EP3977585A1 - Unterwasservorrichtung zur bildaufnahme eines wasserbodens - Google Patents

Unterwasservorrichtung zur bildaufnahme eines wasserbodens

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EP3977585A1
EP3977585A1 EP20723905.4A EP20723905A EP3977585A1 EP 3977585 A1 EP3977585 A1 EP 3977585A1 EP 20723905 A EP20723905 A EP 20723905A EP 3977585 A1 EP3977585 A1 EP 3977585A1
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EP
European Patent Office
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electrical
distribution unit
underwater device
energy distribution
underwater
Prior art date
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Pending
Application number
EP20723905.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Raja KANDUKURI
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Planblue GmbH
Original Assignee
Planblue GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
    • H02J2105/31—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles for ships or vessels

Definitions

  • the invention relates to an underwater device for recording images of a water floor, with at least one sensor for detecting a sensor value, at least one electrical consumer and an electrical energy source for supplying the electrical consumer with electrical energy.
  • the invention relates to a method for operating such an underwater device.
  • the object of the invention is therefore to specify an underwater device in which the risk of damage to the electrical loads when the underwater device is operated is reduced.
  • the object is achieved by an underwater device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that, based on the sensor value, it is determined whether there is a dangerous state for the electrical consumer, and an energy distribution unit is available which separates the electrical consumer from the electrical energy source, when there is a hazardous condition.
  • KR 2015 0144517 A discloses a cable-guided underwater device.
  • the cable-guided underwater device is controlled from a ship via a cable.
  • To assess whether there is a fault the current or the magnetic field is determined in a coupling device.
  • the coupling device is connected to the cable and is located on the ship.
  • KR 2012 0068330 A discloses a cable-guided underwater vehicle which is connected to a ship by means of a cable.
  • the underwater vehicle has a monitoring unit by means of which the status of the external power supply is monitored. If a fault condition is determined, the energy supply is switched from the external energy supply via the cable to an internal energy supply via the battery module.
  • Arjun Chennu Et AI "A diver operated hyperspectral imaging and topographicsurveying System for automated mapping of benthic habitats", Scientific Reports, Vol. 7, No. 1, August 2, 2017 (2017-08-02), XP055660413, DOI: 10.1038 / S41598-017-07337-y discloses an underwater device by means of which recordings were made from the underwater floor.
  • the underwater device has, inter alia, a hyperspectral camera, sensors and a computer.
  • the object of the invention is also to provide a method when operating an underwater device, in which the risk of damage to the electrical loads when operating the underwater device is reduced.
  • the object is achieved by a method when operating an underwater device, in which a sensor value is detected by at least one sensor of the underwater device and, based on the detected sensor value, it is determined whether there is a dangerous state for an electrical consumer of the underwater device, and an electrical one by the power distribution unit Connection between the electrical consumer and an electrical energy source of the underwater device is disconnected when a hazardous condition is present.
  • the underwater device according to the invention has the advantage that it is actively checked whether there is a dangerous state in which an electrical consumer can be damaged. In the event that it is determined that a dangerous state is present, damage to the electrical consumer can be prevented in that the energy distribution unit disconnects the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer. This reduces the risk that the electrical consumer will be damaged if water, for example, due to insufficient sealing, a cavity of the underwater device in which the electrical loads are arranged enters and / or the humidity in the cavity rises. In operation, the underwater device can be arranged partially or completely in the water. When examining a water floor at great depth, it is advisable that the underwater device is completely immersed in the water. The underwater device can be used to study marine and freshwater ecosystems.
  • the energy distribution unit can have a control device.
  • the control device can have a processor and / or evaluate the sensed sensor value.
  • the control device can determine, based on the detected sensor value, whether a dangerous state is present.
  • the control device can cause the electrical energy source to be disconnected from the electrical consumer.
  • no electrical energy can be supplied to the electrical consumer if a dangerous state is present. This can prevent the electrical consumer from being damaged in a simple manner.
  • the energy distribution unit serves to distribute the electrical energy provided by the electrical energy source to the electrical consumers of the underwater device. Accordingly, the energy distribution unit enables the electrical consumer to be supplied with electrical energy.
  • the energy distribution unit can have a switching device by means of which the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer can be separated.
  • the switching device can have a multiplicity of switches by means of which the electrical loads can be separated from the electrical energy source separately and / or independently of one another.
  • a switch position of the switch can be set accordingly by the control device of the energy distribution unit in order to establish an electrical connection between the electrical energy source and the to manufacture or disconnect electrical consumers.
  • the number of switches can correspond to the number of electrical consumers.
  • the energy distribution unit can generate a switch-off message and the switch-off message can be transmitted to the electrical consumer before the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer is disconnected. This can prevent the electrical consumer from being suddenly switched off. The electrical consumer thus still has time to take precautions, for example to avoid data loss. After receiving the switch-off message, the electrical consumer can cause processing to be stopped and intermediate results to be saved.
  • the energy distribution unit waits for a predetermined period of time after the switch-off message has been transmitted before the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer is separated. As explained above, the electrical consumer can thus be given time to complete the machining process and / or to save the intermediate results. As an alternative or in addition, the energy distribution unit can, after transmitting the
  • Switch-off message wait for feedback from the electrical consumer before the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer is disconnected. In this case, it is ensured that the processing process is completed and / or the intermediate results are saved, because the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer is only disconnected after the return information has been received.
  • the energy distribution unit can wait after the switch-off message has been transmitted until a current intensity through the electrical consumer has fallen below or exceeded a predetermined threshold value before the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer is disconnected.
  • the energy distribution unit in particular the control device of the energy distribution unit, can determine whether processing operations are still running in the electrical consumer. It is therefore ensured that the electrical consumer is only disconnected from the electrical energy source when the electrical consumer has completed all processing operations.
  • the energy distribution unit, in particular the control device of the energy distribution unit can examine the detected sensor value to determine whether a dangerous condition exists.
  • the energy distribution unit in particular the control device of the energy distribution unit, can determine a dangerous state if the detected sensor value deviates from a predefined or predefinable limit value or is outside a limit range.
  • the detected sensor value can be above a predefined or predefinable limit value or is outside a limit range.
  • the detected sensor value can be above a predefined or predefinable limit value or is outside a limit range.
  • the sensor value can be detected by at least one sensor connected to the energy distribution unit.
  • the sensor can be connected directly to the control device.
  • the control device of the power distribution unit can generate an alarm message if a dangerous condition exists.
  • the alarm message can be placed in a queue and, as described in more detail below, as part of a
  • Processing process can be processed by the energy distribution unit, in particular the control device of the energy distribution unit.
  • a dangerous state can be determined particularly easily if the current supplied to the electrical consumer or the voltage applied to the electrical energy source or to the electrical consumer is determined by means of the sensor. By observing the current and / or the voltage, the control device of the energy distribution unit can infer whether a dangerous condition exists.
  • Energy distribution unit cause current values to be recorded for a predetermined first and a predetermined second time period.
  • the second time period is longer than the first time period.
  • the current values recorded during the first time period can be used. .
  • the underwater device can have a sensor unit which has at least one sensor and a sensor control device.
  • the sensor control device determines that a dangerous state is present when the detected sensor value deviates from a predefined or predefinable limit value or is outside a limit range.
  • the detected sensor value can be above the limit value and / or outside the limit range when a dangerous state is present.
  • the sensor controller can be a processor.
  • the information that a dangerous state is present can be transmitted from the sensor control device to the energy distribution unit, in particular the control device of the energy distribution unit.
  • the sensor control device can generate an alarm message which is transmitted to the energy distribution unit.
  • a communication protocol for communicating between the energy distribution unit and an electrical consumer, in particular a control device of the underwater device has a publishing / subscribing mechanism.
  • the message to be transmitted can be published in a data channel.
  • the message can be received from the data channel.
  • the control device of the underwater device can have a receiving means for receiving the messages transmitted by the energy distribution unit.
  • the publish / subscribe mechanism offers the advantage that the energy distribution unit and the electrical consumer do not have to be assigned any fixed addresses, in particular IP addresses, in the network of the underwater device and / or that the communication partners have the address, in particular the IP address, of the other communication partner do not need to be known so that they can communicate with each other.
  • the network can be an Ethernet network.
  • the communication protocol used for data communication can include the Message Queue Telemetry Transport Protocol (MQTT).
  • MQTT Message Queue Telemetry Transport Protocol
  • the control center can be designed in such a way that it sends the messages published in the data channel to at least one receiving means that have subscribed to the data channel.
  • a control device of the underwater device can have the control center.
  • the sensor control device can be designed in such a way that it publishes an alarm message in a data channel when a dangerous state is present.
  • the energy distribution unit is designed in such a way that it receives the alarm message from the data channel and then disconnects the electrical connection between the electrical consumer and the electrical energy source. To receive the alarm message, the energy distribution unit can have the aforementioned receiving means.
  • Such a procedure offers the advantage that, from the point of view of the energy distribution unit, it is only relevant whether an alarm message has been published in the data channel. In contrast, it is irrelevant for the energy distribution unit who published the alarm message in the data channel.
  • components of the underwater device other than the sensor control device can also publish alarm messages in the data channel without this having any difference to the functioning of the energy distribution unit. Accordingly, the sensor control device can be exchanged and / or further sensors can be added without changes to the energy distribution unit being necessary. This simplifies the operation of the
  • the switch-off message described above can be transmitted in the same way as the alarm message.
  • the control device of the energy distribution unit can publish the switch-off message in another data channel.
  • a receiving means of the electrical consumer who has subscribed to the data channel receives the switch-off message.
  • the underwater device can have an electrical display device.
  • the electrical display device can be a
  • the underwater device can have an operating unit which is electrically connected to the energy distribution unit.
  • the user in particular divers, can enter commands for the underwater device by means of the operating unit. So can cause the power distribution unit to selectively establish or disconnect the electrical connection between the electrical consumer and the electrical energy source or to put the electrical consumer and / or the electrical display device into a sleep mode or the electrical consumer and / or the electrical display device are transferred into an energy-saving mode.
  • the user in particular diver, can select the desired operating state from the aforementioned operating states of the underwater device by pressing the operating unit for different lengths of time.
  • the electrical loads are not shut down, but instead are brought into a state in which they require little electrical energy.
  • the electrical consumers are switched to a mode in which they cannot perform their technical function, but the electrical consumers are not switched off.
  • the electrical loads can be transferred from sleep mode to functional operation more quickly than from the switched-off state.
  • the sleep mode is useful when the underwater device is not to be used to take pictures of the water floor and, for example, the underwater device is to be transferred from one position to another position. As a result, the use time of the underwater device can be extended due to the energy saving in the sleep mode.
  • the electrical consumption of the electrical consumer and / or the electrical display device is reduced.
  • the brightness of the electrical display device can thus be reduced in the energy-saving mode.
  • the usage time of the underwater device can be extended.
  • the operating unit can be integrated into the display device.
  • the operating unit can have operating buttons which are arranged on a housing of the display device. The user, in particular diver, can thus enter the commands directly via the control buttons. This is advantageous in that it is difficult to enter commands under water and simple input options are therefore required.
