EP3922544A1 - Measuring platform and method for finding and monitoring pipelines under water - Google Patents

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EP3922544A1
EP3922544A1 EP21177885.7A EP21177885A EP3922544A1 EP 3922544 A1 EP3922544 A1 EP 3922544A1 EP 21177885 A EP21177885 A EP 21177885A EP 3922544 A1 EP3922544 A1 EP 3922544A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring platform
floating body
drive
measuring
unit
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
EP21177885.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Walter Siegmund
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.)
Scan4pipes Europe GmbH
Original Assignee
Scan4pipes Europe GmbH
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 Scan4pipes Europe GmbH filed Critical Scan4pipes Europe GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B2035/007—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled autonomously operating
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1258—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors

Definitions

  • the invention relates to a measuring platform for locating and monitoring pipelines under water according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to an arrangement and a method for operating a measuring platform.
  • pipelines with large dimensions and high flow capacities are very often used.
  • the maintenance and regular inspection of these pipelines are not only a technical and logistical challenge due to the large spatial dimensions of the pipelines. While above-ground pipelines in the countryside are generally quite easily accessible, the inspection of pipelines that are laid at the bottom as well as below the bottom of bodies of water makes considerable additional requirements.
  • an underwater vehicle discloses that it is connected to a mother ship via a supply line and is remotely controlled.
  • the submersible is equipped with a number of sensors and tools and can be controlled remotely from the mother ship.
  • ROV remotely operated vehicle
  • Remote controllable or autonomous boats from various manufacturers such as the C-Cat3 from ASV (GB), the Q-Boat 1800 from Teledyne (USA) or the ARCboat Lite from HR Wallingford (GB) are known for such areas of application .
  • These boats are all light and have a shallow draft. They can be remotely controlled and equipped with different sensors.
  • the feed is generated by two propellers that are driven by electric motors.
  • the propellers are with everyone Models arranged at the stern and propel the boat forward in its longitudinal direction. The low weight of the boats and effective steering systems allow their high maneuverability.
  • the ARCboat Lite also has a breakthrough through the entire hull, called a "moon-pool” or “moontube”, in the middle of the hull.
  • Various sensors can be used in this moon pool, which are used for data acquisition, especially in areas below the boat.
  • the mentioned boats have limits for certain measuring tasks, for example the precise localization of a pipeline. Locating corrosion protection defects, i.e. recording specific measured values with a very high level of local accuracy and sensitivity, is not possible with any of the aforementioned or similar boats. This disadvantage is particularly evident at higher flow velocities.
  • the invention is based on the object of proposing a device for locating and / or monitoring pipelines under water which is improved over the prior art. It is also an object of the invention to provide a use of such a device.
  • the measuring platform is designed to locate and / or monitor pipelines under water. It has a floating body which is designed to accommodate measuring devices, hereinafter also referred to as sensors or sensor elements, and which has at least two drive elements on an underside for the controlled drive of the floating body.
  • the drive elements are operated by means of drive units, for example electric motors.
  • there is a position detection unit for determining a current position and a current orientation of the floating body.
  • the measuring platform has a control unit, for example a computer, for controlling the drive units as a function of a determined current position and / or orientation of the floating body.
  • a current position is determined in relation to a selected coordinate system; a current orientation can likewise be determined in relation to a coordinate system and / or to terrain structures.
  • Such terrain structures can be, for example, a bank of a body of water or a channel or a ridge on the bottom of the body of water.
  • a measuring platform is characterized in that in each case one of the at least two drive elements is arranged in areas at the ends of the underside of the floating body which are opposite one another.
  • Each drive element can be pivoted about an axis directed essentially orthogonally to the underside of the floating body (pivot axis).
  • the pivot axis is directed essentially orthogonally when it is inclined not more than 25 °, better not more than 15 °, in particular not more than 10 ° with respect to the underside.
  • An essential aspect of the invention consists in the separate arrangement of the drive elements and the possibility of their relative orientation and control independently of one another.
  • Each of the drive elements can therefore be operated in a controlled manner, independently of the other drive element, with regard to its orientation relative to the float, as well as with regard to its individual drive power and drive direction (eg the direction of rotation of a propeller).
  • the measuring platform can be moved in any direction regardless of its current orientation.
  • the drive elements only have to be in the required relative position to the floating body and / or to the coordinate system used brought and controlled and driven with regard to their speed and optionally also with regard to their direction of rotation.
  • the alignment, drive power and direction of the drive elements can be coordinated with one another by means of a control unit in order to bring about a desired driving maneuver.
  • control of the drive elements, the current alignment of the float, existing currents and the position to be controlled are advantageously related to one another and the necessary control commands are generated.
  • control unit when the control unit generates the control commands, it can advantageously be taken into account which current orientation the measuring platform is to assume when it reaches a position to be controlled, for example an examination position at which measurements are to be carried out.
  • a current direction of movement of the measuring platform can be changed by a large angle, for example 90 degrees or more, without changing the alignment of the measuring platform.
  • a large angle for example 90 degrees or more
  • an alignment of the measuring platform relative to a water flow, to a coordinate system or to a terrain structure can be maintained while the direction of travel is changed.
  • the measuring platform can be maneuvered as required in a very narrow space, despite the presence of a current.
  • the measuring platform can turn at its respective position ("at the place").
  • the drive elements can be directed at an angle other than 90 °, for example up to 75 °, in particular up to 80 °, from the respective pivot axis.
  • a propeller present on the drive element can be tilted by up to 15 °, in particular up to 10 °, for example 7 °, relative to the pivot axis.
  • Such a slight incline is hydrodynamically advantageous.
  • the formation of air bubbles can be reduced by a corresponding inclination of the drive elements during the drive elements, whereby the measuring processes of the sensor elements are advantageously influenced.
  • the drive elements can each be operated by means of a drive unit arranged in and / or on the floating body.
  • a drive unit can comprise at least one motor, in particular at least one electric motor.
  • one motor can generate the rotational movement of a propeller, while another motor, acting as an actuator, adjusts the relative alignment of the drive element.
  • the drive unit can be connected to the drive element by means of a gear or a shaft. If the drive unit is located in or on the floating body, its drive power can be transmitted to the drive element by means of a shaft, for example.
  • the drive unit can be designed as a pump.
  • the drive element can be, for example, a pivotable nozzle through which water conveyed by the pump is ejected and a feed is generated in this way.
  • a relative alignment of the drive element can be adjusted by means of a motor.
  • Each drive element can advantageously have at least one tail unit, for example a guide plate or a guide surface.
  • This tail unit which can also be made in several parts, advantageously supports, for example, straight-ahead travel of the measuring platform due to its effect as a rudder or fin.
  • the float advantageously has an aspect ratio, that is to say a ratio of length to width, of at most 3 to 1; advantageously of at most 2.5 to 1, preferably of at most 2 to 1.
  • the measuring platform thus has no pronounced structural and hydrodynamic preferred direction and can therefore also be moved sideways with little resistance.
  • a flat design in particular the underside of the float, supports the journey and change of direction of the measuring platform.
  • the float In order to be able to attach measuring devices to the measuring platform in a simple and flexible manner, which in particular are intended to acquire data from an area below the measuring platform, the float has at least one adapter area. This is designed in particular as a breakthrough through the floating body ("moon pool"). Further adapter areas can be present in the cover of the top of the float. If necessary, these can accommodate communication devices, antennas, position detection devices and / or measuring devices, for example.
  • the measuring platform is buoyant due to its floating body and advantageously has a shallow draft.
  • the floating body, and thus the measuring platform is submersible.
  • it has at least one immersion cell and a controllable pump unit for the regulated filling and emptying of the at least one immersion cell.
  • the measuring platform can be trimmed and / or its depth, and thus its inertia within certain limits, can be adjusted by specifically filling the at least one immersion cell. This option is advantageous, for example, when heavy or bulky measuring devices are mounted on the measuring platform.
  • the measuring platform can have at least one communication element of the position detection unit, which can be designed as an antenna. If the measuring platform is submersible, the communication element extends at least as far as the vicinity of the water surface, even when the float is submerged.
  • the communication element can be designed as a rigid or flexible rod antenna. In this way, in cooperation with suitable transmit and receive powers and transmit and receive frequencies, stable communication between the position detection unit and a reference position unit located outside the measuring platform is possible.
  • the communication element or further communication elements can be used to interact with the measurement platform.
  • the measuring platform can be remotely controlled manually if required.
  • Measurement data recorded by means of the sensor elements can also be transmitted continuously or in blocks to an external receiver, for example to a receiving station on the bank or on a ship.
  • All drive units are isolated from any electrical voltage. All current-carrying cables of the measuring platform are not only insulated, but also shielded as best as possible in order to avoid direct current magnetic fields.
  • the invention also relates to an arrangement of a measuring platform according to one of the preceding claims and a stationary reference position unit.
  • the position detection unit is connected to the reference position unit in a manner suitable for transmitting data, in particular by radio.
  • a stationary reference position unit is in particular a device for differential global positioning (Differential Global Positioning System; DGPS).
  • the very good maneuverability advantageously allows a method for operating the measuring platform in which, for example, an examination position is determined or an examination position is determined on the basis of recorded measured values.
  • the examination position is a position of the measuring platform, for example on a flowing body of water, which is not only intended to be passed over by the measuring platform, but at which several and / or longer-lasting measurements are to be carried out.
  • the examination position can be established, for example, on the basis of such measured values that were recorded, for example, at other points in a pipeline.
  • the submarine and / or subterranean course of a pipeline can thus be tracked by means of the measuring platform and measured values can be recorded in the process.
