterschreitet, so dass davon auszugehen ist, dass in der Rigole der Anteil an Sediment, Schmutz und anderen Verunreinigungen so hoch ist, dass die Versickerung des Fluids aus der Rigole ins umgebende Erdreich behindert ist. Dann kann die Datenverarbeitungsanlage einen Hinweis an das Personal ausgeben, dass eine Reinigung, Inspektion oder Instandhaltung der Rigole notwendig ist.From the information provided by the data processing system about the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid and the comparison with a stored limit value, a prediction of an operating state of the fluid management system can be made, for example by outputting the information that the infiltration capacity of the trench is a given Falls below the value, so that it can be assumed that the proportion of sediment, dirt and other impurities in the trench is so high that the seepage of the fluid from the trench into the surrounding soil is hindered. The data processing system can then output a message to the personnel that cleaning, inspection or maintenance of the trench is necessary.

Es ist mit Hilfe der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass bei einem Regenereignis eine Vorhersage mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage möglich ist, inwieweit die Rigole die der Rigole zugeleitete Fluidmenge bei einem zukünftigen Starkregen aufnehmen kann. Dazu werden Daten von der Niederschlagsmesseinrichtung und von der Füllstandsmesseinrichtung an die Datenverarbeitungsanlage übermittelt. Aus dem Füllstand des Fluids in der Rigole, der Versickerungsleistung der Rigole und der aktuellen Niederschlagsmenge kann die Datenverarbeitungsanlage ermitteln, ob die Rigole in der Lage ist, das der Rigole zugeleitete Fluidvolumen auch bei stärkeren Regenereignissen aufzunehmen. Wenn das der Rigole zugeleitete Fluidvolumen bei einem Starkregen, der dem Bemessungsfall entspricht, nicht vollständig von der Rigole aufgenommen werden kann, kann es zu einem Überflutungsereignis kommen, was die Datenverarbeitungsanlage dem Personal vorausschauend anzeigt. Daraufhin können beispielsweise weitere Maßnahmen ergriffen werden, um ein solches Überflutungsereignis möglichst zu verhindern.With the aid of the present invention it is also possible that, in the event of a rain event, a prediction with the aid of the data processing system is possible as to the extent to which the trench can absorb the amount of fluid supplied to the trench in the event of future heavy rain. For this purpose, data from the precipitation measuring device and transmitted from the level measuring device to the data processing system. From the level of the fluid in the trench, the infiltration capacity of the trench and the current amount of precipitation, the data processing system can determine whether the trench is capable of absorbing the volume of fluid supplied to the trench even in the event of heavier rain events. If the fluid volume fed to the trench cannot be completely absorbed by the trench in the event of heavy rain, which corresponds to the design case, a flooding event can occur, which the data processing system indicates to the staff in advance. Then, for example, further measures can be taken to prevent such a flooding event as far as possible.

Im Erfindungssinne sind Betriebszustände des Fluidmanagementsystems die vorstehend geschilderten Verhältnisse, was die Versickerungsleistung und die Aufnahmefähigkeit für Fluid der Rigole angeht.In the sense of the invention, the operating states of the fluid management system are the conditions described above with regard to the infiltration capacity and the capacity for fluid in the trench.

Es können aber auch andere Verhältnisse vorliegen, die im Erfindungssinne Betriebszustände des Fluidmanagementsystems sind.However, other conditions can also exist which, in the sense of the invention, are operating states of the fluid management system.

Es versteht sich, dass aus den ermittelten Daten mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage auch andere Informationen gewonnen werden können.It goes without saying that other information can also be obtained from the data determined with the aid of the data processing system.

Bei der vorliegenden Erfindung kann es sich als besonders vorteilhaft erweisen, wenn das Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems derartig ausgebildet ist, dass Daten der Füllstandsmesseinrichtung erfasst werden, aus denen die Änderung des Füllstands ermittelbar ist, zur Erfassung der zeitlichen Änderung des Fluidvolumens in der Rigole dV(F) / dt, die sich als Differenz aus dem der Rigole zugeleiteten Volumenstrom Q(zu) und dem aus der Rigole abgeleiteten Volumenstrom Q(ab) ergibt, und Ausgabe einer diesbezüglichen Information.In the present invention, it can prove to be particularly advantageous if the method for predicting an operating state of a fluid management system is designed in such a way that data from the filling level measuring device are recorded, from which the change in the filling level can be determined, in order to record the temporal change in the fluid volume in the Trench dV (F) / dt, which is the difference between the volume flow Q (zu) fed to the trench and the volume flow Q (ab) derived from the trench, and output of related information.

Der Betrieb einer Rigole ist dann dynamisch, wenn ein der Rigole zugeleiteter Volumenstrom Q(zu) und ein aus der Rigole abgeleiteter Volumenstrom Q(ab) vorliegt. Wesentlich ist dabei, dass für das Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems sowohl der der Rigole zugeleitete Volumenstrom Q(zu) an Fluid und der aus der Rigole abgeleitete Volumenstrom Q(ab) an Fluid bestimmbar ist. Hierzu werden Daten der Niederschlagsmesseinrichtung erfasst, aus denen der Volumenstrom Q(zu) des der Rigole zugeleiteten Fluids ermittelbar ist. Die zeitliche Erfassung des Abflusses Q(ab) des Fluids aus dem Aufnahmevolumen der Rigole ergibt sich als Differenz aus dem der Rigole zugeleiteten Volumenstrom Q(zu) und der zeitlichen Änderung des Fluidvolumens in der Rigole dV(F) / dt. Mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage können entsprechende Informationen ausgegeben werden.The operation of a trench is dynamic when there is a volume flow Q (zu) fed to the trench and a volume flow Q (ab) derived from the trench. It is essential that for the method for predicting an operating state of the fluid management system, both the volume flow Q (zu) of fluid supplied to the trench and the volume flow Q (ab) of fluid derived from the trench can be determined. For this purpose, data from the precipitation measuring device is recorded, from which the volume flow Q (to) of the fluid supplied to the trench can be determined. The temporal recording of the outflow Q (ab) of the fluid from the intake volume of the trench results from the difference between the volume flow Q (zu) supplied to the trench and the temporal change of the fluid volume in the trench dV (F) / dt. With the help of the data processing system appropriate information can be output.