  • the energy distribution unit cannot electrically separate the display device from the electrical energy source. This offers the advantage that the dangerous state can be displayed immediately to the user, in particular a diver. In addition, recommendations for the next steps, such as surfacing, can be given to the user, in particular divers, via the display device, in order to prevent damage to the electrical loads of the underwater device. Alternatively, it is possible for the energy distribution unit to disconnect the display device from the electrical energy source when a dangerous state is present.
  • the sensor can be used to determine a temperature or a humidity or a pressure within a cavity of the underwater device. If the underwater device has a plurality of sensors, the temperature and / or humidity and / or the pressure within the cavity of the underwater device can be determined with the sensors. In addition, a sensor can be present, by means of which, as described above, the current in the electrical consumer and / or the voltage applied to the electrical consumer is detected. The sensor or sensors can be electrically connected directly to the control device of the underwater device. The sensor value can be determined by at least one sensor of the sensor unit of the underwater device and / or at least one sensor of the energy distribution unit.
  • the underwater device can have a lighting device, in particular an LED display, for displaying the operating state of the underwater device.
  • the lighting device can have at least one lighting means, in particular an LED.
  • the lighting device is advantageous because visibility is often poor under water, so that the diver can easily be informed of the operating state of the underwater device by the lighting device.
  • the operating status can be displayed in a simple manner by means of different colors of the LED and / or brightness and / or by flashing.
  • the electrical energy source can have a multiplicity of batteries and / or be of modular design.
  • the modular design has the advantage that the energy source can be exchanged in a simple manner.
  • the energy source can be releasably connected to a housing of the underwater device.
  • the energy source can be attached to and / or in the housing.
  • the connection can be made mechanically and / or electrically.
  • the energy source can be directly connected to the housing in a form-fitting and / or force-fitting manner be connected.
  • it can thus be advantageously prevented that the electrical loads of the underwater device are supplied with electrical energy via a power cable going from the underwater device to, for example, a ship.
  • the integrated arrangement of the energy source on and / or in the housing enables simple maneuverability of the underwater device and / or the underwater device is designed to be compact.
  • the electrical energy source may have a battery control device for monitoring the battery condition. This makes it easy to identify defective batteries.
  • the electrical energy source can have a cooling device for cooling the battery control device and / or battery sensors.
  • the battery temperature can be measured using the battery sensors.
  • the electrical consumer can be the sensor control device of the underwater device.
  • the electrical consumer can be another control device which is arranged outside the energy distribution unit.
  • the electrical consumer can be an electrical component of another component of the underwater device.
  • the underwater device can thus have a position determination unit for determining the actual position of the underwater device.
  • the position determination unit can have at least one electrical consumer.
  • the electrical loads can be position determination means of the position determination unit that are required for position determination.
  • the underwater device can have an image acquisition unit for image acquisition of the water floor.
  • the image capture unit can have at least one electrical load.
  • the image acquisition unit can have a hyperspectral camera.
  • the image capture unit can have a color camera, in particular an RGB camera. Both the color camera and the hyperspectral camera create an image of the water floor.
  • a hyperspectral camera is a camera that records multispectral data in very narrow spectral bands of visible light, near and mid-infrared. Hyperspectral cameras thus enable a high spectral resolution of the object-specific signatures in more than 15, but generally in 30-200 adjacent channels and thus enable the documentation of an almost continuous spectrum for each picture element.
  • the color camera is not a hyperspectral camera.
  • the color camera differs from the hyperspectral camera in that it has fewer channels, in particular exactly three channels, than the hyperspectral camera. Accordingly, with a color camera, the observed object cannot be resolved as highly spectrally as with a hyperspectral camera.
  • the underwater device can based on the captured images
  • the underwater device can be designed in such a way that it can be actuated and / or operated and / or portable by hand. This means that the underwater device is not controlled by remote maintenance from a ship, but exclusively by the diver.
  • the underwater device can be designed without a propeller. This means that the underwater device is driven exclusively by the diver.
  • Underwater device thus has no drive motor for driving the underwater device.
  • the underwater device can have a housing which encloses a cavity, the electrical consumer and the energy distribution unit being arranged in the cavity.
  • the position determination unit can thus be arranged at least partially in the cavity.
  • At least one sensor of the position determination unit can be arranged outside the cavity.
  • the image acquisition unit in particular the hyperspectral camera and / or the color camera, can be arranged, in particular completely, within the cavity.
  • the energy distribution unit can perform different tasks.
  • the individual tasks can be prioritized differently. This means that the energy distribution unit processes the tasks with a higher priority than tasks with a lower priority. Appropriate prioritization can thus ensure that alarm messages are processed quickly by the energy distribution unit.
  • the energy distribution unit can optionally perform a communication task or a current monitoring task or an energy control task for controlling the operating state of the underwater device or a processing task for processing messages, in particular or an indication task.
  • the individual tasks are described in more detail below.
  • the components, such as electrical consumers, of the underwater device can communicate with one another or with external devices in terms of data technology.
  • the energy distribution unit can communicate with the electrical consumer in terms of data.
  • the power distribution unit can respond to the message immediately after receiving a message, such as a request for the time, or the power distribution unit can place the message in the queue for processing, which is processed when the processing task described below is carried out.
  • the energy distribution unit communicates with the electrical consumer by publishing a message in a data channel. This means that the message is available for the receiving means or all receiving means that have subscribed to the data channel.
  • the energy distribution unit can thus receive the message when a receiving means of the energy distribution unit subscribes to the data channel.
  • the receiving means can only receive messages from data channels to which they have subscribed.
  • the image acquisition unit can transmit a message in a further data channel in order to notify that an image acquisition process is to take place.
  • the control device in particular the receiving means of the control device, of the energy distribution unit receives the message and causes lighting of the underwater device to be switched off in order to prevent the illumination light from being detected by the image acquisition unit.
  • control messages can be transmitted to the energy distribution unit when the communication task is carried out. In this way, a control message can be transmitted that an image recording process is to take place.
  • the energy distribution unit ensures that the electrical connection between the electrical consumer, in particular the electrical consumer of the image capture unit, and the energy source is closed. In this way, it can be achieved in a simple manner that only the electrical loads that are actually required are electrically connected to the energy source.
  • the energy distribution unit can, as already described above, determine current values for a predetermined first time period and for a predetermined second time period. In this case, based on the current values determined in the first period of time, it is determined whether a dangerous state exists.
  • the current monitoring task when the current monitoring task is carried out, it is checked by determining the current whether the respective electrical consumer is switched on or off. When performing the current monitoring task, it can also be determined whether there is a short circuit. This is the case when a current value is detected which is above a predetermined threshold value.
  • the operating state of the underwater device is set. For this purpose, it is monitored whether a control unit is operated. As a result of the actuation, the electrical connection between the electrical consumer and the electrical energy source can be established in a switch-on mode or disconnected in a switch-off mode or the electrical consumer and / or the electrical display device can be switched to sleep mode or the electrical consumer and / or the electrical Display devices can be switched to energy-saving mode.
  • the messages in the queue can be processed. You can search for alarm messages and
  • Action messages are differentiated.
  • Alarm messages are messages that signal a dangerous state, so that the electrical connection between the electrical energy source and the electrical consumer is to be separated by means of the energy distribution unit.
  • Action reports contain information for the recipient as to which action, such as switching off the recipient, will take place. Based on this information, the recipient can take further steps, such as storing data.
  • a Alarm message published in the data channel.
  • the receiving means of the control device of the energy distribution unit receives the alarm message and places it in the queue.
  • the alarm message is processed in the processing mode of the energy distribution unit. During processing, the electrical consumer is disconnected from the electrical energy source and the dangerous state can be displayed on the electrical display device.
  • the sensor control device determines that the pressure detected by the sensor in the flea space rises above a predetermined limit value, it is assumed, for example, that there is a leak and an alarm message is output in the data channel. After receiving the alarm message and placing it in the queue, it is processed by the energy distribution unit. The electrical consumers are disconnected from the energy source and it can be indicated to the diver that he should not dive any further in order to prevent more water from entering the flea space of the underwater device.
  • alarm messages generated by the control device of the energy distribution unit can also be processed. These alarm messages can be generated if it is determined on the basis of the recorded current values that a dangerous condition exists.
  • the status of a luminaire can be checked.
  • it can be set whether or not at least one lighting means is lit.
  • the setting of the lighting state of the luminaire can be dependent on the operating state of the underwater device and / or on the presence of a dangerous state.
  • the underwater device is an underwater device that can be operated by divers.
  • An underwater device that can be operated by diver is understood to be a device that can be operated by a diver in or under water. This means that the diver can move the underwater device in or under water and thus move it into the desired position in order to take pictures of the desired area of the water floor.
  • the diver can operate the underwater device in or under water, in particular input appropriate commands in order to take pictures of the water floor.
  • the underwater device can be an autonomous underwater vehicle. In this embodiment, the underwater device no longer has to be moved by the diver in order to take pictures of the water floor.
  • the underwater vehicle can be controlled autonomously.
  • the underwater device can be a cable-guided underwater vehicle (remotely operated vehicle).
  • the underwater device no longer has to be moved by the diver in order to take pictures of the water floor.
  • the underwater vehicle can be controlled by a person on a ship.
  • FIG 1 shows the structure of an underwater device according to the invention
  • Figure 2 shows the structure of an energy distribution unit
  • Figure 3 is a perspective view of the underwater device
  • Figure 4 is a plan view of the underwater device.
  • the underwater device 1 shown in FIG. 1 for recording images of a water floor is an underwater device that can be operated by divers, as can be seen from FIGS. 3 and 4.
  • the underwater device 1 can alternatively be an autonomous underwater vehicle or a cable-guided underwater vehicle.
  • the underwater device 1 has a sensor unit 14 which has a plurality of sensors 2 for each detecting a sensor value and an electrical consumer in the form of a sensor control device 15.
  • the sensors 2 of the sensor unit 14 can be used to measure the pressure, the temperature and / or the air humidity.
  • the underwater device 1 has further electrical loads described in more detail below and an electrical energy source 4.
  • the electrical energy source 4 is used to supply the electrical consumers with electrical Energy. In the case of the underwater device 1, it is determined on the basis of at least one sensor value whether there is a dangerous state for the electrical consumers.
  • the underwater device 1 also has an energy distribution unit 5, by means of which the electrical energy provided by the energy source 4 is distributed to the electrical consumers.
  • the electrical consumer is electrically isolated from the electrical energy source 4 by the energy distribution unit 5 when a dangerous state is present.
  • the energy distribution unit 5 ensures that no electrical energy is supplied to the electrical consumer if a dangerous state has been determined.
  • the energy distribution unit 5 has a control device 6 which causes the electrical connection between the energy source 4 and at least one electrical consumer to be disconnected when a dangerous state is present.
  • the control device 6 can have a processor.
  • the energy distribution unit 5 is directly connected to several sensors 2.
  • the sensors 2 can be used to measure the pressure, the temperature and / or the air humidity.
  • the control device 6 of the energy distribution unit 5 is directly connected to the sensors 2.
  • the sensor values detected by the sensors 2 are evaluated by the control device 6 to determine whether a dangerous condition exists. If a dangerous condition exists, an alarm message is generated by the control device 6 and placed in a queue. The alarm message is processed by the control device 6 when a processing task is carried out. In this case, the control device 6 causes the electrical connection between the energy source 4 and at least one electrical consumer to be disconnected.