  • measured values are, for example, data on the condition of the pipeline, such as the condition of its protective cover and / or the condition of a metallic pipe wall.
  • an operator of the measuring platform can trigger measuring processes at a specific examination position.
  • such measurement processes are advantageously initiated and carried out autonomously by the control unit on the basis of the measured values recorded so far as well as predetermined decision criteria.
  • an examination position can be specified in advance.
  • the positions of the pipeline on the bank are often known. Since these are particularly stressed sections of the pipeline, these positions can be specifically approached and checked. The same applies if the positions of the pipeline in the body of water are known with sufficient accuracy. Minor corrections to the positioning of the measuring platform at the established examination position are also included in the method according to the invention.
  • the measuring platform at the examination position can be moved around a virtual, essentially vertical, axis of rotation into a number of predetermined measuring positions.
  • the measuring platform according to the invention is held, for example, at a specific examination position on a body of water and, moreover, its relative alignment to the flow can be changed in a controlled manner without leaving the examination position. This is possible even when driving on flowing water or in a current.
  • the measuring platform according to the invention can advantageously be used to carry out a measuring method which is referred to here as a 4-position measurement by way of example.
  • the measuring platform is brought into a first position or measuring position at the examination position, in which the virtual axis of rotation is located at the examination position. At least one measurement is carried out in this first measurement position and the corresponding measurement data is recorded.
  • the measuring platform is then rotated around the virtual axis of rotation into a second measuring position by controlling the respective angular positions of the drive elements and the respective drive powers in such a way that the measuring platform is moved into the second measuring position and held in this second measuring position.
  • the measuring positions are advantageously orientations of the measuring platform offset from one another by 90 °.
  • measurement data in particular for the acquisition of the individual data for the detection of damage to anti-corrosion coatings of the pipeline and for the local flow direction and flow speed of the water, can be evaluated and used, which were already recorded during the previous journey of the measuring platform and which can be used as comparison values.
  • a corresponding procedure is followed in order to move to a third, a fourth and possibly at least one further measurement position at the relevant examination position.
  • the measurement positions already assumed once can be approached again, for example to repeat or continue measurements or to carry out other measurements at the relevant measurement position.
  • the virtual axis of rotation runs through the position of a sensor element of the measuring platform, for example an anode.
  • the measuring platform is therefore rotated around that point on the measuring platform at which the sensor element is located.
  • a second anode at a point on the measurement platform that is further away from the virtual axis of rotation allows the required measurement data to be collected.
  • the measured values of the two anodes can be related to one another in order to be able to derive information about the corrosion status of an examined pipeline, for example.
  • a combination of at least one anode as a sensor element with a 4-position measurement advantageously allows a very precise and verifiable location of a pipeline, its monitoring and the spatial assignment of the measurement data.
  • the measuring platform according to the invention enables very precise maneuverability, even in flowing waters.
  • a unique selling point of the measuring platform is that it can also be used to precisely and traceably check the condition of the pipeline, in particular the condition of the structural corrosion protection measures and the functionality of the mechanical corrosion protection.
  • a measuring platform 1 has, as essential components, a floating body 2 with an underside 2.1 and an upper side 2.2 as well as at least two drive elements 3, one of the drive elements 3 being arranged in opposite areas at the ends of the underside 2.1 of the floating body 2 ( Fig. 1 ).
  • Each of the drive elements 3 can be pivoted independently of one another around a respective axis (pivot axis S; illustrated with a broken solid line) oriented orthogonally to the underside 2.1 of the floating body 2 (see also Fig. 2 ).
  • the drive elements 3 are protected on two sides by protective brackets 4 ("skid") against damage caused by running onto flat ground or obstacles.
  • a railing 5 which allows the measuring platform 1 to be grasped and carried and at the same time serves as a bumper and protects the floating body 2 against damage, for example when landing.
  • the railing 5 can be used as a connecting element for the use of a hydraulic crane.
  • a communication element 6 in the form of an antenna is attached to the top 2.2.
  • a sensor element 8 is used, which protrudes from the adapter area 7 on the underside 2.1 and is used to acquire measurement data in an area below the measurement platform 1.
  • the adapter area 7 is located centrally in the floating body 2 ( Fig. 2 ).
  • double arrows indicate its mobility about the pivot axis S and its rotational movement for driving the measuring platform 1.
  • a drive element 3 comprises toothed belt wheels 10, each of which is connected to a hollow shaft 11 (shown in broken lines) with a gear unit (not shown) accommodated in a housing 12 ( Fig. 3 ).
  • the toothed belt pulleys 10 are arranged in the interior of the floating body 2.
  • a rotational force applied to a respective toothed belt pulley 10 is passed on via the corresponding hollow shaft 11 and either causes a pivoting movement of the housing 12 about the pivot axis S or the drive, for example, of a propeller attached to a drive shaft 13 (see Fig Fig. 1 and 2 ).
  • a tail unit 14, for example in the form of three guide plates, can optionally be attached to the housing 12 in order to significantly improve the directional stability of the measuring platform 1 while driving or when the water is flowing on it.
  • FIG. 4 a view into the interior of the floating body 2 of a second exemplary embodiment of the measuring platform 1 is shown schematically in a top view.
  • Each of the drive elements 3 (see FIG Figs. 1 to 3 ) pivoted and driven independently of each other.
  • the drive power is provided in each case by a drive motor 15.1, while the pivoting movement of the relevant drive element 3 about the pivot axis S (only designated once) by means of an actuator 15.2 is effected.
  • Both drives 15.1 and 15.2 are connected to the toothed belt wheels 10 by means of a toothed belt 16 for transmitting the drive or actuating forces.
  • a position detection unit 20 is installed, which determines a current position of the measuring platform 1 in a desired coordinate system and is connected to a control unit 17.
  • the control unit 17 is used to control the drive units 15, in particular as a function of data from the position detection unit 20 and the pump unit 18.
  • the technical elements mentioned are present in addition to the pump unit 18 and the immersion cells 19.
  • Further possible designs of the measuring platform 1 each have only one actuator 15.2, the pump unit 18 and optionally at least one immersion cell 19.
  • a pivotable nozzle serves as the drive element 3 through which water is pressed or sucked in by means of the pump unit 18. The relative alignment of the nozzle is controlled by means of the actuator 15.2.
  • Several pump units 18 can be present to supply the drive elements 3 and / or the at least one immersion cell 19.
  • FIG. 5a a maneuver is illustrated in which the measuring platform 1 is rotated around a virtual axis of rotation vD (symbolized by a cross) between two measuring positions.
  • the virtual axis of rotation vD is determined, for example, by a sensor element 8 in the form of an anode which is inserted in the adapter area 7 (moon pool).
  • a further sensor element 8 in the form of an anode is arranged on an edge region of the measuring platform 1.
  • a first measuring position solid line
  • the measuring platform 1 is held against a current (illustrated by a broad arrow) at a certain position (examination position) on the body of water by the correspondingly controlled drive elements 3.
  • control commands are generated by the control unit 17, the implementation of which leads to a pivoting movement of the measurement platform 1 by 90 ° into the second measurement position.
  • the measuring platform 1, in particular the anode 8 arranged in the adapter region 7 remains on the virtual axis of rotation vD.
  • the further sensor element 8 (further anode 8) is therefore moved in a defined circular arc around the examination position and is used to acquire further measurement data at the second measurement position.
  • This maneuver can include further measurement positions.
  • a 4-position measurement can be carried out at four measuring positions by rotating the measuring platform 1 one after the other into the four measuring positions ( Figure 5b ).
  • a measurement is carried out at each measurement position by means of the further sensor element 8.
  • measurement data from different directions for example a region of a pipeline 22 (see Fig. 6 ) recorded and can be evaluated.
  • a fixed reference position unit 21 e.g. a benchmark of the pipeline operator
  • a fixed reference position unit 21 is advantageously located in an arrangement according to the invention, for example on the bank of a body of water.
  • a section of the river is shown in simplified form.
  • the local profile of the flow velocities on the surface of the water is symbolized by arrows.
  • a pipeline 22 is located at the bottom of the body of water.
  • the position detection unit 20 inside the measuring platform 1 and the stationary reference position unit 21 are available via the communication means 6 (see FIG Fig. 1 and 4th ) in data exchange with each other. In this way, the measuring platform 1 can be controlled remotely or move autonomously on the water using the autopilot.
  • the measuring platform 1 is currently moving at an angle to the flow of the water (arrow as a solid line). Due to the above-described maneuverability of the measuring platform 1 according to the invention, it could also be moved in one of the directions shown by way of example with arrows (broken solid lines) without the need to change the relative orientation of the measuring platform 1 to the flow of the water.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messplattform (1) zum Auffinden und zur Überwachung von Rohrleitungen unter Wasser sowie der Überwachung der Funktionalität des mechanischen Korrosionsschutzes. Sie besitzt einen Schwimmkörper (2), der zur Aufnahme von Sensorelementen (8) ausgebildet ist und an einer Unterseite (2.1) mindestens zwei Antriebselemente (3) aufweist. Außerdem ist eine Positionserkennungseinheit (20) zur Ermittlung einer aktuellen Position und einer aktuellen Ausrichtung des Schwimmkörpers (2) vorhanden.Erfindungsgemäß ist je eines der mindestens zwei Antriebselemente (3) in einander gegenüberliegenden Bereichen an den Enden der Unterseite (2.1) des Schwimmkörpers (2) angeordnet. Jedes Antriebselement (3) ist dabei um je eine im Wesentlichen orthogonal zur Unterseite (2.1) des Schwimmkörpers (2) gerichtete Achse schwenkbar.Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Messplattform (1).The invention relates to a measuring platform (1) for locating and monitoring pipelines under water and for monitoring the functionality of the mechanical corrosion protection. It has a floating body (2) which is designed to accommodate sensor elements (8) and has at least two drive elements (3) on an underside (2.1). In addition, there is a position detection unit (20) for determining a current position and a current orientation of the floating body (2). According to the invention, one of the at least two drive elements (3) is located in opposite areas at the ends of the underside (2.1) of the floating body (2) ) arranged. Each drive element (3) can be pivoted about an axis oriented essentially orthogonally to the underside (2.1) of the floating body (2). The invention also relates to a method for operating a measuring platform (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Messplattform zum Auffinden und zur Überwachung von Rohrleitungen unter Wasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Messplattform.The invention relates to a measuring platform for locating and monitoring pipelines under water according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an arrangement and a method for operating a measuring platform.