Als sehr praktikable Weiterentwicklung kann sich bei dem Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems ergeben, wenn vorgesehen ist, dass die zeitliche Erfassung des Abflusses Q(ab) aus dem Aufnahmevolumen der Rigole dann durchgeführt wird, wenn der Rigole kein Fluid zugeleitet wird.The method for predicting an operating state of a fluid management system can be a very practicable further development if it is provided that the time recording of the outflow Q (ab) from the receiving volume of the trench is carried out when no fluid is fed to the trench.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann in einfacher Weise eine Voraussage zur Versickerungsleistung der Rigole dadurch gemacht werden, dass der Abfluss des Fluids aus der Rigole in Abhängigkeit zu der Zeit mit Hilfe der Füllstandsmesseinrichtung bestimmt wird, wobei kein Fluid der Rigole zugeleitet wird. Es ist damit in einfacher Weise möglich, einen Hinweis an das Personal auszugeben, dass eine Reinigung, Inspektion oder Instandhaltung der Rigole notwendig ist. Wenn nämlich die Abflussleistung der Rigole einen vorgegebenen Wert unterschreitet, ist davon auszugehen, dass in der Rigole der Anteil an Sediment, Schmutz und anderen Verunreinigungen so hoch ist, dass der Abfluss des Fluids aus der Rigole ins umgebende Erdreich oder die Vorflut behindert ist. Dann kann die Datenverarbeitungsanlage eine entsprechende Information generieren und bereitstellen.With the aid of the present invention, a prediction of the infiltration performance of the trench can be made in a simple manner in that the outflow of the fluid from the trench is determined as a function of time with the aid of the level measuring device, with no fluid being fed to the trench. It is thus possible in a simple manner to issue a message to the staff that the trench needs to be cleaned, inspected or maintained. If the drainage capacity of the trench falls below a specified value, it can be assumed that the proportion of sediment, dirt and other impurities in the trench is so high that the outflow of the fluid from the trench into the surrounding soil or the receiving water is impeded. The data processing system can then generate and provide corresponding information.

In einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die von den Messeinrichtungen ermittelten Daten direkt oder über die Datenverarbeitungsanlage in eine Cloud gehen und dort ausgewertet werden. Das Ergebnis der Datenauswertung in der Cloud kann mit Hilfe einer Anzeigeeinheit angezeigt werden.In an alternative embodiment of the present invention, it can be provided that the data determined by the measuring devices go directly or via the data processing system to a cloud and are evaluated there. The result of the data evaluation in the cloud can be displayed with the aid of a display unit.

In einer sehr vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems derartig ausgebildet ist, dass aus der Kenntnis des Abflusses Q(ab) des Fluids aus dem Aufnahmevolumen der Rigole bei bekannter wirksamer Versickerungsfläche A der Versickerbeiwert Kf gemäß Kf = Q(ab) / A ermittelt wird.In a very advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the method for predicting an operating state of a fluid management system is designed in such a way that, based on the knowledge of the outflow Q (ab) of the fluid from the receiving volume of the trench, with a known effective infiltration area A, the infiltration coefficient Kf according to Kf = Q (ab) / A is determined.

Die wirksame Versickerungsfläche A einer Rigole umfasst im Allgemeinen die Grundfläche der Rigole sowie Anteile der Seitenfläche. Der Wert der wirksamen Versickerungsfläche A ist so für jede Rigole entweder zu errechnen oder zumindest anteilig abzuschätzen. Der so bestimmte Versickerbeiwert Kf kann mit einem hinterlegten Grenzwert verglichen werden, anschließend kann die Ausgabe einer diesbezüglichen Information erfolgen. Insbesondere kann mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage eine Historie erstellt werden, die alle oder eine Auswahl an zurückliegend bestimmten Versickerbeiwerten Kf miteinander vergleicht und diese beispielsweise als Funktion der Zeit darstellt, insbesondere grafisch darstellt. Hiermit kann in ganz besonders vorteilhafter Weise eine Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems gemacht werden, so dass seitens des Personals bereits frühzeitig reagiert werden kann, wenn sich Parameter des Betriebszustands des Fluidmanagementsystems in unerwünschter Weise ändern. Auf diese Weise können zum einen Kosten gespart werden, zum anderen kann so Schaden von dem Fluidmanagementsystem abgewendet werden.The effective infiltration area A of a trench generally comprises the base area of the trench and parts of the side surface. The value of the effective infiltration area A is either to be calculated for each trench or at least to be estimated proportionally. The infiltration coefficient Kf determined in this way can be compared with a stored limit value, and information relating to this can then be output. In particular, a history can be created with the aid of the data processing system, which compares all or a selection of previously determined seepage coefficients Kf with one another and displays them, for example, as a function of time, in particular graphically. In this way, a prediction of an operating state of the fluid management system can be made in a particularly advantageous manner, so that the personnel can react at an early stage if parameters of the operating state of the fluid management system change in an undesired manner. In this way, on the one hand, costs can be saved and, on the other hand, damage to the fluid management system can be averted.