  • the underwater device 1 also has an image capturing unit 13 for capturing images of the water floor, a position determining unit 12 for determining the position of the underwater device 1, and a display device 8.
  • the underwater device 1 has a further control device 16, which is connected in terms of data to the image acquisition unit 13, the position determination unit 12 and the display device. The connection can be made by means of a data line, such as a USB line 28.
  • the underwater device 1 also has a switch 17, which is connected in terms of data to the sensor unit 14, the energy distribution unit 5 and the further control device 16. The switch 17 is connected to the aforementioned components a data bus 27.
  • the further control device 16 can have a processor.
  • the further control device 16 can communicate wirelessly, for example via WLAN, with communication devices not shown in the figures.
  • the communication devices are arranged outside the underwater device 1, for example on a ship.
  • the image acquisition unit 13 has a hyperspectral camera 18 and an RGB camera 19, by means of which image recordings of the water bottom are made.
  • Cameras are controlled by means of a computer program executed on the further control device 16.
  • the recorded images are processed, compressed and stored by means of the computer program.
  • Image acquisition unit 13 can access the sensor values made available by sensor unit 14 in order to adapt the exposure, the focus distance and the recording speed.
  • Both the hyperspectral camera 18 and the RGB camera 19 can each have a liquid lens.
  • the further control device 16 can be used for the aforementioned processing of the images recorded by the hyperspectral camera 18 and the images recorded by the RGB camera 19.
  • the display device 8 has a screen display 20.
  • the display device 8 has an operating unit in the form of operating buttons 21 which are attached to a screen housing, as can be seen from FIG. Some functions of the underwater device 1 can be set by means of the control buttons 21.
  • the display device 8 is connected in terms of data to the further control device 16.
  • the position determination unit 12 has a plurality of position determination means 22, such as a sonar device, an underwater navigation system (USBL), a GPS receiver, etc.
  • a computer program is executed on the further control device 16, by means of which the position determination is controlled.
  • the further control device 16 can process the data supplied by the position-determining means 22 for position determination.
  • the further control device 16 supports several technical functions of different components of the underwater device 1.
  • the further control device 16 supports the image processing in the image acquisition unit 13, the display of an operating state on the screen display 20 and the actual position determination in the position determination unit 12.
  • the image acquisition unit 13 and / or the position determination unit 12 and / or the Display device 8 each have their own control device.
  • the data communication between the components of the underwater facility 1 is shown with solid lines.
  • the communication between the components of the underwater device 1 takes place using a communication protocol, in particular MQTT, which has a publish / subscribe mechanism.
  • a sensor value detected by a sensor 2 of the sensor device is published in a data channel (not shown).
  • the sensor value can be received by all receiving means, such as a receiving means (not shown) of the image acquisition unit 13, which have subscribed to the data channel.
  • it can be determined by the sensor control device 15 whether a sensor value detected by the sensor 2 of the sensor unit 14 deviates from a limit value or is outside a limit range and thus a dangerous state is present. If this is the case, the sensor control device 15 can publish an alarm message in another data channel.
  • the alarm message can only be received by the receiving means that have subscribed to the other data channel.
  • the alarm message is not received at the image acquisition unit 13, which has not received the other data channel.
  • a receiving means (not shown) of the control device 6 of the energy distribution unit 5 has subscribed to the other data channel, so that the alarm message is transmitted to the energy distribution unit 5.
  • the energy distribution unit 5 can then disconnect the electrical connection between the energy source 4 and the electrical consumers in the processing mode.
  • the electrical connections between the components of the underwater device 1 are shown in dashed lines.
  • the power distribution unit 5 is electrically connected to several electrical consumers.
  • the electrical energy source 4 has a plurality of batteries 23 and a battery control device 10 for controlling the batteries.
  • the electrical energy source 4 is connected upstream of the energy distribution unit 5.
  • FIG. 2 shows the structure of an energy distribution unit 5.
  • the energy distribution unit 5 has the control device 6.
  • the energy distribution unit 5 has a switching device 7 by means of which the electrical connection between the energy source 4 and the electrical consumer can be separated.
  • the switching device 7 has a large number of switches, not shown, by means of which the electrical connection to the respective electrical consumer can be separated.
  • the electrical connection of an electrical consumer can be separated separately and / or independently of other electrical consumers by means of the switches.
  • a sensor 2 is shown schematically in Figure 2, by means of which the current intensity in the respective electrical consumer is detected. The recorded current values are transmitted to the control device 6 and evaluated by the control device 6.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the underwater device 1 from below.
  • the underwater device 1 has a housing 1 1 which encloses a cavity, not shown.
  • the electrical loads and the energy distribution unit 5 are arranged in the cavity.
  • the underwater device 1 has two openings on its underside.
  • a first opening 18 serves to accommodate a sensor of the position determination unit, not shown.
  • a second breakthrough is closed by a transparent plate 19, such as a pane of glass, and a housing accommodating the transparent plate.
  • the hyperspectral camera and the RGB Cameras can be arranged within the cavity in such a way that they take pictures of the water bottom through the transparent plate 19.
  • the underwater device 1 also has two placement devices 25 which protrude from the underside of the housing 11.
  • the two, in particular rail-shaped, placement devices 25 run parallel to one another and serve to place the underwater device 1 on a floor.
  • the placement devices 25 can prevent the transparent plate 19 from coming into contact with the floor.
  • the underwater device 1 has a recess for the electrical energy source 4 on one end face.
  • the electrical energy source 4 is releasably connected to the housing 11 in the recess.
  • the energy source 4 is positively and / or non-positively connected to the housing 11.
  • the energy source 4 has several batteries not shown in the figures.
  • the underwater device 1 also has two handles 24 which are attached to the housing 11 and, as can be seen from FIG. 4, are opposite one another with respect to the housing 11. The diver can easily maneuver and move the underwater device 1 by means of the handles 24.
  • FIG. 4 shows a plan view of the underwater device 1.
  • Underwater device 1 has display device 8 on another face.
  • the display device 8 has a screen display 20.
  • the underwater device 1 has an LED display 26 which shows the operating state of the underwater device 1.
  • the LED display 26 and / or the screen display 20 can be used to indicate whether a dangerous condition exists.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Unterwasservorrichtung zur Bildaufnahme eines Wasserbodens, mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen eines Sensorwerts, wenigstens einem elektrischen Verbraucher und einer elektrischen Energiequelle zum Versorgen des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie. Die Unterwasservorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem Sensorwert ermittelt wird, ob ein Gefahrzustand für den elektrischen Verbraucher vorliegt und eine Energieverteileinheit vorhanden ist, die den elektrischen Verbraucher von der elektrischen Energiequelle trennt, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.

Description

Unterwasservorrichtung zur Bildaufnahme eines Wasserbodens
Die Erfindung betrifft eine Unterwasservorrichtung zur Bildaufnahme eines Wasserbodens, mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen eines Sensorwerts, wenigstens einem elektrischen Verbraucher und einer elektrischen Energiequelle zum Versorgen des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren beim Betreiben einer solchen Unterwasservorrichtung.
Es besteht sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht ein Bedarf, Meeres- und Süßwasserökosysteme zu überwachen. Dabei ist eine Herausforderung bei der Überwachung der Ökosysteme, dass einerseits eine feine räumliche Auflösung des Wasserbodens benötigt wird, um die hohe Vielfalt der Organismen in ausreichender Genauigkeit zu erfassen, und andererseits eine große Fläche untersucht werden muss. Aus dem Stand der Technik sind Unterwasservorrichtungen bekannt, die eine Kamera aufweisen und mittels denen Bilder vom Wasserboden aufgenommen werden. Bei den bekannten Unterwasservorrichtungen tritt jedoch oftmals das Problem auf, dass diese im Betrieb beschädigt werden. So weisen die Unterwasservorrichtungen eine Vielzahl von Elektronikbauteilen auf, die empfindlich auf Wasser und/oder eine hohe Luftfeuchtigkeit reagieren. Beim Betrieb kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass beispielsweise aufgrund von Undichtigkeiten Wasser in das Innere der Unterwasservorrichtung eintritt und somit in Kontakt mit den Elektronikbauteilen gelangen kann bzw. dass die Luftfeuchtigkeit im Inneren der Unterwasservorrichtung ansteigt. In diesem Fall wird die Unterwasservorrichtung beschädigt bzw. kann nicht mehr eingesetzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Unterwasservorrichtung anzugeben, bei der die Gefahr einer Beschädigung der elektrischen Verbraucher beim Betrieb der Unterwasservorrichtung verringert ist. Die Aufgabe wird durch eine Unterwasservorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass basierend auf dem Sensorwert ermittelt wird, ob ein Gefahrzustand für den elektrischen Verbraucher vorliegt, und eine Energieverteilereinheit vorhanden ist, die den elektrischen Verbraucher von der elektrischen Energiequelle trennt, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
KR 2015 0144517 A offenbart eine kabelgeführte Unterwasservorrichtung. Die kabelgeführte Unterwasservorrichtung wird von einem Schiff über ein Kabel gesteuert. Zur Beurteilung, ob ein Fehler vorliegt, wird der Strom oder das Magnetfeld in einer Kupplungsvorrichtung ermittelt wird. Die Kupplungsvorrichtung ist mit dem Kabel verbunden und befindet sich auf dem Schiff. KR 2012 0068330 A offenbart ein kabelgeführtes Unterwasserfahrzeug, das mittels eines Kabels mit einem Schiff verbunden ist. Das Unterwasserfahrzeug weist eine Überwachungseinheit auf, mittels der der Status der externen Stromversorgung überwacht wird. Falls ein Fehlzustand ermittelt wird, erfolgt ein Umschalten der Energiezufuhr von der externen Energiezufuhr über das Kabel zu einer inneren Energiezufuhr durch das Batteriemodul.
Arjun Chennu Et AI„A diver operated hyperspectral imaging and topographicsurveying System for autmated mapping of benthic habitats“, Scientific Reports, Bd. 7, Nr. 1 , 2. August 2017 (2017-08-02), XP055660413, DOI: 10.1038/S41598-017-07337-y offenbart eine Unterwasservorrichtung, mittels der Aufnahmen vom Unterwasserboden getätigt wurden. Dazu weist die Unterwasservorrichtung unter anderem eine Hyperspektralkamera, Sensoren und einen Computer auf.
Die Aufgabe der Erfindung besteht außerdem darin, ein Verfahren beim Betreiben einer Unterwasservorrichtung anzugeben, bei dem die Gefahr einer Beschädigung der elektrischen Verbraucher beim Betrieb der Unterwasservorrichtung verringert ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren beim Betreiben einer Unterwasservorrichtung gelöst, bei dem durch wenigstens einen Sensor der Unterwasservorrichtung ein Sensorwert erfasst wird und basierend auf dem erfassten Sensorwert ermittelt wird, ob ein Gefahrzustand für einen elektrischen Verbraucher der Unterwasservorrichtung vorliegt, und durch die Energieverteileinheit eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und einer elektrischen Energiequelle der Unterwasservorrichtung getrennt wird, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
Die erfindungsgemäße Unterwasservorrichtung weist den Vorteil auf, dass aktiv geprüft wird, ob ein Gefahrzustand vorliegt, bei dem ein elektrischer Verbraucher beschädigt werden kann. Für den Fall, dass ermittelt wird, dass ein Gefahrzustand vorliegt, kann eine Beschädigung des elektrischen Verbrauchers dadurch verhindert werden, dass die Energieverteilereinheit die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher trennt. Auf diese Weise wird das Risiko reduziert, dass der elektrische Verbraucher beschädigt wird, wenn Wasser, beispielsweise aufgrund einer Unterdichtigkeit, in einen Hohlraum der Unterwasservorrichtung, in dem die elektrischen Verbraucher angeordnet sind, eintritt und/oder die Luftfeuchtigkeit im Hohlraum ansteigt. Beim Betrieb kann die Unterwasservorrichtung teilweise oder vollständig im Wasser angeordnet sein. Dabei bietet sich zur Untersuchung eines Wasserbodens in großer Tiefe an, dass die Unterwasservorrichtung vollständig in das Wasser eintaucht. Die Unterwasservorrichtung kann zur Untersuchung von Meeres- und Süßwasserökosysteme eingesetzt werden.