Um Rohstoffe wie Erdöl und Erdgas von den betreffenden Fördergebieten beispielsweise in Aufbereitungsanlagen zu transportieren und um die Rohstoffe weiter an die Verbraucher zu leiten, werden sehr oft Rohrleitungen mit großen Abmaßen und hohen Durchflusskapazitäten (Pipelines) eingesetzt. Die Wartung und regelmäßige Überprüfung dieser Pipelines sind nicht nur aufgrund der großen räumlichen Dimensionen der Pipelines eine technische und logistische Herausforderung. Während oberirdisch auf dem Land befindliche Pipelines in der Regel recht gut zugänglich sind, stellt die Inspektion von Pipelines, die am Grund sowie unterhalb des Grundes von Gewässern verlegt sind, erhebliche zusätzliche Anforderungen.In order to transport raw materials such as crude oil and natural gas from the relevant production areas to processing plants, for example, and to forward the raw materials to consumers, pipelines with large dimensions and high flow capacities (pipelines) are very often used. The maintenance and regular inspection of these pipelines are not only a technical and logistical challenge due to the large spatial dimensions of the pipelines. While above-ground pipelines in the countryside are generally quite easily accessible, the inspection of pipelines that are laid at the bottom as well as below the bottom of bodies of water makes considerable additional requirements.

Neben der Inspektion der Pipelines in teils großen Gewässertiefen, müssen die exakten Positionen der Pipelines ermittelt werden. Insbesondere in schnell fließenden Gewässern kann sich der tatsächliche Verlauf der Pipeline infolge der Strömungswirkung verändern. Außerdem stellen die dynamischen und geologischen Prozesse am Grund von Flüssen, beispielsweise während der Schneeschmelze oder bei Hochwasserereignissen, hohe Anforderungen an die Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit der Pipeline. Dabei sind die Positionen der Pipelines an den Ufern von besonderer Bedeutung, da diese statisch sind und auf Grund der Bewegungen der Rohrleitungen innerhalb der Gewässer hohen Belastungen ausgesetzt sind.In addition to inspecting the pipelines, some of which are at great depths, the exact positions of the pipelines must be determined. In fast-flowing waters in particular, the actual course of the pipeline can change as a result of the flow effect. In addition, the dynamic and geological processes at the bottom of rivers, for example during snowmelt or flood events, place high demands on the pipeline's resilience and wear resistance. The positions of the pipelines on the banks are of particular importance, as they are static and are exposed to high loads due to the movements of the pipelines within the waters.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene technische Lösungen bekannt, mittels denen unterseeisch verlegte Pipelines gefunden und inspiziert werden können.Various technical solutions are known from the prior art, by means of which pipelines laid under the sea can be found and inspected.

So ist beispielsweise in der US 2014/0234029 A1 ein Unterwasserfahrzeug offenbart, dass über eine Versorgungsleitung mit einem Mutterschiff verbunden und ferngesteuert ist. Das Tauchboot ist mit einer Reihe von Sensoren und Werkzeugen ausgerüstet und kann vom Mutterschiff aus ferngesteuert werden.For example, in the US 2014/0234029 A1 an underwater vehicle discloses that it is connected to a mother ship via a supply line and is remotely controlled. The submersible is equipped with a number of sensors and tools and can be controlled remotely from the mother ship.

Ein freischwimmendes, ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (remotely operated vehicle, ROV) ist beispielsweise in der US 5,047,990 A beschrieben.For example, a remotely operated vehicle (ROV) is in the U.S. 5,047,990 A described.

Diese Unterwasserfahrzeuge sind für den Einsatz in Wasserkörpern mit großen Tiefen und hinreichend Manövrierraum sowie geringer Strömung geeignet.These underwater vehicles are suitable for use in bodies of water with great depths and sufficient maneuvering space and low currents.

Die Positionserfassung und Inspektion von Pipelines in flachen Gewässern mit stark wechselnden Strömungsgeschwindigkeiten und unterschiedlichen Strömungsrichtungen ist mit den oben genannten Fahrzeugen nicht möglich.The position detection and inspection of pipelines in shallow waters with strongly changing flow speeds and different flow directions is not possible with the vehicles mentioned above.

Für solche Einsatzgebiete sind fernsteuerbare beziehungsweise autonome und auf der Wasseroberfläche fahrende Boote verschiedener Hersteller wie das C-Cat3 der Firma ASV (GB), das Q-Boat 1800 der Firma Teledyne (USA) oder das ARCboat Lite der Firma HR Wallingford (GB) bekannt. Diese Boote sind allesamt leicht und weisen einen geringen Tiefgang auf. Sie können ferngesteuert und mit unterschiedlichen Sensoren ausgerüstet werden. Der Vorschub wird mittels zweier Propeller erzeugt, die über Elektromotoren angetrieben werden. Die Propeller sind bei allen Modellen am Heck angeordnet und treiben das Boot in dessen Längsrichtung voran. Das geringe Gewicht der Boote und effektive Ruderanlagen erlauben deren hohe Manövrierfähigkeit.Remote controllable or autonomous boats from various manufacturers such as the C-Cat3 from ASV (GB), the Q-Boat 1800 from Teledyne (USA) or the ARCboat Lite from HR Wallingford (GB) are known for such areas of application . These boats are all light and have a shallow draft. They can be remotely controlled and equipped with different sensors. The feed is generated by two propellers that are driven by electric motors. The propellers are with everyone Models arranged at the stern and propel the boat forward in its longitudinal direction. The low weight of the boats and effective steering systems allow their high maneuverability.

Das ARCboat Lite besitzt zudem etwa in der Mitte des Rumpfes einen als "moon-pool" oder "moontube" bezeichneten Durchbruch durch den gesamten Rumpf. In diesen moon-pool können verschiedene Sensoren eingesetzt werden, die zur Datenerfassung insbesondere in Bereichen unterhalb des Bootes dienen.The ARCboat Lite also has a breakthrough through the entire hull, called a "moon-pool" or "moontube", in the middle of the hull. Various sensors can be used in this moon pool, which are used for data acquisition, especially in areas below the boat.

Trotz ihrer sehr guten Manövrierfähigkeit sind den genannten Booten für bestimmte Messaufgaben, beispielsweise der präzisen Lokalisierung einer Pipeline, Grenzen gesetzt. Eine Ortung von Korrosionsschutzdefekten, also eine Erfassung von spezifischen Messwerten mit einer sehr hohen lokalen Genauigkeit und Sensitivität ist mit allen vorgenannten oder ähnlichen Booten nicht möglich. Dieser Nachteil tritt insbesondere bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten zu Tage.Despite their very good maneuverability, the mentioned boats have limits for certain measuring tasks, for example the precise localization of a pipeline. Locating corrosion protection defects, i.e. recording specific measured values with a very high level of local accuracy and sensitivity, is not possible with any of the aforementioned or similar boats. This disadvantage is particularly evident at higher flow velocities.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Auffinden und/oder zur Überwachung von Rohrleitungen unter Wasser vorzuschlagen. Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung einer solchen Vorrichtung anzugeben.The invention is based on the object of proposing a device for locating and / or monitoring pipelines under water which is improved over the prior art. It is also an object of the invention to provide a use of such a device.

Die Aufgabe wird mit einer Messplattform nach Anspruch 1, einer Anordnung nach Anspruch 7 und einem Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved with a measuring platform according to claim 1, an arrangement according to claim 7 and a method according to claim 8. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.

Die Messplattform ist zum Auffinden und/oder zur Überwachung von Rohrleitungen unter Wasser ausgebildet. Sie besitzt einen Schwimmkörper, der zur Aufnahme von Messgeräten, nachfolgend auch als Sensoren oder Sensorelemente bezeichnet, ausgestaltet ist und der an einer Unterseite mindestens zwei Antriebselemente zum gesteuerten Antrieb des Schwimmkörpers aufweist. Die Antriebselemente werden mittels Antriebseinheiten, beispielsweise Elektromotoren, betrieben. Außerdem ist eine Positionserkennungseinheit zur Ermittlung einer aktuellen Position und einer aktuellen Ausrichtung des Schwimmkörpers vorhanden. Des Weiteren weist die Messplattform eine Steuereinheit, beispielsweise einen Rechner, zur Ansteuerung der Antriebseinheiten in Abhängigkeit einer ermittelten aktuellen Position und/oder Ausrichtung des Schwimmkörpers auf. Eine aktuelle Position wird in Relation zu einem gewählten Koordinatensystem ermittelt, eine aktuelle Ausrichtung kann ebenfalls relativ zu einem Koordinatensystem und/oder zu Geländestrukturen ermittelt werden. Solche Geländestrukturen können beispielsweise ein Ufer eines Gewässers oder eine Rinne oder ein Rücken auf dem Gewässerboden sein.The measuring platform is designed to locate and / or monitor pipelines under water. It has a floating body which is designed to accommodate measuring devices, hereinafter also referred to as sensors or sensor elements, and which has at least two drive elements on an underside for the controlled drive of the floating body. The drive elements are operated by means of drive units, for example electric motors. In addition, there is a position detection unit for determining a current position and a current orientation of the floating body. Furthermore, the measuring platform has a control unit, for example a computer, for controlling the drive units as a function of a determined current position and / or orientation of the floating body. A current position is determined in relation to a selected coordinate system; a current orientation can likewise be determined in relation to a coordinate system and / or to terrain structures. Such terrain structures can be, for example, a bank of a body of water or a channel or a ridge on the bottom of the body of water.