Bei der vorliegenden Erfindung kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems derartig ausgebildet ist, dass eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, die mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, und dass Informationen durch die Anzeigeeinheit angezeigt werden.In the present invention, it can prove to be advantageous if the method for predicting an operating state of a fluid management system is designed in such a way that a display unit is provided which is connected to the data processing system and that information is displayed by the display unit.

Das erfindungsgemäße Vorsehen, dass für die Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems eine Anzeigeeinheit vorhanden ist, die mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, so dass Informationen durch die Anzeigeeinheit angezeigt werden können, ist besonders vorteilhaft. Mit dieser Maßnahme kann in einfacher Weise das Personal informiert werden, dass sich beispielsweise Parameter des Betriebszustands des Fluidmanagementsystems in unerwünschter Weise ändern. Aber auch die ordnungsgemäße Funktion des Fluidmanagementsystems und das Einhalten der Parameter des Betriebszustands des Fluidmanagementsystems könne so dem Personal angezeigt werden. Darüber hinaus ist es sehr einfach mit Hilfe der Anzeigeeinheit eine Dokumentation zu erstellen, die es erlaubt auch zu späteren Zeitpunkten auf Daten zuzugreifen, um diese beispielsweise zu analysieren oder diese mit aktuellen Daten zu vergleichen.The provision according to the invention that a display unit is present for predicting an operating state of the fluid management system, which is connected to the data processing system so that information can be displayed by the display unit, is particularly advantageous. With this measure, the staff can be informed in a simple manner that, for example, parameters of the operating state of the fluid management system are changing in an undesired manner. However, the proper functioning of the fluid management system and compliance with the parameters of the operating state of the fluid management system can be displayed to the staff in this way. In addition, it is very easy to create documentation with the aid of the display unit, which also allows access to data at a later point in time, in order to analyze it, for example, or to compare it with current data.

Als bevorzugte Weiterentwicklung kann sich bei dem Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems gemäß vorliegender Erfindung ergeben, wenn vorgesehen ist, dass die Datenübertragung von der Datenverarbeitungsanlage zu der Anzeigeeinheit kabelgestützt und / oder funkgestützt und / oder mittels UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) und / oder mittels LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) vorgenommen wird.As a preferred further development, the method for predicting an operating state of a fluid management system according to the present invention can result if it is provided that the data transmission from the data processing system to the display unit is cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or using LoRaWAN (Long Range Wide Area Network).

Die Anzeigeeinheit kann dazu mit der Datenverarbeitungsanlage mithilfe einer Datenverbindung, die kabelgestützt und / oder funkgestützt und / oder mittels UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) und / oder mittels LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ausgebildet ist, verbunden sein. Durch die Nutzung einer Datenverbindung, die kabelgestützt und / oder funkgestützt und / oder mittels UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) und / oder mittels LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ausgebildet ist, kann diese sehr effektiv an die herrschenden Notwendigkeiten angepasst werden, so dass die Anzeigeinheit, die ein Bildschirm sein kann, der beispielsweise fest in einer Überwachungszentrale installiert ist oder in anderen Ausführungen der Erfindung auch ein Bildschirm eines Tablets, eines Mobilphones oder eines anderen tragbaren Geräts ist, durch die vorstehend genannten geeigneten Techniken auch an entfernten Orten die benötigten Informationen ausgeben.To this end, the display unit can be connected to the data processing system using a data connection that is cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or by means of LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). By using a data connection that is cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or by means of LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), it can be adapted very effectively to the prevailing needs, see above that the display unit, which can be a screen that is, for example, permanently installed in a monitoring center or, in other embodiments of the invention, also a screen of a tablet, a mobile phone or another portable device, can also be used at remote locations using the above-mentioned suitable techniques Output required information.

Die vorliegende Erfindung erfährt eine sehr günstige Weiterentwicklung, wenn vorgesehen ist, dass bei dem Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems ein Warnhinweis durch die Anzeigeeinheit ausgegeben wird, dass die Rigole zu reinigen, zu warten oder zu inspizieren ist.The present invention experiences a very favorable further development if it is provided that in the method for predicting an operating state of a fluid management system a warning is output by the display unit that the trench is to be cleaned, serviced or inspected.

Eine Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems kann mit der durch die Datenverarbeitungsanlage bereitgestellten Information über die zeitliche Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids und dem Vergleich mit einem hinterlegten Grenzwert getroffen werden. Hierzu kann die Information ausgegeben werden, dass die Versickerungsleistung der Rigole einen vorgegebenen Wert unterschreitet, so dass davon auszugehen ist, dass in der Rigole der Anteil an Sediment, Schmutz und anderen Verunreinigungen derart hoch ist, dass die Versickerung des Fluids aus der Rigole ins umgebende Erdreich behindert ist. Dann kann die Datenverarbeitungsanlage einen Hinweis an das Personal ausgeben, dass eine Reinigung, Inspektion oder Instandhaltung der Rigole notwendig ist.A prediction of an operating state of the fluid management system can be made with the information provided by the data processing system about the change over time in the outflow Q (down) of the fluid and the comparison with a stored limit value. For this purpose, the information can be output that the infiltration capacity of the trench falls below a specified value, so that it can be assumed that the proportion of sediment, dirt and other impurities in the trench is so high that the infiltration of the Fluids from the trench into the surrounding soil is obstructed. The data processing system can then output a message to the personnel that cleaning, inspection or maintenance of the trench is necessary.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems kann auf diese Weise eine Warnung ausgegeben werden, dass sich das Fluidmanagementsystem in einem Betriebszustand befindet, der es zukünftig nicht mehr ermöglicht, dieses ordnungsgemäß zu betreiben.With the method according to the invention for predicting an operating state of the fluid management system, a warning can be output in this way that the fluid management system is in an operating state which will no longer allow it to be operated properly in the future.