Elektrische Verbraucher sind Bestandteile der Unterwasservorrichtung, die Elektronikbauteile aufweisen und somit beschädigt werden können, wenn sie in Kontakt mit Wasser gelangen und/oder die Luftfeuchtigkeit der sie umgebenden Luft zu hoch ist. Bei einer besonderen Ausführung kann die Energieverteileinheit eine Steuervorrichtung aufweisen. Die Steuervorrichtung kann einen Prozessor aufweisen und/oder den erfassten Sensorwert auswerten. Insbesondere kann die Steuervorrichtung basierend auf dem erfassten Sensorwert ermitteln, ob ein Gefahrzustand vorliegt. Bei diesem Fall kann die Steuervorrichtung veranlassen, dass die elektrische Energiequelle von dem elektrischen Verbraucher getrennt wird. Dabei kann dem elektrischen Verbraucher keine elektrische Energie zugeführt werden, wenn ein Gefahrzustand vorliegt. Dadurch kann auf einfache Weise verhindert werden, dass der elektrische Verbraucher beschädigt wird. Die Energieverteileinheit dient zum Verteilen der von der elektrischen Energiequelle bereitgestellten elektrischen Energie an die elektrischen Verbraucher der Unterwasservorrichtung. Dementsprechend wird durch die Energieverteileinheit die Energieversorgung des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie ermöglicht.
Die Energieverteilereinheit kann eine Schalteinrichtung aufweisen, mittels der die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher trennbar ist. Dabei kann die Schalteinrichtung eine Vielzahl von Schaltern aufweisen, mittels denen die elektrischen Verbraucher separat und/oder unabhängig voneinander von der elektrischen Energiequelle getrennt werden können. Im Ergebnis kann die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher auf einfache Weise auf Veranlassung der Steuervorrichtung der Energieverteileinheit getrennt werden. Insbesondere kann durch die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit eine Schaltstellung des Schalters entsprechend gestellt werden, um eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher herzustellen oder zu trennen. Dabei kann die Anzahl der Schalter der Anzahl der elektrischen Verbraucher entsprechen.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Energieverteileinheit eine Ausschaltmeldung erzeugen und die Ausschaltmeldung kann vor einem Trennen der elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher an den elektrischen Verbraucher übermittelt werden. Dadurch kann ein abruptes Ausschalten des elektrischen Verbrauchers verhindert werden. Der elektrische Verbraucher hat somit noch Zeit, Vorkehrungen zu treffen, um beispielsweise einen Datenverlust zu vermeiden. So kann der elektrische Verbraucher nach Erhalt der Ausschaltmeldung veranlassen, dass die Bearbeitung gestoppt und Zwischenergebnisse gespeichert werden.
Vorteilhaft ist, wenn die Energieverteileinheit nach Übermitteln der Ausschaltmeldung eine vorgegebene Zeitdauer wartet, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird. Wie zuvor erläutert wurde, kann somit dem elektrischen Verbraucher Zeit gegeben werden, um den Bearbeitungsvorgang abzuschließen und/oder die Zwischenergebnisse zu speichern. Alternativ oder zusätzlich kann die Energieverteileinheit nach Übermitteln der
Ausschaltmeldung auf eine Rückinformation von dem elektrischen Verbraucher warten, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird. Bei diesem Fall wird sichergestellt, dass der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen und/oder die Zwischenergebnisse gespeichert werden, weil erst nach Erhalt der Rückinformation die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Energieverteileinheit nach Übermitteln der Ausschaltmeldung warten, bis eine Stromstärke durch den elektrischen Verbraucher einen vorgegebenen Schwellwert unterschritten oder überschritten hat, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und den elektrischen Verbraucher getrennt wird. Durch Betrachten der Stromstärke kann die Energieverteilereinheit, insbesondere die Steuervorrichtung der Energieverteilereinheit, ermitteln, ob im elektrischen Verbraucher noch Bearbeitungsvorgänge ablaufen. Daher wird sichergestellt, dass der elektrische Verbraucher von der elektrischen Energiequelle erst dann getrennt wird, wenn der elektrische Verbraucher alle Bearbeitungsvorgänge abgeschlossen hat. Die Energieverteileinheit, insbesondere die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit, kann den erfassten Sensorwert dahingehend untersuchen, ob ein Gefahrzustand besteht. Dabei kann die Energieverteileinheit, insbesondere die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit, einen Gefahrzustand ermitteln, wenn der erfasste Sensorwert von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert abweicht oder außerhalb eines Grenzbereichs liegt. Insbesondere kann der erfasste Sensorwert oberhalb eines
Grenzwerts und/oder außerhalb eines Grenzbereichs liegen, wenn der Gefahrzustand vorliegt. Der Sensorwert kann durch wenigstens einen mit der Energieverteileinheit verbunden Sensor erfasst werden. Der Sensor kann mit der Steuervorrichtung direkt verbunden sein.
Dabei kann die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit eine Alarmmeldung erzeugen, wenn ein Gefahrzustand besteht. Die Alarmmeldung kann in eine Warteschlange gesetzt werden und, wie nachfolgend näher beschrieben wird, im Rahmen eines
Abarbeitungsvorgangs durch die Energieverteileinheit, insbesondere die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit, abgearbeitet werden.
Besonders einfach kann ein Gefahrzustand ermittelt werden, wenn mittels des Sensors der dem elektrischen Verbraucher zugeführte Strom oder die an der elektrischen Energiequelle oder an dem elektrischen Verbraucher anliegende Spannung ermittelt werden. Die Steuervorrichtung der Energieverteilereinheit kann durch Betrachten des Stroms und/oder der Spannung rückschließen, ob ein Gefahrzustand besteht. Dabei kann die Energieverteileinheit, insbesondere die Steuervorrichtung der
Energieverteileinheit, bewirken, dass Stromwerte jeweils für eine vorgegebene erste und eine vorgegebene zweite Zeitdauer erfasst werden. Dabei ist die zweite Zeitdauer länger als die erste Zeitdauer. Zum Bestimmen, ob der elektrische Verbraucher von der elektrischen Energiequelle getrennt werden soll, können die während der ersten Zeitdauer erfassten Stromwerte herangezogen werden. .
Das Heranziehen der während der ersten Zeitdauer erfassten Stromwerte bietet den Vorteil, dass Abweichungen schneller erkannt und somit auf einen Gefahrzustand schneller rückgeschlossen werden kann als wenn auf die während der zweiten Zeitdauer erfassten Stromwerte abgestellt wird. Dagegen eignen sich die während der zweiten Zeitdauer erfassten Stromwerte für eine Auswertung besser als die während der ersten Zeitdauer erfassten Stromwerte. Die Unterwasservorrichtung kann eine Sensoreinheit aufweisen, die wenigstens einen Sensor und eine Sensorsteuervorrichtung aufweist. Die Sensorsteuervorrichtung ermittelt, dass ein Gefahrzustand vorliegt, wenn der erfasste Sensorwert von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert abweicht oder außerhalb eines Grenzbereichs liegt. Insbesondere kann der erfasste Sensorwert oberhalb des Grenzwerts und/oder außerhalb des Grenzbereichs liegen, wenn ein Gefahrzustand vorliegt. Im Ergebnis kann die Bestimmung, ob ein Gefahrzustand vorliegt, von der Sensorsteuervorrichtung durchgeführt werden, wodurch die Energieverteileinheit entlastet wird. Die Sensorsteuervorrichtung kann ein Prozessor sein.
Die Information, dass ein Gefahrzustand vorliegt, kann von der Sensorsteuervorrichtung an die Energieverteileinheit, insbesondere die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit, übermittelt werden. Dabei kann die Sensorsteuervorrichtung eine Alarmmeldung erzeugen, die an die Energieverteileinheit übermittelt wird.
Besonders vorteilhaft ist, wenn ein Kommunikationsprotokoll zum Kommunizieren der Energieverteileinheit mit einem elektrischen Verbraucher, insbesondere einer Steuervorrichtung der Unterwasservorrichtung, einen Veröffentlichen-/Abonnieren Mechanismus aufweist. Die zu übermittelnde Meldung kann in einem Datenkanal veröffentlicht werden. Darüber hinaus kann die Meldung aus dem Datenkanal empfangen werden.
Die Steuervorrichtung der Unterwasservorrichtung kann ein Empfangsmittel zum Empfangen der von der Energieverteileinheit übermittelten Meldungen aufweisen. Der Veröffentlichen-/Abonnieren Mechanismus bietet den Vorteil, dass der Energieverteileinheit und dem elektrischen Verbraucher keine festen Adressen, insbesondere IP-Adressen, im Netzwerk der Unterwasservorrichtung zugewiesen werden müssen und/oder dass den Kommunikationspartnern die Adresse, insbesondere IP- Adresse, des anderen Kommunikationspartners nicht bekannt sein müssen, damit sie miteinander kommunizieren können. Das Netzwerk kann ein Ethernet-Netzwerk sein. Das bei der Datenkommunikation eingesetzte Kommunikationsprotokoll kann das Message Queue Telemetry Transport Protokoll (MQTT) umfassen. Es kann eine Zentrale vorhanden sein, die die in dem wenigstens einen Datenkanal veröffentlichten Meldungen verwaltet. Die Zentrale kann derart ausgebildet sein, dass sie die in dem Datenkanal veröffentlichten Meldungen an wenigstens ein Empfangsmittel übermittelt, das den Datenkanal abonniert haben. Dabei kann eine Steuervorrichtung der Unterwasservorrichtung die Zentrale aufweisen.
Dabei kann die Sensorsteuervorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie eine Alarmmeldung in einem Datenkanal veröffentlicht, wenn ein Gefahrzustand vorliegt. Die Energieverteileinheit ist derart ausgebildet sein, dass sie die Alarmmeldung aus dem Datenkanal empfängt und anschließend die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle trennt. Zum Empfang der Alarmmeldung kann die Energieverteileinheit das zuvor genannte Empfangsmittel aufweisen.