Eine erfindungsgemäße Messplattform ist dadurch gekennzeichnet, dass je eines der mindestens zwei Antriebselemente in Bereichen an den Enden der Unterseite des Schwimmkörpers angeordnet ist, die einander gegenüberliegen. Dabei ist jedes Antriebselement um eine im Wesentlichen orthogonal zur Unterseite des Schwimmkörpers gerichtete Achse schwenkbar (Schwenkachse). Die Schwenkachse ist im Wesentlichen orthogonal gerichtet, wenn diese nicht mehr als 25°, besser nicht mehr als 15°, insbesondere nicht mehr 10° gegenüber der Unterseite geneigt ist.A measuring platform according to the invention is characterized in that in each case one of the at least two drive elements is arranged in areas at the ends of the underside of the floating body which are opposite one another. Each drive element can be pivoted about an axis directed essentially orthogonally to the underside of the floating body (pivot axis). The pivot axis is directed essentially orthogonally when it is inclined not more than 25 °, better not more than 15 °, in particular not more than 10 ° with respect to the underside.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht in der voneinander getrennten Anordnung der Antriebselemente und der Möglichkeit ihrer voneinander unabhängigen relativen Ausrichtung und Ansteuerung. Jedes der Antriebselemente kann also unabhängig von dem anderen Antriebselement hinsichtlich seiner relativen Ausrichtung zum Schwimmkörper, sowie hinsichtlich seiner individuellen Antriebsleistung und Antriebsrichtung (z.B. der Drehrichtung eines Propellers) gesteuert betrieben werden. Die Messplattform kann dadurch unabhängig von ihrer aktuellen Ausrichtung in jede beliebige Richtung bewegt werden. Dazu müssen lediglich die Antriebselemente in die jeweils erforderliche Relativlage zum Schwimmkörper und/oder zum verwendeten Koordinatensystem gebracht und hinsichtlich ihrer Drehzahl und optional auch hinsichtlich ihrer Drehrichtung angesteuert und angetrieben werden. Dabei können Ausrichtung, Antriebsleistung und -richtung der Antriebselemente mittels einer Steuereinheit aufeinander abgestimmt werden, um ein gewünschtes Fahrmanöver zu bewirken. Vorteilhafterweise werden die Ansteuerung der Antriebselemente, die aktuelle Ausrichtung des Schwimmkörpers, vorhandene Strömungen und die anzusteuernde Position miteinander in Beziehung gesetzt und die erforderlichen Steuerbefehle generiert. Außerdem kann bei der Erzeugung der Steuerbefehle durch die Steuereinheit vorteilhaft berücksichtigt werden, welche aktuelle Ausrichtung die Messplattform mit dem Erreichen einer anzusteuernden Position, beispielsweise einer Untersuchungsposition, an der Messungen durchgeführt werden sollen, einnehmen soll.An essential aspect of the invention consists in the separate arrangement of the drive elements and the possibility of their relative orientation and control independently of one another. Each of the drive elements can therefore be operated in a controlled manner, independently of the other drive element, with regard to its orientation relative to the float, as well as with regard to its individual drive power and drive direction (eg the direction of rotation of a propeller). The measuring platform can be moved in any direction regardless of its current orientation. For this purpose, the drive elements only have to be in the required relative position to the floating body and / or to the coordinate system used brought and controlled and driven with regard to their speed and optionally also with regard to their direction of rotation. The alignment, drive power and direction of the drive elements can be coordinated with one another by means of a control unit in order to bring about a desired driving maneuver. The control of the drive elements, the current alignment of the float, existing currents and the position to be controlled are advantageously related to one another and the necessary control commands are generated. In addition, when the control unit generates the control commands, it can advantageously be taken into account which current orientation the measuring platform is to assume when it reaches a position to be controlled, for example an examination position at which measurements are to be carried out.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführung der Messplattform kann zum Beispiel eine aktuelle Bewegungsrichtung der Messplattform um einen großen Winkel, beispielsweise 90 Grad oder mehr, geändert werden, ohne dazu die Ausrichtung der Messplattform zu verändern. So kann zum Beispiel eine Ausrichtung der Messplattform relativ zu einer Gewässerströmung, zu einem Koordinatensystem oder zu einer Geländestruktur beibehalten werden, während die Fahrtrichtung geändert wird. Umgekehrt kann die Messplattform, trotz vorhandener Strömung, auf sehr engem Raum beliebig manövriert werden. So kann die Messplattform beispielsweise an ihrer jeweiligen Position ("am Platz") wenden.Due to the design of the measuring platform according to the invention, for example a current direction of movement of the measuring platform can be changed by a large angle, for example 90 degrees or more, without changing the alignment of the measuring platform. For example, an alignment of the measuring platform relative to a water flow, to a coordinate system or to a terrain structure can be maintained while the direction of travel is changed. Conversely, the measuring platform can be maneuvered as required in a very narrow space, despite the presence of a current. For example, the measuring platform can turn at its respective position ("at the place").

Die Antriebselemente können unter einem Winkel ungleich 90°, beispielsweise bis zu 75°, insbesondere bis zu 80°, von der jeweiligen Schwenkachse gerichtet sein. Beispielsweise kann ein an dem Antriebselement vorhandener Propeller um bis zu 15°, insbesondere bis zu 10°, beispielsweise 7°, gegen die Schwenkachse gekippt sein. Eine solche leichte Neigung ist hydrodynamisch vorteilhaft. Außerdem kann durch eine entsprechende Neigung der Antriebselemente die Entstehung von Luftblasen während durch die Antriebselemente verringert werden, wodurch die Messvorgänge der Sensorelemente vorteilhaft beeinflusst werden.The drive elements can be directed at an angle other than 90 °, for example up to 75 °, in particular up to 80 °, from the respective pivot axis. For example, a propeller present on the drive element can be tilted by up to 15 °, in particular up to 10 °, for example 7 °, relative to the pivot axis. Such a slight incline is hydrodynamically advantageous. In addition, the formation of air bubbles can be reduced by a corresponding inclination of the drive elements during the drive elements, whereby the measuring processes of the sensor elements are advantageously influenced.

Die Antriebselemente können mittels je einer im und/oder auf dem Schwimmkörper angeordneten Antriebseinheit betrieben werden. Eine solche Antriebseinheit kann mindestens einen Motor, insbesondere mindestens einen Elektromotor, umfassen. So kann ein Motor die Drehbewegung eines Propellers erzeugen, während ein weiterer Motor als Stellantrieb die relative Ausrichtung des Antriebselements einstellt. Um die Sensitivität der verwendeten Sensorelemente bei Messungen unterhalb der Messplattform nicht unnötig zu beeinträchtigen, kann die Antriebseinheit mittels eines Getriebes oder einer Welle mit dem Antriebselement verbunden sein. Befindet sich die Antriebseinheit im oder auf dem Schwimmkörper, kann deren Antriebsleistung vermittels beispielsweise einer Welle an das Antriebselement übertragen werden.The drive elements can each be operated by means of a drive unit arranged in and / or on the floating body. Such a drive unit can comprise at least one motor, in particular at least one electric motor. For example, one motor can generate the rotational movement of a propeller, while another motor, acting as an actuator, adjusts the relative alignment of the drive element. In order not to unnecessarily impair the sensitivity of the sensor elements used during measurements below the measuring platform, the drive unit can be connected to the drive element by means of a gear or a shaft. If the drive unit is located in or on the floating body, its drive power can be transmitted to the drive element by means of a shaft, for example.

In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit der Messplattform kann die Antriebseinheit als eine Pumpe ausgebildet sein. Das Antriebselement kann in diesem Fall beispielsweise eine schwenkbare Düse sein, durch die mittels der Pumpe gefördertes Wasser ausgestoßen und derart ein Vorschub erzeugt wird. Eine relative Ausrichtung des Antriebselements kann mittels eines Motors eingestellt werden.In a further embodiment of the measuring platform, the drive unit can be designed as a pump. In this case, the drive element can be, for example, a pivotable nozzle through which water conveyed by the pump is ejected and a feed is generated in this way. A relative alignment of the drive element can be adjusted by means of a motor.

Jedes Antriebselement kann vorteilhaft wenigstens ein Leitwerk, beispielsweise ein Leitblech oder eine Leitfläche aufweisen. Dieses Leitwerk, das auch mehrteilig ausgeführt sein kann, unterstützt infolge seiner Wirkung als Ruder oder Finne vorteilhaft zum Beispiel eine Geradeausfahrt der Messplattform.Each drive element can advantageously have at least one tail unit, for example a guide plate or a guide surface. This tail unit, which can also be made in several parts, advantageously supports, for example, straight-ahead travel of the measuring platform due to its effect as a rudder or fin.

Um schnelle Richtungswechsel der Messplattform zu unterstützen, weist der Schwimmkörper vorteilhaft ein Aspektverhältnis, also ein Verhältnis der Länge zur Breite, von höchstens 3 zu 1; vorteilhaft von höchstens 2,5 zu 1, vorzugsweise von höchstens 2 zu 1 auf. Die Messplattform besitzt damit keine ausgeprägte konstruktive sowie hydrodynamische Vorzugsrichtung und kann daher mit geringem Widerstand auch seitlich bewegt werden. Zugleich unterstützt eine flache Bauart, insbesondere der Unterseite des Schwimmkörpers, die Fahrt sowie Richtungswechsel der Messplattform.In order to support rapid changes of direction of the measuring platform, the float advantageously has an aspect ratio, that is to say a ratio of length to width, of at most 3 to 1; advantageously of at most 2.5 to 1, preferably of at most 2 to 1. The measuring platform thus has no pronounced structural and hydrodynamic preferred direction and can therefore also be moved sideways with little resistance. At the same time, a flat design, in particular the underside of the float, supports the journey and change of direction of the measuring platform.

Um einfach und flexibel Messgeräte an der Messplattform anbringen zu können, die insbesondere Daten aus einem Bereich unterhalb der Messplattform erfassen sollen, weist der Schwimmkörper wenigstens einen Adapterbereich auf. Dieser ist insbesondere als ein Durchbruch durch den Schwimmkörper ("moon-pool") ausgeführt. Weitere Adapterbereiche können in der Abdeckung der Oberseite des Schwimmkörpers vorhanden sein. Diese können bei Bedarf beispielsweise Kommunikationsgeräte, Antennen, Positionserfassungsgeräte und/oder Messgeräte aufnehmen.In order to be able to attach measuring devices to the measuring platform in a simple and flexible manner, which in particular are intended to acquire data from an area below the measuring platform, the float has at least one adapter area. This is designed in particular as a breakthrough through the floating body ("moon pool"). Further adapter areas can be present in the cover of the top of the float. If necessary, these can accommodate communication devices, antennas, position detection devices and / or measuring devices, for example.