Es kann aber auch eine Information ausgegeben werden, dass die Rigole in hohem Maße mit Sediment, Schmutz und anderen Verunreinigungen angefüllt ist, so dass das freie Volumen für die Aufnahme des Fluids im Aufnahmevolumen der Rigole stark reduziert ist, und so beispielsweise einen hinterlegten Grenzwert unterschreitet. In einem solchen Fall kann die Datenverarbeitungsanlage einen Hinweis an das Personal ausgeben, dass eine sofortige Reinigung der Rigole notwendig ist.However, information can also be output that the trench is filled to a large extent with sediment, dirt and other impurities, so that the free volume for the uptake of the fluid in the uptake volume of the trench is greatly reduced and thus, for example, falls below a stored limit value . In such a case, the data processing system can output a message to the staff that immediate cleaning of the trench is necessary.

In einer äußerst vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems ein Warnhinweis durch die Anzeigeeinheit ausgegeben wird, wenn das freie Aufnahmevolumen der Rigole das Volumen des der Rigole zugeleiteten Fluids nicht vollständig aufnehmen kann.In an extremely advantageous embodiment of the invention, it can be provided that in the method for predicting an operating state of a fluid management system, a warning is output by the display unit if the free receiving volume of the trench cannot completely accommodate the volume of the fluid supplied to the trench.

Es ist mit Hilfe der vorliegenden Erfindung somit möglich, dass bei einem Regenereignis eine Vorhersage mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage gemacht werden kann, inwieweit die Rigole die der Rigole zugeleitete Fluidmenge auch bei stärkeren Regenereignissen aufnehmen kann. Dazu werden Daten von der Niederschlagsmesseinrichtung und von der Füllstandsmesseinrichtung an die Datenverarbeitungsanlage übermittelt. Aus dem Füllstand des Fluids in der Rigole, der Versickerungsleistung der Rigole und der aktuellen Niederschlagsmenge kann die Datenverarbeitungsanlage ermitteln, ob die Rigole in der Lage ist, das der Rigole zugeleitete Fluidvolumen bei einem Starkregen, der dem Bemessungsfall entspricht, aufzunehmen. Wenn das der Rigole zugeleitete Fluidvolumen nicht vollständig von der Rigole aufgenommen werden kann, kann es zu einem Überflutungsereignis kommen, was die Datenverarbeitungsanlage dem Personal anzeigt. Daraufhin können beispielsweise weitere Maßnahmen ergriffen werden, um ein solches Überschwemmungsereignis möglichst zu verhindern.With the help of the present invention it is thus possible that, in the event of a rain event, a prediction can be made with the aid of the data processing system as to the extent to which the trench can absorb the fluid quantity supplied to the trench even in the case of stronger rain events. For this purpose, data from the precipitation measuring device and from the filling level measuring device are transmitted to the data processing system. From the level of the fluid in the trench, the infiltration capacity of the trench and the current amount of precipitation, the data processing system can determine whether the trench is able to absorb the fluid volume fed to the trench in the event of heavy rain that corresponds to the design case. If the fluid volume fed to the trench cannot be completely absorbed by the trench, a flooding event can occur, which the data processing system indicates to the personnel. Then, for example, further measures can be taken to prevent such a flood event as far as possible.

Es versteht sich, dass aus den ermittelten Daten mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage auch andere Informationen gewonnen werden können, die es ermöglichen, eine Voraussage eines Betriebszustands des Fluidmanagementsystems gemäß vorliegender Erfindung zu machen.It goes without saying that other information can also be obtained from the determined data with the aid of the data processing system, which makes it possible to make a prediction of an operating state of the fluid management system according to the present invention.

Anwendung bzw. Verwendung findet das Fluidmanagementsystem der vorliegenden Erfindung in der Regenwasserbewirtschaftung, in der Schwimmbadtechnik, in der Landwirtschaft und in anderen Bereichen.The fluid management system of the present invention is applied or used in rainwater management, in swimming pool technology, in agriculture and in other areas.

Mit großem Vorteil kann das erfindungsgemäße Fluidmanagementsystem für die Aufnahme, Speicherung und Abgabe von Regenwasser eingesetzt werden, wobei Daten über den Betriebszustand des Fluidmanagementsystems gewinnbar und anzeigbar sind. Aus den Daten über den Betriebszustand des Fluidmanagementsystems wiederum lassen sich Prognosen über den zukünftigen Betrieb des Fluidmanagementsystems ableiten, sowie notwendige Arbeiten, die die Wartung, Säuberung und Reparatur betreffen.The fluid management system according to the invention can be used to great advantage for the uptake, storage and delivery of rainwater, it being possible to obtain and display data on the operating state of the fluid management system. From the data about the operating state of the fluid management system, in turn, forecasts about the future operation of the fluid management system can be derived, as well as necessary work relating to maintenance, cleaning and repair.

Damit zeichnet sich ein solches erfindungsgemäßes Fluidmanagementsystem gegenüber denen aus dem Stand der Technik als in wesentlichen Punkten verbessert aus.Such a fluid management system according to the invention is thus distinguished in comparison with those from the prior art as being improved in essential points.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Figur und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the figure and from the associated description of the figures.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is shown in the figure and is explained in more detail in the following description.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figur wie folgt näher beschrieben.The present invention is described in more detail with reference to the accompanying figure as follows.