Ein derartiges Vorgehen bietet den Vorteil, dass aus Sicht der Energieverteileinheit nur relevant ist, ob eine Alarmmeldung in dem Datenkanal veröffentlicht ist. Dagegen ist es für die Energieverteileinheit irrelevant, wer die Alarmmeldung in dem Datenkanal veröffentlicht hat. Somit können auch andere Bestandteile der Unterwasservorrichtung als die Sensorsteuervorrichtung Alarmmeldungen in den Datenkanal veröffentlichen, ohne dass dies einen Unterschied auf die Funktionsweise der Energieverteileinheit hat. Dementsprechend kann die Sensorsteuervorrichtung ausgetauscht und/oder es können weiteren Sensoren hinzugefügt werden, ohne dass Änderungen an der Energieverteileinheit notwendig sind. Dadurch vereinfacht sich der Betrieb der
Unterwasservorrichtung erheblich.
Die zuvor beschriebene Ausschaltmeldung kann in gleicher Weise wie die Alarmmeldung übermittelt werden. So kann die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit die Ausschaltmeldung in einen anderen Datenkanal veröffentlichen. Ein Empfangsmittel des elektrischen Verbrauchers, das den Datenkanal abonniert hat, empfängt die Ausschaltmeldung.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Unterwasservorrichtung eine elektrische Anzeigeeinrichtung aufweisen. Die elektrische Anzeigeeinrichtung kann eine
Bildschirmanzeige aufweisen und bietet den Vorteil, dass dem Taucher ein Betriebszustand der Unterwasservorrichtung und/oder Bildaufnahmen des Wasserbodens auf einfache Weise visuell dargestellt werden können. Darüber hinaus kann die Unterwasservorrichtung eine Bedieneinheit aufweisen, die mit der Energieverteileinheit elektrisch verbunden ist. Mittels der Bedieneinheit kann der Benutzer, insbesondere Taucher, Befehle für die Unterwasservorrichtung eingeben. So kann durch ein Betätigen der Bedieneinheit die Energieverteileinheit veranlassen, das wahlweise die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle hergestellt oder getrennt wird oder der elektrische Verbraucher und/oder die elektrische Anzeigeeinrichtung in einen Schlafmodus überführt werden oder der elektrische Verbraucher und/oder die elektrische Anzeigeeinrichtung in einen Energiesparmodus überführt werden. Der Benutzer, insbesondere Taucher, kann durch unterschiedlich langes Betätigen der Bedieneinheit den gewünschten Betriebszustand aus den zuvor genannten Betriebszuständen der Unterwasservorrichtung auswählen.
Bei dem Schlafmodus werden die elektrischen Verbraucher nicht heruntergefahren, sondern in einen Zustand überführt, bei dem sie wenig elektrische Energie benötigen. Im Schlafmodus sind die elektrischen Verbraucher in einen Modus überführt, bei dem sie ihre technische Funktion nicht ausführen können, jedoch sind die elektrischen Verbraucher nicht ausgeschaltet. Dabei können die elektrischen Verbraucher aus dem Schlafmodus schneller in den Funktionsbetrieb überführt werden als aus dem ausgeschalteten Zustand. Der Schlafmodus bietet sich an, wenn mittels der Unterwasservorrichtung keine Bildaufnahmen des Wasserbodens getätigt werden sollen und beispielsweise die Unterwasservorrichtung von einer Position in eine andere Position überführt werden soll. Im Ergebnis kann aufgrund der Energieeinsparung in dem Schlafmodus die Einsatzzeit der Unterwasservorrichtung verlängert werden.
Bei dem Energiesparmodus wird der elektrische Verbrauch des elektrischen Verbrauchers und/oder der elektrischen Anzeigeeinrichtung reduziert. So kann im Energiesparmodus die Helligkeit der elektrischen Anzeigeeinrichtung verringert werden. Im Ergebnis kann aufgrund der Energieeinsparung in dem Energiesparmodus die Einsatzzeit der Unterwasservorrichtung verlängert werden.
Die Bedieneinheit kann in die Anzeigeeinrichtung integriert sein. Insbesondere kann die Bedieneinheit Bedienknöpfe aufweisen, die an einem Gehäuse der Anzeigeeinrichtung angeordnet sind. Der Benutzer, insbesondere Taucher, kann somit die Befehle direkt über die Bedienknöpfe eingeben. Dies ist insofern von Vorteil, weil unter Wasser eine Eingabe von Befehlen schwerfällt und somit einfache Eingabemöglichkeiten benötigt werden.
Bei einem ermittelten Gefahrzustand kann die Energieverteileinheit die Anzeigeeinrichtung von der elektrischen Energiequelle elektrisch nicht trennen. Dies bietet den Vorteil, dass dem Benutzer, insbesondere Taucher, der Gefahrzustand unmittelbar angezeigt werden kann. Darüber hinaus können dem Benutzer, insbesondere Taucher, über die Anzeigeeinrichtung Empfehlungen für die nächsten Schritte, wie beispielsweise ein Auftauchen, gegeben werden, um eine Beschädigung der elektrischen Verbraucher der Unterwasservorrichtung zu verhindern. Alternativ ist es möglich, dass die Energieverteileinheit die Anzeigeeinrichtung von der elektrischen Energiequelle trennt, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
Mittels des Sensors kann eine Temperatur oder eine Feuchtigkeit oder ein Druck innerhalb eines Hohlraums der Unterwasservorrichtung ermittelt werden. Sofern die Unterwasservorrichtung mehrere Sensoren aufweist können mit den Sensoren die Temperatur und/oder Feuchtigkeit und/oder der Druck innerhalb des Hohlraums der Unterwasservorrichtung ermittelt werden. Darüber hinaus kann ein Sensor vorhanden sein, mittels dem, wie zuvor beschrieben wird, der Strom in dem elektrischen Verbraucher und/oder die am elektrischen Verbraucher anliegende Spannung erfasst wird. Der Sensor oder die Sensoren können mit der Steuervorrichtung der Unterwasservorrichtung direkt elektrisch verbunden sein. Der Sensorwert kann durch wenigstens einen Sensor der Sensoreinheit der Unterwasservorrichtung und/oder wenigstens einen Sensor der Energieverteileinheit ermittelt werden.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Unterwasservorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine LED-Anzeige, zum Anzeigen des Betriebszustands der Unterwasservorrichtung aufweisen. Die Beleuchtungseinrichtung kann wenigstens ein Beleuchtungsmittel, insbesondere eine LED, aufweisen. Die Beleuchtungseinrichtung ist vorteilhaft, weil unter Wasser die Sicht oftmals schlecht ist, sodass der Taucher durch die Beleuchtungseinrichtung über den Betriebszustand der Unterwasservorrichtung auf einfache Weise informiert werden kann. So kann der Betriebszustand durch unterschiedliche Farbgestaltung der LED und/oder Helligkeit und/oder durch Blinken auf einfache Weise angezeigt werden.
Die elektrische Energiequelle kann eine Vielzahl von Batterien aufweisen und/oder modular ausgebildet sein. Die modulare Ausbildung weist den Vorteil auf, dass die Energiequelle auf einfache Weise ausgetauscht werden kann. Dabei kann die Energiequelle wieder lösbar mit einem Gehäuse der Unterwasservorrichtung verbunden sein. Insbesondere kann die Energiequelle an und/oder in dem Gehäuse angebracht sein. Die Verbindung kann mechanisch und/oder elektrisch erfolgen. Dabei kann die Energiequelle unmittelbar mit dem Gehäuse formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sein. Insbesondere kann somit auf vorteilhafte Weise verhindert werden, dass die elektrischen Verbraucher der Unterwasservorrichtung über ein von der Unterwasservorrichtung zu beispielsweise einem Schiff gehendes Stromkabel mit elektrischer Energie versorgt werden. Im Ergebnis ist durch die integrierte Anordnung der Energiequelle an und/oder in dem Gehäuse eine einfache Manövrierbarkeit der Unterwasservorrichtung möglich und/oder die Unterwasservorrichtung ist kompakt ausgebildet.
Die elektrische Energiequelle kann eine Batteriesteuervorrichtung zum Überwachen des Batteriezustands aufweisen. Dadurch können auf einfache Weise defekte Batterien identifiziert werden. Darüber hinaus kann die elektrische Energiequelle eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Batteriesteuervorrichtung und/oder Batteriesensoren aufweisen. Mittels der Batteriesensoren kann die Batterietemperatur gemessen werden. Der elektrische Verbraucher kann die Sensorsteuervorrichtung der Unterwasservorrichtung sein. Darüber hinaus kann der elektrische Verbraucher eine andere Steuervorrichtung sein, die außerhalb der Energieverteileinheit angeordnet ist. Außerdem kann der elektrische Verbraucher ein elektrisches Bauteil einer anderen Komponente der Unterwasservorrichtung sein. So kann die Unterwasservorrichtung eine Positionsbestimmungseinheit zum Bestimmen der Istposition der Unterwasservorrichtung aufweisen. Die Positionsbestimmungseinheit kann wenigstens einen elektrischen Verbraucher aufweisen. Insbesondere können die elektrischen Verbraucher Positionsbestimmungsmittel der Positionsbestimmungseinheit sein, die zur Positionsbestimmung benötigt werden.
Darüber hinaus kann die Unterwasservorrichtung eine Bilderfassungseinheit zur Bildaufnahme des Wasserbodens aufweisen. Die Bilderfassungseinheit kann wenigstens einen elektrischen Verbraucher aufweisen. Dabei kann die Bilderfassungseinheit eine Hyperspektralkamera aufweisen. Darüber hinaus kann die Bilderfassungseinheit eine Farbkamera, insbesondere eine RGB-Kamera, aufweisen. Sowohl mit der Farbkamera als auch mit der Hyperspektralkamera wird eine Bildaufnahme des Wasserbodens erzeugt.
Eine Hyperspektralkamera ist eine Kamera, die multispektrale Daten in sehr engen Spektralbändern des sichtbaren Lichts, des nahen und mittleren Infrarots aufzeichnet. Hyperspektralkameras ermöglichen somit eine hohe spektrale Auflösung der objektspezifischen Signaturen in mehr als 15, generell jedoch in 30-200 aneinandergrenzenden Kanälen und ermöglichen somit die Dokumentation eines nahezu kontinuierlichen Spektrums für jedes Bildelement.
Die Farbkamera, insbesondere RGB-Kamera, ist keine Hyperspektralkamera. Die Farbkamera unterscheidet sich von der Hyperspektralkamera darin, dass sie weniger Kanäle, insbesondere genau drei Kanäle, als die Hyperspektralkamera aufweist. Dementsprechend kann bei einer Farbkamera das betrachtete Objekt nicht so hoch spektral aufgelöst werden wie bei einer Hyperspektralkamera. Die Unterwasservorrichtung kann basierend auf den aufgenommenen Bildern den
Wasserboden kartieren. Durch Verwendung der Unterwasservorrichtung ist im Vergleich zu den bisherigen Unterwasservorrichtungen eine sehr genaue Untersuchung des Wasserbodens möglich. Bei einer besonderen Ausführung kann die Unterwasservorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie von Hand betätigbar und/oder bedienbar und/oder tragbar ist. Dies bedeutet, dass die Unterwasservorrichtung nicht per Fernwartung von einem Schiff gesteuert wird, sondern ausschließlich von dem Taucher. Dabei kann die Unterwasservorrichtung propellerlos ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass der Antrieb der Unterwasservorrichtung ausschließlich durch den Taucher erfolgt. Die
Unterwasservorrichtung weist somit keinen Antriebsmotor zum Antreiben der Unterwasservorrichtung auf.