Die Messplattform ist aufgrund ihres Schwimmkörpers schwimmfähig und besitzt vorteilhaft einen geringen Tiefgang. In einer weiteren möglichen Ausführung der Erfindung ist der Schwimmkörper, und damit die Messplattform, tauchfähig. Er besitzt dazu mindestens eine Tauchzelle sowie eine ansteuerbare Pumpeneinheit zum geregelten Befüllen und Entleeren der mindestens einen Tauchzelle. Eine solche Ausführung der erfindungsgemäßen Messplattform ermöglicht deren Einsatz auch unter Wasser. Außerdem kann durch ein gezieltes Befüllen der mindestens einen Tauchzelle die Messplattform getrimmt und/oder deren Tiefgang, und damit in gewissen Grenzen deren Trägheit, eingestellt werden. Diese Möglichkeit ist beispielsweise von Vorteil, wenn schwere oder sperrige Messgeräte an der Messplattform montiert werden.The measuring platform is buoyant due to its floating body and advantageously has a shallow draft. In a further possible embodiment of the invention, the floating body, and thus the measuring platform, is submersible. For this purpose, it has at least one immersion cell and a controllable pump unit for the regulated filling and emptying of the at least one immersion cell. Such a design of the measuring platform according to the invention enables its use also under water. In addition, the measuring platform can be trimmed and / or its depth, and thus its inertia within certain limits, can be adjusted by specifically filling the at least one immersion cell. This option is advantageous, for example, when heavy or bulky measuring devices are mounted on the measuring platform.

Die Messplattform kann mindestens ein Kommunikationselement der Positionserkennungseinheit aufweisen, das als eine Antenne ausgebildet sein kann. Ist die Messplattform tauchfähig, dann reicht das Kommunikationselement auch im getauchten Zustand des Schwimmkörpers mindestens bis in die Nähe der Wasseroberfläche. Beispielsweise kann das Kommunikationselement als eine starre oder flexible Stabantenne ausgebildet sein. Auf diese Weise ist, im Zusammenwirken mit geeigneten Sende- und Empfangsleistungen sowie Sende- und Empfangsfrequenzen, eine stabile Kommunikation zwischen der Positionserkennungseinheit und einer außerhalb der Messplattform befindlichen Referenzpositionseinheit möglich.The measuring platform can have at least one communication element of the position detection unit, which can be designed as an antenna. If the measuring platform is submersible, the communication element extends at least as far as the vicinity of the water surface, even when the float is submerged. For example, the communication element can be designed as a rigid or flexible rod antenna. In this way, in cooperation with suitable transmit and receive powers and transmit and receive frequencies, stable communication between the position detection unit and a reference position unit located outside the measuring platform is possible.

Das Kommunikationselement beziehungsweise weitere Kommunikationselemente können einer Interaktion mit der Messplattform dienen. Beispielsweise kann die Messplattform bei Bedarf manuell ferngesteuert werden. Mittels der Sensorelemente erfasste Messdaten können zudem laufend oder blockweise an einen externen Empfänger, beispielsweise an eine Empfangsstation am Ufer oder auf einem Schiff, übertragen werden.The communication element or further communication elements can be used to interact with the measurement platform. For example, the measuring platform can be remotely controlled manually if required. Measurement data recorded by means of the sensor elements can also be transmitted continuously or in blocks to an external receiver, for example to a receiving station on the bank or on a ship.

Auf Grund der sehr mit der Messplattform anzuwendenden empfindlichen Messverfahren, insbesondere elektromagnetische Messungen mit Spezialantennen, sind alle Antriebseinheiten von jeglicher elektrischen Spannung isoliert. Auch sind alle stromführenden Kabel der Messplattform nicht nur isoliert, sondern bestmöglich abgeschirmt, um Gleichstrom-Magnetfelder zu vermeiden.Due to the very sensitive measurement methods to be used with the measurement platform, in particular electromagnetic measurements with special antennas, all drive units are isolated from any electrical voltage. All current-carrying cables of the measuring platform are not only insulated, but also shielded as best as possible in order to avoid direct current magnetic fields.

Um die erfindungsgemäße Messplattform vorzugsweise autonom steuern zu können und dabei eine hohe Positionsgenauigkeit zu erreichen, ist eine Anordnung aus einer Messplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer ortsfesten Referenzpositionseinheit ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Die Positionserkennungseinheit steht dabei mit der Referenzpositionseinheit in einer zur Übermittlung von Daten geeigneten Weise, insbesondere per Funk, in Verbindung. Eine ortsfeste Referenzpositionseinheit ist insbesondere eine Vorrichtung zur differentiellen globalen Positionierung (Differential Global Positioning System; DGPS).In order to be able to control the measuring platform according to the invention preferably autonomously and thereby achieve a high positional accuracy, the invention also relates to an arrangement of a measuring platform according to one of the preceding claims and a stationary reference position unit. The position detection unit is connected to the reference position unit in a manner suitable for transmitting data, in particular by radio. A stationary reference position unit is in particular a device for differential global positioning (Differential Global Positioning System; DGPS).

Die hohe Manövrierfähigkeit und die Möglichkeit der sehr schnellen und hochpräzisen Positionsbestimmung ermöglichen der erfindungsgemäßen Messplattform Manöver, die mit entsprechenden Vorrichtungen des bekannten Standes der Technik nicht ausgeführt werden können. Diese Grundlagen ermöglichen nun eine präzise, insbesondere kontaktlose, Inspektion und Überwachung von aufgefundenen Rohrleitungen. So kann mit entsprechenden Sensorelementen der Zustand der Rohrleitung an einer bestimmten Untersuchungsposition mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit erfasst und ausgewertet werden.The high maneuverability and the possibility of very fast and highly precise position determination enable the measuring platform according to the invention to perform maneuvers that cannot be carried out with corresponding devices of the known prior art. These principles now enable a precise, in particular contactless, inspection and monitoring of pipelines that have been found. With appropriate sensor elements, the condition of the pipeline at a specific examination position can be recorded and evaluated with high accuracy and repeatability.

Die sehr gute Manövrierfähigkeit erlaubt vorteilhaft ein Verfahren zum Betreiben der Messplattform, bei dem beispielsweise anhand von erfassten Messwerten eine Untersuchungsposition ermittelt oder eine Untersuchungsposition festgelegt wird. Die Untersuchungsposition ist eine Position der Messplattform, beispielsweise auf einem fließenden Gewässer, die nicht lediglich von der Messplattform überfahren werden soll, sondern an der mehrere und/oder länger andauernde Messungen vorgenommen werden sollen.The very good maneuverability advantageously allows a method for operating the measuring platform in which, for example, an examination position is determined or an examination position is determined on the basis of recorded measured values. The examination position is a position of the measuring platform, for example on a flowing body of water, which is not only intended to be passed over by the measuring platform, but at which several and / or longer-lasting measurements are to be carried out.

Die Untersuchungsposition kann beispielsweise anhand solcher Messwerte festgelegt werden, die beispielsweise an anderen Stellen einer Rohrleitung erfasst wurden. So kann mittels der Messplattform der unterseeische und/oder unterirdische Verlauf einer Rohrleitung verfolgt und dabei Messwerte erfasst werden. Messwerte sind beispielsweise neben Positionsdaten der Rohrleitung Daten zum Zustand der Rohrleitung, wie zum Beispiel des Zustands ihrer Schutzhülle und/oder des Zustands einer metallischen Rohrwandung. Anhand der erfassten Messwerte kann ein Bediener der Messplattform Messvorgänge an einer bestimmten Untersuchungsposition auslösen. Vorteilhaft werden derartige Messvorgänge aber autonom durch die Steuereinheit anhand der bislang erfassten Messwerte sowie vorgegebener Entscheidungskriterien veranlasst und ausgeführt.The examination position can be established, for example, on the basis of such measured values that were recorded, for example, at other points in a pipeline. The submarine and / or subterranean course of a pipeline can thus be tracked by means of the measuring platform and measured values can be recorded in the process. In addition to position data of the pipeline, measured values are, for example, data on the condition of the pipeline, such as the condition of its protective cover and / or the condition of a metallic pipe wall. On the basis of the recorded measured values, an operator of the measuring platform can trigger measuring processes at a specific examination position. However, such measurement processes are advantageously initiated and carried out autonomously by the control unit on the basis of the measured values recorded so far as well as predetermined decision criteria.

Alternativ kann eine Untersuchungsposition vorab festgelegt werden. Oftmals sind beispielsweise die Positionen der Rohrleitung am Ufer bekannt. Da es sich dabei um besonders belastete Abschnitte der Rohrleitung handelt, können diese Positionen gezielt angefahren und überprüft werden. Entsprechendes gilt, wenn Positionen der Rohrleitung im Gewässer hinreichend genau bekannt sind. Geringfügige Korrekturen der Positionierung der Messplattform an der festgelegten Untersuchungsposition sind von dem erfindungsgemäßen Verfahren mit umfasst.Alternatively, an examination position can be specified in advance. For example, the positions of the pipeline on the bank are often known. Since these are particularly stressed sections of the pipeline, these positions can be specifically approached and checked. The same applies if the positions of the pipeline in the body of water are known with sufficient accuracy. Minor corrections to the positioning of the measuring platform at the established examination position are also included in the method according to the invention.