Hierzu zeigt:

Fig. 1
eine schematische Darstellung des Fluidmanagementsystems für die Durchführung des Verfahrens zur Voraussage eines Betriebszustands.
This shows:
Fig. 1
a schematic representation of the fluid management system for performing the method for predicting an operating state.

In der Fig. 1 ist in einer schematischen Darstellung das Fluidmanagementsystem 1 zur Durchführung des Verfahrens zur Voraussage eines Betriebszustands gemäß vorliegender Erfindung gezeigt,In the Fig. 1 the fluid management system 1 for performing the method for predicting an operating state according to the present invention is shown in a schematic representation,

Das Fluidmanagementsystem 1 dient zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Fluids 14, insbesondere von Regenwasser.The fluid management system 1 serves to receive, store and dispense a fluid 14, in particular rainwater.

Das Fluidmanagementsystem 1 umfasst eine Rigole 2, die ein Aufnahmevolumen 2.1 bereitstellt. In dem Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2 des Fluidmanagementsystems 1 kann das Fluid 14, beispielsweise das Regenwasser, aufgenommen werden.The fluid management system 1 comprises a trench 2, which provides a receiving volume 2.1. The fluid 14, for example rainwater, can be received in the receiving volume 2.1 of the trench 2 of the fluid management system 1.

Das Fluidmanagementsystem 1 umfasst weiterhin eine Zuleiteinrichtung 3 für die Zuleitung des Fluids 14 zur Rigole 2. Bei der Zuleiteinrichtung 3 kann es sich um ein Rohr oder ein Rohrsystem handeln, welches beispielsweise Regenwasser aus einem Gulli oder einer anderen Auffangeinrichtung der Rigole 2 zuleitet. Mittels der Zuleiteinrichtung 3 wird der zugeleitete Volumenstrom Q(zu) des Fluids 14 der Rigole 2 zugeleitet.The fluid management system 1 further comprises a supply device 3 for supplying the fluid 14 to the trench 2. The supply device 3 can be a pipe or a pipe system which, for example, supplies rainwater from a manhole or another collecting device to the trench 2. The supplied volume flow Q (to) of the fluid 14 is supplied to the trench 2 by means of the supply device 3.

Das Fluidmanagementsystem 1 umfasst weiterhin eine Ableiteinrichtung für die Ableitung des Fluids 14 aus der Rigole 2. Eine solche Ableiteinrichtung kann beispielsweise ein Rohr oder ein Rohrsystem umfassen, mit dem Fluid 14 aus der Rigole 2 in einen Vorfluter ableitbar ist. Vorteilhafterweise kann das Ableiten des Fluids 14 aus der Rigole 2 in den Vorfluter hierbei mit einem Ventil begrenzt oder gesteuert werden. Diese vorstehend beschriebene Ableiteinrichtung ist in der Fig. 1 nicht gezeigt. In einer anderen Ausbildung der Erfindung, die hier gezeigt ist, kann vorgesehen sein, dass die Ableiteinrichtung durch die Grundfläche 5.1 und / oder durch Teile der Seitenfläche 5.2 der Rigole 2 gebildet ist. Durch die Grundfläche 5.1 und / oder durch Teile der Seitenfläche 5.2 der Rigole 2 kann Fluid 14 aus der Rigole 2 in das umgebende Erdreich 6 einsickern, sofern die Hülle 4 der Rigole 2 entsprechend eingerichtet ist, also diese Versickerung zulässt. Dies kann durch entsprechende Abdeckungen der Hülle 4 der Rigole 2 bewerkstelligt werden. Eine solche Abdeckung der Hülle 4 der Rigole 2 ist dann fluiddurchlässig zu gestalten. Mittels der Ableiteinrichtung wird der abgeleitete Volumenstrom Q(ab) des Fluids 14 aus der Rigole 2 abgeleitet, was vorliegend durch Versickerung geschieht.The fluid management system 1 further comprises a discharge device for discharging the fluid 14 from the trench 2. Such a discharge device can for example comprise a pipe or a pipe system with which the fluid 14 can be discharged from the trench 2 into a receiving water. Advantageously, the discharge of the fluid 14 from the trench 2 into the receiving water can be limited or controlled with a valve. This discharge device described above is in the Fig. 1 Not shown. In another embodiment of the invention, which is shown here, it can be provided that the discharge device is formed by the base surface 5.1 and / or by parts of the side surface 5.2 of the trench 2. Fluid 14 can seep from the trench 2 into the surrounding soil 6 through the base area 5.1 and / or through parts of the side surface 5.2 of the trench 2, provided that the shell 4 of the trench 2 is set up accordingly, that is, allows this seepage. This can be accomplished by appropriate coverings of the shell 4 of the trench 2. Such a cover of the shell 4 of the trench 2 must then be designed to be fluid-permeable. The diverted volume flow Q (ab) of the fluid 14 is diverted from the trench 2 by means of the diverting device, which in the present case takes place through seepage.