Die Unterwasservorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, das einen Hohlraum umschließt, wobei der elektrische Verbraucher und die Energieverteileinheit in dem Hohlraum angeordnet sind. So kann die Positionsbestimmungseinheit wenigstens teilweise in dem Hohlraum angeordnet sein. Wenigstens ein Sensor der Positionsbestimmungseinheit kann außerhalb des Hohlraums angeordnet sein. Die Bilderfassungseinheit, insbesondere die Hyperspektralkamera und/oder die Farbkamera, kann, insbesondere vollständig, innerhalb des Hohlraums angeordnet sein.
Die Energieverteileinheit kann unterschiedliche Aufgaben ausführen. Dabei können die einzelnen Aufgaben unterschiedlich priorisiert sein. Dies bedeutet, dass die Energieverteileinheit die Aufgaben mit höherer Priorisierung schneller abarbeitet als Aufgaben mit niedrigerer Priorisierung. Durch entsprechende Priorisierung kann somit sichergestellt werden, dass Alarmmeldungen durch die Energieverteileinheit schnell abgearbeitet werden. Die Energieverteileinheit kann wahlweise eine Kommunikationsaufgabe oder eine Stromüberwachungsaufgabe oder eine Energiesteueraufgabe zum Steuern des Betriebszustands der Unterwasservorrichtung oder eine Abarbeitungsaufgabe zum Abarbeiten von Meldungen, insbesondere oder eine Indikationsaufgabe, ausführen. Im Folgenden werden die einzelnen Aufgaben näher beschrieben.
Durch Ausführen der Kommunikationsaufgabe wird ermöglicht, dass die Komponenten, wie beispielsweise elektrische Verbraucher, der Unterwasservorrichtung untereinander oder mit externen Geräten datentechnisch kommunizieren können. Insbesondere kann durch Ausführen der Kommunikationsaufgabe ermöglicht werden, dass die Energieverteilereinheit mit dem elektrischen Verbraucher datentechnisch kommunizieren kann. Dabei kann die Energieverteileinheit nach Erhalt einer Meldung auf die Meldung unmittelbar antworten, wie beispielsweise bei einer Anfrage nach der Uhrzeit, oder die Energieverteileinheit kann die Meldung zur Verarbeitung in die Warteschlange stellen, die beim Ausführen der nachfolgend beschriebenen Abarbeitungsaufgabe abgearbeitet wird.
Die Kommunikation der Energieverteileinheit mit dem elektrischen Verbraucher erfolgt, wie bereits oben beschrieben wurde dadurch, dass eine Meldung in einen Datenkanal veröffentlicht wird. Dies bedeutet, dass die Meldung für das Empfangsmittel oder alle Empfangsmittel zur Verfügung steht, die den Datenkanal abonniert haben. So kann die Energieverteileinheit die Meldung empfangen, wenn ein Empfangsmittel der Energieverteileinheit den Datenkanal abonniert. Dabei können die Empfangsmittel nur Meldungen aus Datenkanälen empfangen, die sie abonniert haben.
So kann die Bilderfassungseinheit eine Meldung in einen weiteren Datenkanal übermitteln, um mitzuteilen, dass ein Bildaufnahmevorgang erfolgen soll. Die Steuervorrichtung, insbesondere das Empfangsmittel der Steuervorrichtung, der Energieverteileinheit empfängt die Meldung und bewirkt, dass eine Beleuchtung der Unterwasservorrichtung ausgeschaltet wird, um zu verhindern, dass das Beleuchtungslicht von der Bilderfassungseinheit erfasst wird.
Außerdem können beim Ausführen der Kommunikationsaufgabe Steuermeldungen an die Energieverteileinheit übermittelt werden. So kann eine Steuermeldung übermittelt werden, dass ein Bildaufnahmevorgang erfolgen soll. Die Energieverteileinheit bewirkt, dass die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher, insbesondere dem elektrischen Verbraucher der Bilderfassungseinheit, und der Energiequelle geschlossen wird. Dadurch kann auf einfache Weise erreicht werden, dass nur die elektrischen Verbraucher mit der Energiequelle elektrisch verbunden sind, die tatsächlich benötigt werden. Beim Ausführen der Stromüberwachungsaufgabe kann die Energieverteileinheit, wie oben bereits beschrieben wurde, Stromwerte für eine vorgegebene erste Zeitdauer und für eine vorgegebene zweite Zeitdauer ermitteln. Dabei wird basierend auf den in der ersten Zeitdauer ermittelten Stromwerten ermittelt, ob ein Gefahrzustand besteht. Darüber hinaus wird beim Ausführen der Stromüberwachungsaufgabe durch Ermitteln des Stroms geprüft, ob der jeweilige elektrische Verbraucher eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Auch kann beim Ausführen der Stromüberwachungsaufgabe festgestellt werden, ob ein Kurzschluss vorliegt. Dies ist der Fall, wenn ein Stromwert erfasst wird, der über einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Beim Ausführen der Energiesteueraufgabe wird der Betriebszustand der Unterwasservorrichtung eingestellt. Dazu wird überwacht, ob eine Bedieneinheit betätigt wird. Infolge der Betätigung kann in einem Einschaltmodus die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle hergestellt oder in einem Ausschaltmodus getrennt werden oder der elektrische Verbraucher und/oder die elektrische Anzeigeeinrichtung können in den Schlafmodus überführt werden oder der elektrische Verbraucher und/oder die elektrische Anzeigeeinrichtung können in den Energiesparmodus überführt werden.
Beim Ausführen der Abarbeitungsaufgabe können die in der Warteschlange befindlichen Meldungen abgearbeitet werden. Dabei kann nach Alarmmeldungen und
Handlungsmeldungen unterschieden werden.
Bei Alarmmeldungen handelt es sich um Meldungen, die einen Gefahrzustand signalisieren, sodass die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle und dem elektrischen Verbraucher mittels der Energieverteilereinheit getrennt werden soll. Handlungsmeldungen beinhalten eine Information für den Empfänger, welche Handlung, wie beispielsweise ein Ausschalten des Empfängers, erfolgen wird. Der Empfänger kann basierend auf dieser Information weitere Schritte unternehmen, wie beispielsweise Daten zu speichern.
Für den Fall, dass die Sensorsteuervorrichtung ermittelt, dass die von dem Sensor erfasste Feuchtigkeit in dem Hohlraum über dem Grenzwert liegt, wird eine Alarmmeldung in dem Datenkanal veröffentlicht. Das Empfangsmittel der Steuervorrichtung der Energieverteileinheit empfängt die Alarmmeldung und setzt sie in die Warteschlange. Im Abarbeitungsbetrieb der Energieverteileinheit wird die Alarmmeldung abgearbeitet. Bei der Abarbeitung wird der elektrische Verbraucher von der elektrischen Energiequelle getrennt und der Gefahrzustand kann an der elektrischen Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
Für den Fall, dass die Sensorsteuervorrichtung ermittelt, dass der von dem Sensor erfasste Druck in dem Flohlraum über einen vorgegebenen Grenzwert steigt, wird beispielsweise angenommen, dass eine Undichtigkeit besteht und eine Alarmmeldung in den Datenkanal ausgegeben. Nach Empfang der Alarmmeldung und Setzen in die Warteschlange wird diese von der Energieverteileinheit abgearbeitet. Dabei werden die elektrischen Verbraucher von der Energiequelle getrennt und dem Taucher kann angezeigt werden, dass er nicht weiter abtauchen soll, um zu verhindern, dass noch mehr Wasser in den Flohlraum der Unterwasservorrichtung eindringt.
Beim Ausführen der Abarbeitungsaufgabe können auch durch die Steuervorrichtung der Energieverteileinheit erzeugte Alarmmeldungen abgearbeitet werden. Diese Alarmmeldungen können erzeugt werden, wenn aufgrund der erfassten Stromwerte ermittelt wird, dass ein Gefahrzustand besteht.
Beim Ausführen der Signalisierungsaufgabe kann der Status eines Beleuchtungsmittels geprüft werden. Dabei kann beim Ausführen der Signalisierungsaufgabe eingestellt werden, ob wenigstens ein Beleuchtungsmittel leuchtet oder nicht. Das Einstellen des Leuchtzustands des Beleuchtungsmittels kann abhängig von dem Betriebszustand der Unterwasservorrichtung und/oder von dem Vorliegen eines Gefahrzustands sein.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die Unterwasservorrichtung eine taucherbetreibbare Unterwasservorrichtung ist. Als taucherbetreibbare Unterwasservorrichtung wird eine Vorrichtung verstanden, die durch einen Taucher im oder unter Wasser betrieben werden kann. Dies bedeutet, dass der Taucher die Unterwasservorrichtung im oder unter Wasser bewegen und somit in die gewünschte Position bewegen kann, um Bilder von dem gewünschten Bereich des Wasserbodens aufzunehmen. Außerdem kann der Taucher die Unterwasservorrichtung im oder unter Wasser betreiben, insbesondere entsprechende Befehle eingeben, um Bilder vom Wasserboden aufzunehmen. Alternativ kann die Unterwasservorrichtung ein autonomes Unterwasserfahrzeug (autonomous underwater vehicle) sein Bei dieser Ausführung muss die Unterwasservorrichtung nicht mehr vom Taucher bewegt werden, um Bilder vom Wasserboden aufzunehmen. Die Steuerung des Unterwasserfahrzeugs kann autonom erfolgen.
Darüber hinaus kann die Unterwasservorrichtung ein kabelgeführtes Unterwasserfahrzeug (remotely operated vehicle) sein. Bei dieser Ausführung muss die Unterwasservorrichtung nicht mehr vom Taucher bewegt werden, um Bilder vom Wasserboden aufzunehmen. Die Steuerung des Unterwasserfahrzeugs kann durch eine auf einem Schiff befindliche Person erfolgen.
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:
Figur 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Unterwasservorrichtung mit
Energieverteileinheit und den elektrischen Verbrauchern, Figur 2 den Aufbau einer Energieverteileinheit,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Unterwasservorrichtung,
Figur 4 eine Draufsicht auf die Unterwasservorrichtung.
Die in Figur 1 gezeigte Unterwasservorrichtung 1 zur Bildaufnahme eines Wasserbodens ist eine taucherbetreibbare Unterwasservorrichtung, wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist. Die Unterwasservorrichtung 1 kann alternativ ein autonomes Unterwasserfahrzeug oder ein kabelgeführtes Unterwasserfahrzeug sein.
Die Unterwasservorrichtung 1 weist eine Sensoreinheit 14 auf, die mehrere Sensoren 2 zum Erfassen jeweils eines Sensorwerts und einen elektrischen Verbraucher in Form einer Sensorsteuervorrichtung 15 aufweist. Mittels der Sensoren 2 der Sensoreinheit 14 kann der Druck, die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Darüber hinaus weist die Unterwasservorrichtung 1 weitere nachstehend näher beschriebene elektrische Verbraucher und eine elektrische Energiequelle 4 auf. Die elektrische Energiequelle 4 dient zum Versorgen der elektrischen Verbraucher mit elektrischer Energie. Bei der Unterwasservorrichtung 1 wird basierend auf wenigstens einem Sensorwert ermittelt, ob ein Gefahrzustand für die elektrischen Verbraucher vorliegt.