Insbesondere kann die Messplattform an der Untersuchungsposition um eine virtuelle, im Wesentlichen vertikale, Drehachse in eine Anzahl vorbestimmter Messpositionen bewegt werden. Das heißt, dass die erfindungsgemäße Messplattform beispielsweise an einer bestimmten Untersuchungsposition auf einem Gewässer gehalten wird und darüber hinaus ihre relative Ausrichtung zur Strömung gesteuert verändert werden kann, ohne dass die Untersuchungsposition verlassen wird. Die ist selbst bei einer Fahrt auf einem fließenden Gewässer oder in einer Strömung möglich.In particular, the measuring platform at the examination position can be moved around a virtual, essentially vertical, axis of rotation into a number of predetermined measuring positions. This means that the measuring platform according to the invention is held, for example, at a specific examination position on a body of water and, moreover, its relative alignment to the flow can be changed in a controlled manner without leaving the examination position. This is possible even when driving on flowing water or in a current.

Mittels der erfindungsgemäßen Messplattform kann vorteilhafterweise ein Messverfahren ausgeführt werden, das hier beispielhaft als 4-Stellungsmessung bezeichnet wird. Dabei wird die Messplattform an der Untersuchungsposition in eine erste Stellung oder Messposition gebracht, bei der sich die virtuelle Drehachse an der Untersuchungsposition befindet. In dieser ersten Messposition wird mindestens eine Messung durchgeführt und die entsprechenden Messdaten erfasst. Anschließend wird die Messplattform um die virtuelle Drehachse in eine zweite Messposition gedreht, indem die jeweiligen Winkellagen der Antriebselemente sowie die jeweiligen Antriebsleistungen so angesteuert werden, dass die Messplattform in die zweite Messposition verfahren und in dieser zweiten Messposition gehalten wird. Die Messpositionen sind vorteilhaft jeweils um 90° zueinander versetzte Ausrichtungen der Messplattform.The measuring platform according to the invention can advantageously be used to carry out a measuring method which is referred to here as a 4-position measurement by way of example. The measuring platform is brought into a first position or measuring position at the examination position, in which the virtual axis of rotation is located at the examination position. At least one measurement is carried out in this first measurement position and the corresponding measurement data is recorded. The measuring platform is then rotated around the virtual axis of rotation into a second measuring position by controlling the respective angular positions of the drive elements and the respective drive powers in such a way that the measuring platform is moved into the second measuring position and held in this second measuring position. The measuring positions are advantageously orientations of the measuring platform offset from one another by 90 °.

Für die dafür erforderlichen Steuerbefehle können Messdaten, insbesondere zur Erfassung der einzelnen Daten zur Erkennung von Schäden von Anti-Korrosionsbeschichtungen der Rohrleitung und zur lokalen Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers, ausgewertet und genutzt werden, die bereits während der bisherigen Fahrt der Messplattform erfasst wurden und die als Vergleichswerte genutzt werden.For the control commands required for this, measurement data, in particular for the acquisition of the individual data for the detection of damage to anti-corrosion coatings of the pipeline and for the local flow direction and flow speed of the water, can be evaluated and used, which were already recorded during the previous journey of the measuring platform and which can be used as comparison values.

Entsprechend wird verfahren, um eine dritte, eine vierte und gegebenenfalls mindestens eine weitere Messposition an der betreffenden Untersuchungsposition anzufahren. In weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die bereits zuvor einmal eingenommenen Messpositionen erneut angefahren werden, um beispielsweise Messungen zu wiederholen, fortzusetzen oder andere Messungen an der betreffenden Messposition vorzunehmen. Außerdem ist es möglich, weitere Messpositionen an einer Untersuchungsposition anzufahren, um dort Messdaten zu erfassen, die beispielsweise einer Verifizierung der bisher erfassten Messdaten dienen.A corresponding procedure is followed in order to move to a third, a fourth and possibly at least one further measurement position at the relevant examination position. In further refinements of the method according to the invention, the measurement positions already assumed once can be approached again, for example to repeat or continue measurements or to carry out other measurements at the relevant measurement position. In addition, it is possible to move to further measurement positions at an examination position in order to record measurement data there which, for example, serve to verify the measurement data recorded so far.

In einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens verläuft die virtuelle Drehachse durch die Position eines Sensorelements der Messplattform, beispielsweise einer Anode. Die Messplattform wird also um diejenige Stelle der Messplattform gedreht, an der sich das Sensorelement befindet. Eine zweite Anode an einer von der virtuellen Drehachse entfernteren Stelle der Messplattform erlaubt die Erhebung erforderlicher Messdaten. Die Messwerte der beiden Anoden können dabei zueinander in Beziehung gesetzt werden, um beispielsweise Aussagen zum Korrosionszustand einer untersuchten Rohrleitung ableiten zu können. Eine Kombination mindestens einer Anode als Sensorelement mit einer 4-Stellungsmessung erlaubt vorteilhaft eine sehr präzise und verifizierbare Ortung einer Pipeline, deren Überwachung sowie der räumlichen Zuordnung der Messdaten.In a possible embodiment of the method according to the invention, the virtual axis of rotation runs through the position of a sensor element of the measuring platform, for example an anode. The measuring platform is therefore rotated around that point on the measuring platform at which the sensor element is located. A second anode at a point on the measurement platform that is further away from the virtual axis of rotation allows the required measurement data to be collected. The measured values of the two anodes can be related to one another in order to be able to derive information about the corrosion status of an examined pipeline, for example. A combination of at least one anode as a sensor element with a 4-position measurement advantageously allows a very precise and verifiable location of a pipeline, its monitoring and the spatial assignment of the measurement data.

Die erfindungsgemäße Messplattform ermöglicht aufgrund der Gestaltung des Schwimmkörpers sowie der schwenkbaren Antriebselemente eine sehr präzise Manövrierbarkeit, selbst in strömenden Gewässern. Neben dem Auffinden von Rohrleitungen unter Wasser beziehungsweise in einem Gewässerboden ist ein Alleinstellungsmerkmal der Messplattform, dass mit dieser auch der Zustand der Rohrleitung, insbesondere der Zustand der konstruktiven Korrosionsschutzmaßnahmen und der Funktionalität des mechanischen Korrosionsschutzes, präzise und nachverfolgbar überprüft werden kann.Due to the design of the floating body and the pivotable drive elements, the measuring platform according to the invention enables very precise maneuverability, even in flowing waters. In addition to finding pipelines under water or in the bottom of a body of water, a unique selling point of the measuring platform is that it can also be used to precisely and traceably check the condition of the pipeline, in particular the condition of the structural corrosion protection measures and the functionality of the mechanical corrosion protection.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Messplattform in einer Seitenansicht;
Fig. 2
eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Messplattform in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines Antriebselements;
Fig. 4
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Messplattform in einer Ansicht von oben ins Innere der Messplattform;
Fig. 5a
eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messverfahrens mit zwei dargestellten Messpositionen;
Fig. 5b
eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messverfahrens mit vier dargestellten Messpositionen; und
Fig. 6
eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung umfassen eine Messplattform und eine ortsfeste Referenzpositionseinheit.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and illustrations. Show it:
Fig. 1
a schematic representation of a first embodiment of a measuring platform according to the invention in a side view;
Fig. 2
a schematic representation of the embodiment of a measuring platform according to the invention in a perspective view;
Fig. 3
a schematic representation of a drive element;
Fig. 4
a schematic representation of a second embodiment of a measuring platform according to the invention in a view from above into the interior of the measuring platform;
Figure 5a
a schematic representation of an embodiment of a measurement method according to the invention with two measurement positions shown;
Figure 5b
a schematic representation of an embodiment of the measurement method according to the invention with four measurement positions shown; and
Fig. 6
a schematic representation of an embodiment of an arrangement according to the invention comprise a measuring platform and a stationary reference position unit.

Die Ausführungsbeispiele sind schematisch dargestellt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen jeweils gleiche technische Elemente.The exemplary embodiments are shown schematically. The same reference symbols identify the same technical elements in each case.

Eine erfindungsgemäße Messplattform 1 weist als wesentliche Bestandteile einen Schwimmkörper 2 mit einer Unterseite 2.1 und einer Oberseite 2.2 sowie mindestens zwei Antriebselemente 3 auf, wobei jeweils eines der Antriebselemente 3 in einander gegenüberliegenden Bereichen an den Enden der Unterseite 2.1 des Schwimmkörpers 2 angeordnet ist (Fig. 1). Jedes der Antriebselemente 3 ist unabhängig voneinander um je eine orthogonal zur Unterseite 2.1 des Schwimmkörpers 2 gerichtete Achse (Schwenkachse S; mit einer unterbrochenen Volllinie veranschaulicht) schwenkbar (siehe auch Fig. 2). Die Antriebselemente 3 sind von zwei Seiten durch Schutzbügel 4 (engl. "skid") gegen Beschädigungen durch Auflaufen auf flachen Grund oder auf Hindernissen geschützt.A measuring platform 1 according to the invention has, as essential components, a floating body 2 with an underside 2.1 and an upper side 2.2 as well as at least two drive elements 3, one of the drive elements 3 being arranged in opposite areas at the ends of the underside 2.1 of the floating body 2 ( Fig. 1 ). Each of the drive elements 3 can be pivoted independently of one another around a respective axis (pivot axis S; illustrated with a broken solid line) oriented orthogonally to the underside 2.1 of the floating body 2 (see also Fig. 2 ). The drive elements 3 are protected on two sides by protective brackets 4 ("skid") against damage caused by running onto flat ground or obstacles.

An der Oberseite 2.2 des Schwimmkörpers 2 ist optional eine Reeling 5 vorhanden, die ein Ergreifen und Tragen der Messplattform 1 erlaubt und zugleich als Stoßfänger dient und den Schwimmkörper 2 gegen Beschädigungen zum Beispiel beim Anlanden schützt. Gleichzeitig kann die Reeling 5 als Verbindungselement für den Einsatz eines hydraulischen Krans verwendet werden. Weiterhin ist ein Kommunikationselement 6 in Form einer Antenne auf der Oberseite 2.2 angebracht.On the upper side 2.2 of the floating body 2 there is optionally a railing 5 which allows the measuring platform 1 to be grasped and carried and at the same time serves as a bumper and protects the floating body 2 against damage, for example when landing. At the same time, the railing 5 can be used as a connecting element for the use of a hydraulic crane. Furthermore, a communication element 6 in the form of an antenna is attached to the top 2.2.