Das Fluidmanagementsystem 1 umfasst weiterhin eine Füllstandsmesseinrichtung 7, eine Niederschlagsmesseinrichtung 9 und eine Datenverarbeitungsanlage 11. Die in der Rigole 2 angeordnete Füllstandsmesseinrichtung 7 erfasst den Füllstand des Fluids 14 im Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2. Zu diesem Zweck erstreckt sich der Messbereich der Füllstandsmesseinrichtung 7 vom tiefsten Punkt des Aufnahmevolumens 2.1 der Rigole 2 bis zum Ort des höchsten möglichen Füllstands des Fluids 14 im Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2. Vorliegend ist gezeigt, dass Fluid 14 etwa ein Viertel des Aufnahmevolumens 2.1 der Rigole 2 bis zum Fluidspiegel F füllt. Der Füllstand V(F) des Fluids 14 im Aufnahmevolumens 2.1 der Rigole 2 beträgt damit ca. 25 %. Die Füllstandsmesseinrichtung 7 ist mit einer ersten Datenverbindung 8 mit der Datenverarbeitungsanlage 11 verbunden, so dass Daten zwischen der Füllstandsmesseinrichtung 7 und der Datenverarbeitungsanlage 11 ausgetauscht werden können. Insbesondere kann die Füllstandsmesseinrichtung 7 Daten an die Datenverarbeitungsanlage 11 übermitteln, die den Füllstand des Fluids 14 in dem Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2 betreffen und über den zeitlichen Verlauf des Füllstands, wenn wiederholt solche Messungen stattfinden.The fluid management system 1 further comprises a level measuring device 7, a precipitation measuring device 9 and a data processing system 11. The level measuring device 7 arranged in the trench 2 detects the level of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2. For this purpose, the measuring range of the level measuring device 7 extends from the lowest Point of the receiving volume 2.1 of the trench 2 up to the location of the highest possible level of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2. It is shown here that fluid 14 fills about a quarter of the receiving volume 2.1 of the trench 2 up to the fluid level F. The filling level V (F) of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2 is thus approximately 25%. The fill level measuring device 7 is connected to the data processing system 11 by a first data connection 8, so that data can be exchanged between the fill level measuring device 7 and the data processing system 11. In particular, the filling level measuring device 7 can transmit data to the data processing system 11 that relate to the filling level of the fluid 14 in the receiving volume 2.1 of the trench 2 and about the temporal course of the filling level if such measurements take place repeatedly.

Die von dem Fluidmanagementsystem 1 umfasste Niederschlagsmesseinrichtung 9 erfasst die Menge an Niederschlag 15. Sie ist mittels der zweiten Datenverbindung 10 an die Datenverarbeitungsanlage 11 verbunden. Auf diese Weise können Daten zwischen der Niederschlagsmesseinrichtung 9 und der Datenverarbeitungsanlage 11 ausgetauscht werden. Insbesondere kann die Niederschlagsmesseinrichtung 9 Daten an die Datenverarbeitungsanlage 11 übermitteln, die das Volumen des Niederschlags 15 betreffen und auch den zeitlichen Verlauf des Niederschlags 15, wenn wiederholt solche Messungen stattfinden.The precipitation measuring device 9 comprised by the fluid management system 1 records the amount of precipitation 15. It is connected to the data processing system 11 by means of the second data connection 10. In this way, data can be exchanged between the precipitation measuring device 9 and the data processing system 11. In particular, the precipitation measuring device 9 can transmit data to the data processing system 11 which relate to the volume of the precipitation 15 and also the temporal course of the precipitation 15 if such measurements take place repeatedly.

Als besonders praktikabel kann sich bei der vorliegenden Erfindung ergeben, wenn vorgesehen ist, dass die erste Datenverbindung 8 kabelgestützt und / oder funkgestützt ausgebildet, und die zweite Datenverbindung 10 kabelgestützt und / oder funkgestützt ausgebildet ist. Hierdurch kann je nach den örtlichen Gegebenheiten eine Kabelverbindung für die Datenverbindungen 8, 10 zwischen der Datenverarbeitungsanlage 11 und den Messeinrichtungen 7, 9 aufgebaut werden. Alternativ kann bei anderen örtlichen Gegebenheiten eine Funkverbindung für die Datenverbindungen 8, 10 zwischen der Datenverarbeitungsanlage 11 und den Messeinrichtungen 7, 9 eingerichtet werden.In the present invention, it can be found to be particularly practicable if it is provided that the first data connection 8 is cable-supported and / or radio-supported, and the second data connection 10 is cable-supported and / or radio-supported. As a result, depending on the local conditions, a cable connection for the data connections 8, 10 can be set up between the data processing system 11 and the measuring devices 7, 9. Alternatively can in other local circumstances, a radio link for the data links 8, 10 between the data processing system 11 and the measuring devices 7, 9 can be set up.

Während die Rigole 2 im Erdreich 6 angeordnet ist, ist die Niederschlagsmesseinrichtung 9 über der Erdoberfläche - hier sinnbildlich über der Geländeoberkante GOK - installiert.While the trench 2 is arranged in the ground 6, the precipitation measuring device 9 is installed above the surface of the earth - here symbolically above the upper edge of the ground GOK.

Sehr hilfreich kann es sein, wenn vorgesehen ist, dass die Datenverarbeitungsanlage 11 Informationen mit Hilfe einer Anzeigeeinheit 13 ausgibt. Eine solche Anzeigeeinheit 13 kann ein Bildschirm sein, der beispielsweise fest in einer Überwachungszentrale installiert ist. In anderen Ausführungen der Erfindung kann die Anzeigeeinheit 13 auch ein Bildschirm eines Tablets, eines Mobilphones oder eines anderen tragbaren Geräts sein. Die Übermittlung bzw. der Austausch von Daten zwischen der Datenverarbeitungsanlage 11 und der Anzeigeeinheit 13 ist durch eine dritte Datenverbindung 12 sichergestellt. Die dritte Datenverbindung 12 kann kabelgestützt und / oder funkgestützt und / oder mittels UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) und / oder mittels LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ausgebildet sein.It can be very helpful if it is provided that the data processing system 11 outputs information with the aid of a display unit 13. Such a display unit 13 can be a screen that is permanently installed in a monitoring center, for example. In other embodiments of the invention, the display unit 13 can also be a screen of a tablet, a mobile phone or another portable device. The transmission or exchange of data between the data processing system 11 and the display unit 13 is ensured by a third data connection 12. The third data connection 12 can be cable-supported and / or radio-supported and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or by means of LoRaWAN (Long Range Wide Area Network).