Die Unterwasservorrichtung 1 weist außerdem einen Energieverteileinheit 5 auf, mittels der die von der Energiequelle 4 bereitgestellte elektrische Energie auf die elektrischen Verbraucher verteilt wird. Darüber hinaus wird durch die Energieverteileinheit 5 der elektrische Verbraucher von der elektrischen Energiequelle 4 elektrisch getrennt, wenn ein Gefahrzustand vorliegt. Insbesondere stellt die Energieverteileinheit 5 sicher, dass dem elektrischen Verbraucher keine elektrische Energie zugeführt wird, wenn ein Gefahrzustand ermittelt wurde. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, weist die Energieverteileinheit 5 eine Steuervorrichtung 6 auf, die veranlasst, dass die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle 4 und zumindest einem elektrischen Verbraucher getrennt wird, wenn ein Gefahrzustand vorliegt. Die Steuervorrichtung 6 kann einen Prozessor aufweisen.
Die Energieverteileinheit 5 ist mit mehreren Sensoren 2 direkt verbunden. Mittels der Sensoren 2 kann der Druck, die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Insbesondere ist, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, die Steuervorrichtung 6 der Energieverteileinheit 5 mit den Sensoren 2 direkt verbunden. Die von den Sensoren 2 erfassten Sensorwerte werden durch die Steuervorrichtung 6 dahingehend ausgewertet, ob ein Gefahrzustand besteht. Sofern ein Gefahrzustand besteht, wird durch die Steuervorrichtung 6 eine Alarmmeldung erzeugt und in eine Warteschlange gesetzt. Die Alarmmeldung wird beim Ausführen einer Abarbeitungsaufgabe durch die Steuervorrichtung 6 abgearbeitet. Dabei veranlasst die Steuervorrichtung 6, dass die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle 4 und zumindest einem elektrischen Verbraucher getrennt wird.
Die Unterwasservorrichtung 1 weist außerdem eine Bilderfassungseinheit 13 zur Bildaufnahme des Wasserbodens, eine Positionsbestimmungseinheit 12 zum Bestimmen der Position der Unterwasservorrichtung 1 und eine Anzeigeeinrichtung 8 auf. Darüber hinaus weist die Unterwasservorrichtung 1 eine weitere Steuervorrichtung 16 auf, die mit der Bilderfassungseinheit 13, der Positionsbestimmungseinheit 12 und der Anzeigeeinrichtung datentechnisch verbunden ist. Die Verbindung kann mittels einer Datenleitung, wie einer USB-Leitung 28 erfolgen. Die Unterwasservorrichtung 1 weist darüber hinaus einen Switch 17 auf, der mit der Sensoreinheit 14, der Energieverteileinheit 5 und der weiteren Steuervorrichtung 16 datentechnisch verbunden ist. Die Verbindung des Switches 17 mit den zuvor genannten Komponenten erfolgt durch einen Datenbus 27.
Die weitere Steuervorrichtung 16 kann einen Prozessor aufweisen. Darüber hinaus kann die weitere Steuervorrichtung 16 drahtlos, beispielsweise über WLAN, mit in den Figuren nicht dargestellten Kommunikationsgeräten kommunizieren. Die Kommunikationsgeräte sind außerhalb der Unterwasservorrichtung 1 , beispielsweise auf einem Schiff, angeordnet.
Die Bilderfassungseinheit 13 weist eine Hyperspektralkamera 18 und eine RGB-Kamera 19 auf, mittels denen Bildaufnahmen des Wasserbodens getätigt werden. Die beiden
Kameras werden mittels eines auf der weiteren Steuervorrichtung 16 ausgeführten Computerprogramms gesteuert. Zudem werden mittels des Computerprogramms die aufgenommenen Bilder verarbeitet, komprimiert und gespeichert. Die
Bilderfassungseinheit 13 kann auf die von der Sensoreinheit 14 zur Verfügung gestellten Sensorwerte zugreifen, um die Belichtung, den Fokusabstand und die Aufnahmegeschwindigkeit anzupassen. Sowohl die Hyperspektralkamera 18 als auch die RGB-Kamera 19 können jeweils eine flüssige Linse aufweisen. Die weitere Steuervorrichtung 16 kann für die zuvor genannte Verarbeitung der durch die Hyperspektralkamera 18 und der von der RGB-Kamera 19 aufgenommenen Bilder eingesetzt werden.
Die Anzeigeeinrichtung 8 weist eine Bildschirmanzeige 20 auf. Darüber hinaus weist die Anzeigeeinrichtung 8 eine Bedieneinheit in Form von Bedienknöpfen 21 auf, die an einem Bildschirmgehäuse angebracht sind, wie aus Figur 4 zu entnehmen ist. Dabei können einige Funktionen der Unterwasservorrichtung 1 mittels der Bedienknöpfe 21 eingestellt werden. Die Anzeigeeinrichtung 8 ist mit der weiteren Steuervorrichtung 16 datentechnisch verbunden.
Die Positionsbestimmungseinheit 12 weist zur Bestimmung der Istposition der Unterwasservorrichtung eine Vielzahl von Positionbestimmungsmitteln 22, wie beispielsweise eine Sonareinrichtung, ein Unterwassernavigationssystem (USBL), einen GPS-Empfänger, etc. auf. Auf der weiteren Steuervorrichtung 16 wird ein Computerprogramm ausgeführt, mittels dem die Positionsbestimmung gesteuert wird. Dabei kann die weitere Steuervorrichtung 16 zur Positionsbestimmung die von den Positionsbestimmungsmitteln 22 gelieferten Daten verarbeiten.
Wie oben beschrieben wurde, unterstützt die weitere Steuervorrichtung 16 mehrere technische Funktionen von unterschiedlichen Komponenten der Unterwasservorrichtung 1 . Insbesondere unterstützt die weitere Steuervorrichtung 16 die Bildverarbeitung in der Bilderfassungseinheit 13, die Anzeige eines Betriebszustands auf der Bildschirmanzeige 20 und die Istpositionsbestimmung in der Positionsbestimmungseinheit 12. Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung können die Bilderfassungseinheit 13 und/oder die Positionsbestimmungseinheit 12 und/oder die Anzeigeeinrichtung 8 jeweils eine eigene Steuervorrichtung aufweisen.
In Figur 1 ist die datentechnische Kommunikation zwischen den Komponenten der Unterwassereinrichtung 1 mit durchgezogenen Linien dargestellt. Die Kommunikation zwischen den Komponenten der Unterwasservorrichtung 1 erfolgt unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls, insbesondere MQTT, das einen Veröffentlichen- /Abonnieren Mechanismus aufweist. Ein durch ein Sensor 2 der Sensorvorrichtung erfasster Sensorwert wird in einem nicht dargestellten Datenkanal veröffentlicht. Der Sensorwert kann durch alle Empfangsmittel, wie beispielsweise ein nicht dargestelltes Empfangsmittel der Bilderfassungseinheit 13, empfangen werden, die den Datenkanal abonniert haben. Darüber hinaus kann durch die Sensorsteuervorrichtung 15 ermittelt werden, ob ein durch den Sensor 2 der Sensoreinheit 14 erfasster Sensorwert von einem Grenzwert abweicht oder außerhalb eines Grenzbereichs liegt und somit ein Gefahrzustand vorliegt. Sollte dies der Fall sein, kann die Sensorsteuervorrichtung 15 eine Alarmmeldung in einem anderen Datenkanal veröffentlichen. Die Alarmmeldung können nur die Empfangsmittel empfangen, die den anderen Datenkanal abonniert haben. So wird an die Bilderfassungseinheit 13, die den anderen Datenkanal nicht empfangen hat, die Alarmmeldung nicht empfangen. Dagegen hat ein nicht dargestelltes Empfangsmittel der Steuervorrichtung 6 der Energieverteileinheit 5 den anderen Datenkanal abonniert, sodass die Alarmmeldung an die Energieverteileinheit 5 übermittelt wird. Anschließend kann die Energieverteileinheit 5 im Abarbeitungsmodus die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle 4 und den elektrischen Verbrauchern trennen.
In Figur 1 sind die elektrischen Verbindungen zwischen den Komponenten der Unterwasservorrichtung 1 gestrichelt dargestellt. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die Energieverteileinheit 5 mit mehreren elektrischen Verbrauchern elektrisch verbunden. Dabei weist die Anzeigeeinrichtung 8, die Bilderfassungseinheit 13, die weitere Steuervorrichtung 16, der Switch 17, die Sensoreinheit 14, und die Positionsbestimmungseinheit 12, insbesondere einzelne Positionsbestimmungsmittel, jeweils wenigstens einen elektrischen Verbraucher auf, der Elektronikbauteile aufweist und daher mittels der Energieverteileinheit 5 von der Energiequelle 4 getrennt werden kann.
Die elektrische Energiequelle 4 weist mehrere Batterien 23 und eine Batteriesteuervorrichtung 10 zum Steuern der Batterien auf. Dabei ist die elektrische Energiequelle 4 der Energieverteileinheit 5 vorgeschaltet. Figur 2 zeigt den Aufbau einer Energieverteileinheit 5. Wie bereits beschrieben wurde, weist die Energieverteileinheit 5 die Steuervorrichtung 6 auf. Darüber hinaus weist die Energieverteileinheit 5 eine Schalteinrichtung 7 auf, mittels der die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle 4 und dem elektrischen Verbraucher getrennt werden kann. Dazu weist die Schalteinrichtung 7 eine Vielzahl von nicht dargestellten Schaltern auf, mittels denen die elektrische Verbindung zu dem jeweiligen elektrischen Verbraucher getrennt werden kann. Insbesondere kann mittels der Schalter die elektrische Verbindung eines elektrischen Verbrauchers separat und/oder unabhängig von anderen elektrischen Verbrauchern getrennt werden. Darüber hinaus ist in Figur 2 ein Sensor 2 schematisch dargestellt, mittels dem die Stromstärke in dem jeweiligen elektrischen Verbraucher erfasst wird. Die erfassten Stromwerte werden an die Steuervorrichtung 6 übermittelt und durch die Steuervorrichtung 6 ausgewertet.
Sofern ein Gefahrzustand durch die Steuervorrichtung 6 der Energieverteileinheit 5 und/oder durch die Sensorsteuervorrichtung 15 ermittelt wurde, bewirkt die Steuervorrichtung 6 bei der Abarbeitung der Alarmmeldungen in der Warteschlange, dass die Schalteinrichtung 7, insbesondere der oder die Schalter der Schalteinrichtung7 derart geschaltet wird, dass die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle 4 und dem elektrischen Verbraucher bzw. den elektrischen Verbrauchern getrennt wird. Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Unterwasservorrichtung 1 von unten. Die Unterwasservorrichtung 1 weist ein Gehäuse 1 1 auf, das einen nicht dargestellten Hohlraum umschließt. Die elektrischen Verbraucher und die Energieverteileinheit 5 sind in dem Hohlraum angeordnet. Die Unterwasservorrichtung 1 weist an ihrer Unterseite zwei Durchbrüche auf. Dabei dient ein erster Durchbruch 18 zur Aufnahme eines Sensors der nicht dargestellten Positionsbestimmungseinheit. Ein zweiter Durchbruch wird durch eine transparente Platte 19, wie eine Glasscheibe, und ein die transparente Platte aufnehmendes Gehäuse verschlossen. Die Hyperspektralkamera und die RGB- Kamera können derart innerhalb des Hohlraums angeordnet sein, dass sie durch die transparente Platte 19 Aufnahmen des Wasserbodens tätigen.