In einen als Durchbruch oder "moon-pool" gestalteten Adapterbereich 7 (siehe Fig. 2) ist ein Sensorelement 8 eingesetzt, das aus an der Unterseite 2.1 aus dem Adapterbereich 7 herausragt und zur Erfassung von Messdaten in einem Bereich unterhalb der Messplattform 1 dient.In an adapter area 7 designed as a breakthrough or "moon pool" (see Fig. 2 ) a sensor element 8 is used, which protrudes from the adapter area 7 on the underside 2.1 and is used to acquire measurement data in an area below the measurement platform 1.

Der Adapterbereich 7 befindet sich in dem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messplattform 1 zentral im Schwimmkörper 2 (Fig. 2). An einem der Antriebselemente 3 ist mittels Doppelpfeilen dessen Beweglichkeit um die Schwenkachse S sowie dessen Drehbewegung zum Antrieb der Messplattform 1 verdeutlicht.In the first exemplary embodiment of a measuring platform 1 according to the invention, the adapter area 7 is located centrally in the floating body 2 ( Fig. 2 ). On one of the drive elements 3, double arrows indicate its mobility about the pivot axis S and its rotational movement for driving the measuring platform 1.

Ein Antriebselement 3 umfasst in einer möglichen Ausführung Zahnriemenräder 10, die jeweils mit einer Hohlwelle 11 (unterbrochen gezeichnet) mit einem in einem Gehäuse 12 untergebrachten Getriebe (nicht gezeigt) in Verbindung stehen (Fig. 3). Die Zahnriemenräder 10 sind im Inneren des Schwimmköpers 2 angeordnet. Eine auf ein jeweiliges Zahnriemenrad 10 aufgebrachte Drehkraft wird über die entsprechende Hohlwelle 11 weitergeleitet und bewirkt entweder eine Schwenkbewegung des Gehäuses 12 um die Schwenkachse S beziehungsweise den Antrieb zum Beispiel eines auf einer Antriebswelle 13 befestigten Propellers (siehe Fig. 1 und 2).In one possible embodiment, a drive element 3 comprises toothed belt wheels 10, each of which is connected to a hollow shaft 11 (shown in broken lines) with a gear unit (not shown) accommodated in a housing 12 ( Fig. 3 ). The toothed belt pulleys 10 are arranged in the interior of the floating body 2. A rotational force applied to a respective toothed belt pulley 10 is passed on via the corresponding hollow shaft 11 and either causes a pivoting movement of the housing 12 about the pivot axis S or the drive, for example, of a propeller attached to a drive shaft 13 (see Fig Fig. 1 and 2 ).

An dem Gehäuse 12 kann optional ein Leitwerk 14, beispielsweise in Form von drei Leitblechen, befestigt sein, um die Richtungsstabilität der Messplattform 1 während der Fahrt beziehungsweise bei anströmendem Wasser deutlich zu verbessern.A tail unit 14, for example in the form of three guide plates, can optionally be attached to the housing 12 in order to significantly improve the directional stability of the measuring platform 1 while driving or when the water is flowing on it.

In der Fig. 4 ist schematisch ein Blick ins Innere des Schwimmkörpers 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels der Messplattform 1 in einer Draufsicht gezeigt. Mittels je einer Antriebseinheit 15 wird jedes der Antriebselemente 3 (siehe Fig. 1 bis 3) unabhängig voneinander geschwenkt und angetrieben. Die Antriebsleistung wird dabei jeweils durch einen Antriebsmotor 15.1 bereitgestellt, während die Schwenkbewegung des betreffenden Antriebselements 3 um die Schwenkachse S (nur einmal bezeichnet) mittels eines Stellantriebs 15.2 bewirkt wird. Beide Antriebe 15.1 und 15.2 stehen mit den Zahnriemenrädern 10 mittels je eines Zahnriemens 16 zur Übertragung der Antriebs- beziehungsweise Stellkräfte in Verbindung.In the Fig. 4 a view into the interior of the floating body 2 of a second exemplary embodiment of the measuring platform 1 is shown schematically in a top view. Each of the drive elements 3 (see FIG Figs. 1 to 3 ) pivoted and driven independently of each other. The drive power is provided in each case by a drive motor 15.1, while the pivoting movement of the relevant drive element 3 about the pivot axis S (only designated once) by means of an actuator 15.2 is effected. Both drives 15.1 and 15.2 are connected to the toothed belt wheels 10 by means of a toothed belt 16 for transmitting the drive or actuating forces.

Im Innern des Schwimmkörpers 2 sind weiterhin zwei Tauchzellen 19 vorhanden, die mittels einer Pumpeneinheit 18 gesteuert befüllt und entleert werden können. Weiterhin ist eine Positionserkennungseinheit 20 verbaut, die eine aktuelle Position der Messplattform 1 in einem gewünschten Koordinatensystem ermittelt und mit einer Steuereinheit 17 verbunden ist. Die Steuereinheit 17 dient der Ansteuerung der Antriebseinheiten 15, insbesondere in Abhängigkeit von Daten der Positionserkennungseinheit 20, sowie der Pumpeneinheit 18.In the interior of the floating body 2 there are also two immersion cells 19 which can be filled and emptied in a controlled manner by means of a pump unit 18. Furthermore, a position detection unit 20 is installed, which determines a current position of the measuring platform 1 in a desired coordinate system and is connected to a control unit 17. The control unit 17 is used to control the drive units 15, in particular as a function of data from the position detection unit 20 and the pump unit 18.

In weiteren Ausführungen der Messplattform 1 sind die genannten technischen Elemente außer die Pumpeneinheit 18 und die Tauchzellen 19 vorhanden. Weitere mögliche Ausführungen der Messplattform 1 besitzen nur jeweils einen Stellantrieb 15.2, die Pumpeneinheit 18 sowie optional mindestens eine Tauchzelle 19. Als Antriebselement 3 dient eine schwenkbare Düse, durch die mittels der Pumpeneinheit 18 Wasser gedrückt oder angesaugt wird. Die relative Ausrichtung der Düse erfolgt gesteuert mittels des Stellantriebs 15.2. Es können mehrere Pumpeneinheit 18 zur Versorgung der Antriebselemente 3 und/oder der mindestens einen Tauchzelle 19 vorhanden sein.In further versions of the measuring platform 1, the technical elements mentioned are present in addition to the pump unit 18 and the immersion cells 19. Further possible designs of the measuring platform 1 each have only one actuator 15.2, the pump unit 18 and optionally at least one immersion cell 19. A pivotable nozzle serves as the drive element 3 through which water is pressed or sucked in by means of the pump unit 18. The relative alignment of the nozzle is controlled by means of the actuator 15.2. Several pump units 18 can be present to supply the drive elements 3 and / or the at least one immersion cell 19.

Die flache Bauweise der Messplattform 1 sowie die um 360° schwenkbaren Antriebselemente 3 ermöglichen Fahrmanöver, die mit Fahrzeugen gemäß dem Stand der Technik nicht möglich sind. In Fig. 5a ist ein Manöver veranschaulicht, bei dem die Messplattform 1 um eine virtuelle Drehachse vD (mit einem Kreuz symbolisiert) zwischen zwei Messpositionen gedreht wird. Die virtuelle Drehachse vD ist beispielsweise durch ein Sensorelement 8 in Form einer Anode bestimmt, die in dem Adapterbereich 7 (moon-pool) eingesetzt ist. An einem Randbereich der Messplattform 1 ist ein weiteres Sensorelement 8 in Form einer Anode angeordnet.The flat design of the measuring platform 1 and the drive elements 3 which can be pivoted through 360 ° enable driving maneuvers that are not possible with vehicles according to the prior art. In Figure 5a a maneuver is illustrated in which the measuring platform 1 is rotated around a virtual axis of rotation vD (symbolized by a cross) between two measuring positions. The virtual axis of rotation vD is determined, for example, by a sensor element 8 in the form of an anode which is inserted in the adapter area 7 (moon pool). A further sensor element 8 in the form of an anode is arranged on an edge region of the measuring platform 1.

In einer ersten Messposition (Volllinie) wird die Messplattform 1 durch die entsprechend angesteuerten Antriebselemente 3 gegen eine Strömung (durch einen breiten Pfeil veranschaulicht) an einer bestimmten Position (Untersuchungsposition) auf dem Gewässer gehalten. Nach erfolgter Messung mittels des weiteren Sensorelements 8 werden durch die Steuereinheit 17 Steuerbefehle generiert, deren Umsetzung zu einer Schwenkbewegung der Messplattform 1 um 90° in die zweite Messposition führt. Während dieser Schwenkbewegung verbleibt die Messplattform 1, insbesondere die in dem Adapterbereich 7 angeordnete Anode 8, auf der virtuelle Drehachse vD. Das weitere Sensorelement 8 (weitere Anode 8) wird daher in einem definierten Kreisbogen um die Untersuchungsposition bewegt und dient der Erfassung weiterer Messdaten an der zweiten Messposition.In a first measuring position (solid line) the measuring platform 1 is held against a current (illustrated by a broad arrow) at a certain position (examination position) on the body of water by the correspondingly controlled drive elements 3. After the measurement by means of the further sensor element 8, control commands are generated by the control unit 17, the implementation of which leads to a pivoting movement of the measurement platform 1 by 90 ° into the second measurement position. During this pivoting movement, the measuring platform 1, in particular the anode 8 arranged in the adapter region 7, remains on the virtual axis of rotation vD. The further sensor element 8 (further anode 8) is therefore moved in a defined circular arc around the examination position and is used to acquire further measurement data at the second measurement position.