In einer hier nicht gezeigten Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungsanlage 11 die Anzeigeeinheit 13 beinhaltet.In an embodiment of the invention not shown here, it can be provided that the data processing system 11 includes the display unit 13.

Zur Voraussage des Betriebszustands des Fluidmanagementsystems 1 ist die zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids 14 aus dem Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2 mit Hilfe der Füllstandsmesseinrichtung 7 zu erfassen und ein Vergleich der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids 14 mit einem in der Datenverarbeitungsanlage 11 hinterlegten Grenzwert durchzuführen, anschließend erfolgt die Ausgabe einer diesbezüglichen Information an der Anzeigeeinheit 13. Weiterhin können Daten der Niederschlagsmesseinrichtung 9 erfasst werden, aus denen der Volumenstrom Q(zu) des der Rigole 2 zugeleiteten Fluids 14 ermittelbar ist. Die zeitliche Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids 14 aus dem Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole ergibt sich als Differenz aus dem der Rigole 2 zugeleiteten Volumenstrom Q(zu) und der zeitlichen Änderung des Fluidvolumens in der Rigole dV(F) / dt. Auch hier erfolgt anschließend die Ausgabe einer diesbezüglichen Information an der Anzeigeeinheit 13.To predict the operating state of the fluid management system 1, the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid 14 from the receiving volume 2.1 of the trench 2 is to be recorded with the aid of the level measuring device 7 and a comparison of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid 14 is to be made a limit value stored in the data processing system 11, then the output of the relevant information on the display unit 13. Furthermore, data from the precipitation measuring device 9 can be recorded, from which the volume flow Q (to) of the fluid 14 fed to the trench 2 can be determined. The temporal change in the outflow Q (ab) of the fluid 14 from the receiving volume 2.1 of the trench results from the difference between the volume flow Q (zu) fed to the trench 2 and the temporal change in the fluid volume in the trench dV (F) / dt. Also This is where the related information is then output on the display unit 13.

Wenn die Erfassung der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids 14 aus dem Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2 dann durchgeführt wird, wenn der Rigole 2 kein Fluid 14 zugeleitet wird, kann in einfacher Weise die Versickerleistung der Rigole 2 ermittelt werden. Hier kann mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage 11 ein Vergleich mit einem hinterlegten Grenzwert durchgeführt werden und dann die Ausgabe einer diesbezüglichen Information an der Anzeigeeinheit 13 erfolgen. Weiterhin kann aus der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids 14 aus dem Aufnahmevolumen 2.1 der Rigole 2 bei bekannter wirksamer Versickerungsfläche A der Versickerbeiwert Kf gemäß Kf = Q(ab) / A= A x Kf ermittelt und mit einem hinterlegten Grenzwert verglichen werden, wobei die Ausgabe einer diesbezüglichen Information erfolgt. Die wirksame Versickerungsfläche A der Rigole 2 umfasst dabei die Grundfläche 5.1 und Anteile der Seitenfläche 5.2 der Rigole 2.If the detection of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid 14 from the receiving volume 2.1 of the trench 2 is carried out when no fluid 14 is fed to the trench 2, the infiltration capacity of the trench 2 can be determined in a simple manner. Here, with the aid of the data processing system 11, a comparison with a stored limit value can be carried out and information relating to this can then be output on the display unit 13. Furthermore, the infiltration coefficient Kf according to Kf = Q (ab) / A = A x Kf can be determined from the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid 14 from the receiving volume 2.1 of the trench 2 with a known effective infiltration area A and compared with a stored limit value information about this is output. The effective infiltration area A of the trench 2 comprises the base area 5.1 and portions of the side area 5.2 of the trench 2.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
FluidmanagementsystemFluid management system
22
RigoleTrench
2.12.1
AufnahmevolumenRecording volume
33
ZuleiteinrichtungFeeder
44th
HülleShell
5.15.1
GrundflächeFloor space
5.25.2
SeitenflächeSide face
66th
Erdreichsoil
77th
FüllstandsmesseinrichtungLevel measuring device
88th
erste Datenverbindungfirst data connection
99
NiederschlagsmesseinrichtungPrecipitation measuring device
1010
zweite Datenverbindungsecond data connection
1111
DatenverarbeitungsanlageData processing system
1212th
dritte Datenverbindungthird data connection
1313th
AnzeigeeinheitDisplay unit
1414th
FluidFluid
1515th
NiederschlagPrecipitation
AA.
wirksame Versickerungsflächeeffective infiltration area
FF.
FluidspiegelFluid level
GOKGOK
GeländeoberkanteGround level
KfKf
VersickerbeiwertInfiltration coefficient
Q(ab)Q (from)
abgeleiteter Volumenstromderived volume flow
Q(zu)Q (to)
zugeleiteter Volumenstromsupplied volume flow
V(F)V (F)
FüllstandLevel

Claims (8)

Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1), wobei das Fluidmanagementsystem (1) zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Fluids (14), insbesondere von Regenwasser, eine Rigole (2), die ein Aufnahmevolumen (2.1) für die Aufnahme des Fluids (14) bereitstellt, eine Zuleiteinrichtung (3) für die Zuleitung des Fluids (14) zur Rigole (2), eine Ableiteinrichtung für das Ableiten des Fluids (14) aus der Rigole (2), eine Datenverarbeitungsanlage (11) und wenigstens eine mit der Datenverarbeitungsanlage (11) verbundene Messeinrichtung (7) zur Aufnahme von Daten, die der Datenverarbeitungsanlage (11) übermittelbar sind, umfasst, wobei die Messeinrichtung (7) eine Füllstandsmesseinrichtung (7) und optional eine Niederschlagsmesseinrichtung (9) umfasst, und wobei die Datenverarbeitungsanlage (11) mit den Messeinrichtungen (7, 9) durch eine erste Datenverbindung (8) und eine zweite Datenverbindung (10) verbunden sind, durch Erfassung der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) aus dem Aufnahmevolumen (2.1) der Rigole (2) mit Hilfe der Füllstandsmesseinrichtung (7) und Vergleich der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) mit einem hinterlegten Grenzwert und Ausgabe einer diesbezüglichen Information.A method for predicting an operating state of a fluid management system (1), the fluid management system (1) for receiving, storing and dispensing a fluid (14), in particular rainwater, a trench (2) which has a receiving volume (2.1) for receiving the fluid (14) provides a feed device (3) for feeding the fluid (14) to the trench (2), a discharge device for discharging the fluid (14) from the trench (2), a data processing system (11) and at least one with the data processing system (11) connected measuring device (7) for recording data that can be transmitted to the data processing system (11), wherein the measuring device (7) comprises a level measuring device (7) and optionally a precipitation measuring device (9), and wherein the data processing system (11) are connected to the measuring devices (7, 9) by a first data connection (8) and a second data connection (10), by detecting the change over time de s Outflow Q (ab) of the fluid (14) from the receiving volume (2.1) of the trench (2) with the aid of the level measuring device (7) and comparison of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid (14) with a stored limit value and Output of related information. Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Daten der Niederschlagsmesseinrichtung (9) erfasst werden, aus denen der Volumenstrom Q(zu) des der Rigole (2) zugeleiteten Fluids (14) ermittelbar ist, zur Erfassung der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) aus dem Aufnahmevolumen (2.1) der Rigole (2), die sich als Differenz aus dem der Rigole (2) zugeleiteten Volumenstrom Q(zu) und der zeitlichen Änderung des Fluidvolumens in der Rigole (2) dV(F) / dt ergibt, und Ausgabe einer diesbezüglichen Information.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to claim 1, characterized in that data of the precipitation measuring device (9) are recorded from which the volume flow Q (to) of the fluid (14) fed to the trench (2) can be determined for Detection of the change over time of the outflow Q (from) of the fluid (14) from the receiving volume (2.1) of the trench (2), which is the difference between the volume flow Q (to) fed to the trench (2) and the change over time of the Fluid volume in the trench (2) results in dV (F) / dt, and output of a related information. Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) aus dem Aufnahmevolumen (2.1) der Rigole (2) dann durchgeführt wird, wenn der Rigole (2) kein Fluid (14) zugeleitet wird.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that the detection of the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid (14) from the receiving volume (2.1) of the trench (2) is then carried out when no fluid (14) is fed to the trench (2). Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus der zeitlichen Änderung des Abflusses Q(ab) des Fluids (14) aus dem Aufnahmevolumen (2.1) der Rigole (2) bei bekannter wirksamer Versickerungsfläche A der Versickerbeiwert Kf gemäß Kf = Q(ab) / A ermittelt und mit einem hinterlegten Grenzwert verglichen wird, wobei die Ausgabe einer diesbezüglichen Information erfolgt.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to claim 3, characterized in that from the change over time of the outflow Q (ab) of the fluid (14) from the receiving volume (2.1) of the trench (2) with a known effective infiltration area A of The infiltration coefficient Kf is determined according to Kf = Q (ab) / A and compared with a stored limit value, with the output of related information. Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit (13) vorgesehen ist, die mit der Datenverarbeitungsanlage (11) verbunden ist, und dass Informationen durch die Anzeigeeinheit (13) angezeigt werden.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a display unit (13) is provided which is connected to the data processing system (11), and that information is displayed by the display unit (13). Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung von der Datenverarbeitungsanlage (11) zu der Anzeigeeinheit (13) kabelgestützt und / oder funkgestützt und / oder mittels UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) und / oder mittels LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) vorgenommen wird.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to Claim 5, characterized in that the data transmission from the data processing system (11) to the display unit (13) is cable-based and / or radio-based and / or by means of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) and / or using LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnhinweis durch die Anzeigeeinheit (13) ausgegeben wird, dass die Rigole (2) zu reinigen, zu warten oder zu inspizieren ist.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a warning is output by the display unit (13) that the trench (2) is to be cleaned, serviced or inspected. Verfahren zur Voraussage eines Betriebszustands eines Fluidmanagementsystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnhinweis durch die Anzeigeeinheit (13) ausgegeben wird, dass das freie Aufnahmevolumen (2.1) der Rigole (2) das Volumen des der Rigole (2) zugeleiteten Fluids (14) nicht vollständig aufnehmen kann.Method for predicting an operating state of a fluid management system (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a warning is output by the display unit (13) that the free receiving volume (2.1) of the trench (2) is the volume of the trench (2) cannot completely absorb the supplied fluids (14).
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