Dieses Manöver kann weitere Messpositionen umfassen. Beispielsweise kann eine 4-Stellungsmessung an vier Messpositionen erfolgen, indem die Messplattform 1 nacheinander in die vier Messpositionen gedreht wird (Fig. 5b). An jeder Messpositionen wird mittels des weiteren Sensorelements 8 eine Messung durchgeführt. Auf diese Weise werden Messdaten aus unterschiedlichen Richtungen beispielsweise eines Bereichs einer Rohrleitung 22 (siehe Fig. 6) erfasst und können ausgewertet werden.This maneuver can include further measurement positions. For example, a 4-position measurement can be carried out at four measuring positions by rotating the measuring platform 1 one after the other into the four measuring positions ( Figure 5b ). A measurement is carried out at each measurement position by means of the further sensor element 8. In this way, measurement data from different directions, for example a region of a pipeline 22 (see Fig. 6 ) recorded and can be evaluated.

Um eine hohe Präzision der Lokalisierung und aktuellen Positionen der Messplattform 1 zu sichern, befindet sich in einer erfindungsgemäßen Anordnung vorteilhaft eine ortsfeste Referenzpositionseinheit 21 (z. B. eine Benchmark des Pipelinebetreibers) beispielsweise am Ufer eines Gewässers. In Fig. 6 ist vereinfacht ein Flussabschnitt dargestellt. Das lokale Profil der Strömungsgeschwindigkeiten an der Gewässeroberfläche ist durch Pfeile beispielhaft symbolisiert. Am Grund des Gewässers befindet sich eine Rohrleitung 22.In order to ensure high precision of the localization and current positions of the measuring platform 1, a fixed reference position unit 21 (e.g. a benchmark of the pipeline operator) is advantageously located in an arrangement according to the invention, for example on the bank of a body of water. In Fig. 6 a section of the river is shown in simplified form. The local profile of the flow velocities on the surface of the water is symbolized by arrows. A pipeline 22 is located at the bottom of the body of water.

Die Positionserkennungseinheit 20 im Inneren der Messplattform 1 und die ortsfeste Referenzpositionseinheit 21 stehen über das Kommunikationsmittel 6 (siehe Fig. 1 und 4) miteinander im Datenaustausch. Die Messplattform 1 kann auf diese Weise ferngesteuert werden oder sich autonom per Autopilot auf dem Gewässer bewegen.The position detection unit 20 inside the measuring platform 1 and the stationary reference position unit 21 are available via the communication means 6 (see FIG Fig. 1 and 4th ) in data exchange with each other. In this way, the measuring platform 1 can be controlled remotely or move autonomously on the water using the autopilot.

Die Messplattform 1 bewegt sich aktuell schräg zur Strömung des Gewässers (Pfeil als Volllinie). Aufgrund der bereits oben beschriebenen Manövrierfähigkeit der erfindungsgemäßen Messplattform 1 könnte diese auch in eine der beispielhaft mit Pfeilen (unterbrochene Volllinien) gezeigten Richtungen bewegt werden, ohne dass dazu die relative Ausrichtung der Messplattform 1 zur Strömung des Gewässers geändert werden muss.The measuring platform 1 is currently moving at an angle to the flow of the water (arrow as a solid line). Due to the above-described maneuverability of the measuring platform 1 according to the invention, it could also be moved in one of the directions shown by way of example with arrows (broken solid lines) without the need to change the relative orientation of the measuring platform 1 to the flow of the water.

BezugszeichenReference number

11
MessplattformMeasuring platform
22
SchwimmkörperFloat
2.12.1
Unterseitebottom
2.22.2
OberseiteTop
33
AntriebselementDrive element
44th
Schutzbügel, skidProtection bar, skid
55
ReelingRailing
66th
Kommunikationselement, AntenneCommunication element, antenna
77th
Durchbruch, moon-poolBreakthrough, moon-pool
88th
Sensorelement, AnodeSensor element, anode
99
PropellerantriebPropeller drive
1010
ZahnriemenradToothed belt pulley
1111th
HohlwelleHollow shaft
1212th
Gehäusecasing
1313th
Antriebswelledrive shaft
1414th
LeitwerkTail unit
1515th
AntriebseinheitDrive unit
15.115.1
AntriebsmotorDrive motor
15.215.2
StellantriebActuator
1616
ZahnriemenTiming belt
1717th
Steuereinheit, RechnerControl unit, calculator
1818th
PumpeneinheitPump unit
1919th
TauchzelleDive cell
2020th
PositionserkennungseinheitPosition detection unit
2121
ReferenzpositionseinheitReference position unit
2222nd
RohrleitungPipeline
SS.
SchwenkachseSwivel axis
vDvD
virtuelle Drehachsevirtual axis of rotation

Claims (11)

Messplattform (1) zum Auffinden und/oder zur Überwachung von Rohrleitungen (22) unter Wasser, mit einem Schwimmkörper (2), der - zur Aufnahme von Sensorelementen (8) ausgebildet ist, - an einer Unterseite (2.1) mindestens zwei Antriebselemente (3) zur gesteuerten Bewegung des Schwimmkörpers (2) sowie Antriebseinheiten (15) zum Betreiben der Antriebselemente (3) aufweist, - eine Positionserkennungseinheit (20) zur Ermittlung einer aktuellen Position und einer aktuellen Ausrichtung des Schwimmkörpers (2) aufweist und - eine Steuereinheit (17) zur Ansteuerung der Antriebseinheiten (15) in Abhängigkeit einer ermittelten aktuellen Position und/oder Ausrichtung des Schwimmkörpers (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - je eines der mindestens zwei Antriebselemente (3) in einander gegenüberliegenden Bereichen an den Enden der Unterseite (2.1) des Schwimmkörpers (2) angeordnet ist, und - jedes Antriebselement (3) um je eine im Wesentlichen orthogonal zur Unterseite (2.1) des Schwimmkörpers (2) gerichtete Achse schwenkbar ist. Measuring platform (1) for locating and / or monitoring pipelines (22) under water, with a floating body (2) which - is designed to accommodate sensor elements (8), - has at least two drive elements (3) for the controlled movement of the floating body (2) and drive units (15) for operating the drive elements (3) on an underside (2.1), - Has a position detection unit (20) for determining a current position and a current orientation of the floating body (2) and - has a control unit (17) for controlling the drive units (15) as a function of a determined current position and / or orientation of the floating body (2), characterized in that - in each case one of the at least two drive elements (3) is arranged in opposite areas at the ends of the underside (2.1) of the floating body (2), and - Each drive element (3) can be pivoted about an axis oriented essentially orthogonally to the underside (2.1) of the floating body (2). Messplattform (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselemente (3) mittels je einer im und/oder auf dem Schwimmkörper (3) angeordneten Antriebseinheit (15) betrieben werden beziehungsweise betrieben werden können.Measuring platform (1) according to Claim 1, characterized in that the drive elements (3) are or can be operated by means of a drive unit (15) each arranged in and / or on the floating body (3). Messplattform (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (2) tauchfähig ist und mindestens eine Tauchzelle (19) sowie eine ansteuerbare Pumpeneinheit (18) zum geregelten Befüllen und Entleeren der mindestens einen Tauchzelle (19) aufweist.Measuring platform (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the floating body (2) is submersible and has at least one immersion cell (19) and a controllable pump unit (18) for controlled filling and emptying of the at least one immersion cell (19). Messplattform (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens ein Kommunikationselement (6) der Positionserkennungseinheit (20), das im getauchten Zustand des Schwimmkörpers (2) mindestens bis in die Nähe der Wasseroberfläche reicht.Measuring platform (1) according to Claim 3, characterized by at least one communication element (6) of the position detection unit (20) which, when the floating body (2) is submerged, extends at least as far as the vicinity of the water surface. Messplattform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (2) ein Aspektverhältnis von höchstens 3 zu 1; vorteilhaft von höchstens 2,5 zu 1, vorzugsweise von höchstens 2 zu 1 aufweist.Measuring platform (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the floating body (2) has an aspect ratio of at most 3 to 1; advantageously of at most 2.5 to 1, preferably at most 2 to 1. Messplattform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (2) wenigstens einen Adapterbereich (7) aufweist, in den optional unterschiedliche Sensorelemente (8) eingesetzt werden können.Measuring platform (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the floating body (2) has at least one adapter area (7) in which optionally different sensor elements (8) can be inserted. Anordnung aus einer Messplattform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer ortsfesten Referenzpositionseinheit (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserkennungseinheit (20) in einer zur Übermittlung von Daten geeigneten Weise mit der Referenzpositionseinheit (21) in Verbindung steht.Arrangement comprising a measuring platform (1) according to one of the preceding claims and a stationary reference position unit (21), characterized in that the position detection unit (20) is connected to the reference position unit (21) in a manner suitable for transmitting data. Verfahren zum Betreiben einer Messplattform (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer Anordnung nach Anspruch 7, bei dem - anhand von erfassten Messwerten eine Untersuchungsposition ermittelt wird oder eine Untersuchungsposition festgelegt wird, - die Messplattform (1) an der Untersuchungsposition um eine virtuelle Drehachse (vD) in eine Anzahl vorbestimmter Messpositionen bewegt wird, und - an jeder der Messpositionen mindestens je eine Messung ausgeführt wird. Method for operating a measuring platform (1) according to one of Claims 1 to 6 or an arrangement according to Claim 7, in which - an examination position is determined or an examination position is determined on the basis of recorded measured values, - The measuring platform (1) at the examination position is moved around a virtual axis of rotation (vD) into a number of predetermined measuring positions, and - at least one measurement is carried out at each of the measurement positions. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Drehachse (vD) durch die Position eines Sensorelements (8) der Messplattform (1), insbesondere einer Anode, verläuft.Method according to Claim 8, characterized in that the virtual axis of rotation (vD) runs through the position of a sensor element (8) of the measuring platform (1), in particular an anode. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpositionen jeweils um 90° zueinander versetzte Ausrichtungen der Messplattform (1) sind.Method according to Claim 8 or 9, characterized in that the measuring positions are orientations of the measuring platform (1) offset from one another by 90 °. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte von einer an der Untersuchungsposition befindlichen Rohrleitung (22) erfasst werden.Method according to one of Claims 8 to 10, characterized in that measured values are recorded from a pipeline (22) located at the examination position.
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