Die Unterwasservorrichtung 1 weist außerdem zwei Aufsetzeinrichtungen 25 auf, die von der Unterseite des Gehäuses 1 1 hervorragen. Die beiden, insbesondere schienenförmigen, Aufsetzeinrichtungen 25 verlaufen parallel zueinander und dienen zum Aufsetzen der Unterwasservorrichtung 1 auf einen Boden. Insbesondere kann durch die Aufsetzeinrichtungen 25 verhindert werden, dass die transparente Platte 19 in Kontakt mit dem Boden gelangt.
Die Unterwasservorrichtung 1 weist an einer Stirnseite eine Ausnehmung für die elektrische Energiequelle 4 auf. Die elektrische Energiequelle 4 ist in der Ausnehmung wieder lösbar mit dem Gehäuse 1 1 verbunden. Insbesondere ist die Energiequelle 4 formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse 1 1 verbunden. Die Energiequelle 4 weist mehrere in den Figuren nicht dargestellte Batterien auf.
Die Unterwasservorrichtung 1 weist außerdem zwei Handgriffe 24, die am Gehäuse 1 1 angebracht sind und sich, wie aus Figur 4 ersichtlich ist, bezüglich des Gehäuses 1 1 gegenüberliegen. Der Taucher kann mittels der Handgriffe 24 die Unterwasservorrichtung 1 einfach manövrieren und bewegen.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf die Unterwasservorrichtung 1 . Die
Unterwasservorrichtung 1 weist an einer anderen Stirnseite die Anzeigeeinrichtung 8 auf. Die Anzeigeeinrichtung 8 weist eine Bildschirmanzeige 20 auf. Darüber hinaus sind Bedienknöpfe 21 vorhanden, mittels denen die Unterwasservorrichtung 1 bedient wird. Außerdem weist die Unterwasservorrichtung 1 eine LED-Anzeige 26, die den Betriebszustand der Unterwasservorrichtung 1 anzeigt. Insbesondere kann mittels der LED-Anzeige 26 und/oder der Bildschirmanzeige 20 angezeigt werden, ob ein Gefahrzustand besteht.
Bezuqszeichenliste:
1 Unterwasservorrichtung
2 Sensor
4 elektrische Energiequelle
5 Energieverteileinheit
6 Steuervorrichtung
7 Schalter
8 Anzeigeeinrichtung
10 Batteriesteuervorrichtung 1 1 Gehäuse
12 Positionsbestimmungseinheit
13 Bilderfassungseinheit
14 Sensoreinheit
15 Sensorsteuervorrichtung
16 weitere Steuervorrichtung
17 Switch
18 erster Durchbruch
19 transparente Platte
20 Bildschirmanzeige
21 Bedienknöpfe
22 Positionsbestimmungsmittel
23 Batterie
24 Handgriff
25 Aufsetzeinrichtung
26 LED-Anzeige
27 Datenbus
28 USB-Leitung

Claims

Patentansprüche
1 . Unterwasservorrichtung (1) zur Bildaufnahme eines Wasserbodens, mit wenigstens einem Sensor (2) zum Erfassen eines Sensorwerts, wenigstens einem elektrischen Verbraucher und einer elektrischen Energiequelle (4) zum Versorgen des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem Sensorwert ermittelt wird, ob ein Gefahrzustand für den elektrischen Verbraucher vorliegt, und eine Energieverteileinheit (5) vorhanden ist, die den elektrischen Verbraucher von der elektrischen Energiequelle (4) trennt, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
2. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinheit (5) eine Steuervorrichtung (6) aufweist,
a. die den erfassten Sensorwert auswertet und/oder
b. die veranlasst, dass die elektrische Energiequelle (4) von dem elektrischen Verbraucher getrennt wird, wenn ein Gefahrzustand vorliegt und/oder
c. die veranlasst, dass dem elektrischen Verbraucher keine elektrische Energie zugeführt wird, wenn ein Gefahrzustand vorliegt und/oder d. die die Energieversorgung des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie ermöglicht.
3. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinheit (5) eine Schalteinrichtung (7) aufweist, mittels der die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher trennbar ist.
4. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinheit (5) eine Ausschaltmeldung erzeugt und die Ausschaltmeldung vor einem Trennen der elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher an den elektrischen Verbraucher übermittelbar ist.
5. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Energieverteileinheit (5) nach Übermitteln der Ausschaltmeldung eine vorgegebene Zeitdauer wartet, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird und/oder dass
b. die Energieverteileinheit (5) nach Übermitteln der Ausschaltmeldung auf eine Rückinformation von dem elektrischen Verbraucher wartet, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird und/oder dass c. die Energieverteileinheit (5) nach Übermitteln der Ausschaltmeldung wartet, bis eine Stromstärke durch den elektrischen Verbraucher einen vorgegebenen Schwellwert unterschritten hat, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird.
6. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine elektrische Anzeigeeinrichtung (8).
7. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung (1) eine Bedieneinheit aufweist, die mit der Energieverteileinheit (5) elektrisch verbunden ist.
8. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigen der Bedieneinheit die Energieverteileinheit (5) veranlasst, wahlweise
a. die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle (4) herzustellen oder zu trennen oder b. den elektrischen Verbraucher und/oder die elektrische
Anzeigeeinrichtung (8) in einen Schlafmodus zu überführen oder c. den elektrischen Verbraucher und/oder die elektrische
Anzeigeeinrichtung (8) in einen Energiesparmodus zu überführen.
9. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit in die Anzeigeeinrichtung (8) integriert ist.
10. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinheit (5) bei einem ermittelten Gefahrzustand die Anzeigeeinrichtung (8) von der elektrischen Energiequelle (4) elektrisch nicht trennt.
1 1. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine LED-Anzeige (26), zum Anzeigen eines Betriebszustands der Unterwasservorrichtung.
12. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (6) der Energieverteileinheit (5) den erfassten Sensorwert dahingehend untersucht, ob ein Gefahrzustand besteht.
13. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinheit (5), insbesondere die Steuervorrichtung (6), einen Gefahrzustand ermittelt, wenn der erfasste Sensorwert von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert abweicht oder außerhalb eines Grenzbereichs liegt.
14. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit (14), die den wenigstens einen Sensor (2) und eine Sensorsteuervorrichtung (15) aufweist, wobei die Sensorsteuervorrichtung (15) ermittelt, dass ein Gefahrzustand vorliegt, wenn der erfasste Sensorwert von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert abweicht oder außerhalb eines Grenzbereichs liegt.
15. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsteuervorrichtung (15) derart ausgebildet ist, dass sie eine Alarmmeldung in einem Datenkanal veröffentlicht, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
16. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Energieverteileinheit (5) derart ausgebildet ist, dass sie die Alarmmeldung aus dem Datenkanal empfängt und anschließend die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle (4) trennt.
17. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kommunikationsprotokoll zum Kommunizieren der Energieverteileinheit (5) mit dem elektrischen Verbraucher einen Veröffentlichen- /Abonnieren Mechanismus aufweist.
18. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensors (2) der dem elektrischen Verbraucher zugeführte Strom oder die an der elektrischen Energiequelle (4) oder an dem elektrischen Verbraucher anliegende Spannung ermittelbar ist.
19. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Sensor (2) für eine vorgegebene erste Zeitdauer und für eine vorgegebene zweite Zeitdauer, die länger als die erste Zeitdauer ist, den dem elektrischen Verbraucher zugeführten Strom ermittelt und dass die Energieverteileinheit (5) zum Bestimmen, ob der elektrische Verbraucher von der elektrischen Energiequelle (4) getrennt wird, die in der ersten Zeitdauer ermittelten Stromwerte heranzieht und/oder dass b. die Steuervorrichtung (6) der Energieverteileinheit (5) basierend auf dem ermittelten Stromwert ermittelt, ob ein Gefahrzustand vorliegt.
20. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (6) der Energieverteileinheit (5) eine Alarmmeldung erzeugt, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
21. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensors (2) eine Temperatur oder eine Feuchtigkeit oder ein Druck innerhalb eines Hohlraums der Unterwasservorrichtung (1) ermittelbar ist.
22. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiequelle (4)
a. modular ausgebildet ist und/oder
b. eine Batteriesteuervorrichtung (10) zum Überwachen eines
Batteriezustands aufweist und/oder
c. wieder lösbar mit einem Gehäuse (1 1) der Unterwasservorrichtung (1) verbindbar ist.
23. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine Positionsbestimmungseinheit (12) zum Bestimmen der Istposition der Unterwasservorrichtung (1), die einen elektrischen Verbraucher aufweist.
24. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch eine Bilderfassungseinheit (13) zur Bildaufnahme des Wasserbodens ist, die einen elektrischen Verbraucher aufweist.
25. Unterwasservorrichtung (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Bilderfassungseinheit (13) eine Hyperspektralkamera zur Bildaufnahme des Wasserbodens aufweist und/oder dass b. die Bilderfassungseinheit (13) eine Farbkamera, insbesondere eine RGB- Kamera, zur Bildaufnahme des Wasserbodens aufweist.
26. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung (1) basierend auf den aufgenommenen Bildern den Wasserboden kartiert.
27. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung (1) derart ausgebildet ist, dass sie von Hand betätigbar und/oder bedienbar und/oder tragbar ist.
28. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung (1) propellerlos ausgebildet ist.
29. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung (1) ein Gehäuse (1 1) aufweist, das einen Hohlraum umschließt, wobei der elektrische Verbraucher und die
Energieverteileinheit (5) in dem Hohlraum angeordnet sind.
30. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung eine taucherbetreibbare Unterwasservorrichtung ist.
31. Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasservorrichtung (1) ein autonomes
Unterwasserfahrzeug oder ein kabelgeführtes Unterwasserfahrzeug ist.
32. Verfahren beim Betreiben einer Unterwasservorrichtung (1), insbesondere einer Unterwasservorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 31 , wobei durch wenigstens einen Sensor (2) der Unterwasservorrichtung (1) ein Sensorwert erfasst wird, und basierend auf dem erfassten Sensorwert ermittelt wird, ob ein Gefahrzustand für einen elektrischen Verbraucher der Unterwasservorrichtung (1) vorliegt, und durch die Energieverteileinheit (5) eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und einer elektrischen Energiequelle der Unterwasservorrichtung (1 ) getrennt wird, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem ermittelten Gefahrzustand durch die Energieverteileinheit (5) eine Ausschaltmeldung erzeugt wird und die Ausschaltmeldung vor einem Trennen der elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher an den elektrischen Verbraucher übermittelt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass
a. die Energieverteileinheit (5) nach Übermitteln der Ausschaltmeldung eine vorgegebene Zeitdauer wartet, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird und/oder dass
b. die Energieverteileinheit (5) nach Übermitteln der Ausschaltmeldung auf eine Rückinformation von dem elektrischen Verbraucher wartet, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird und/oder dass c. die Energieverteileinheit (5) nach Übermitteln der Ausschaltmeldung wartet, bis eine Stromstärke durch den elektrischen Verbraucher einen vorgegebenen Schwellwert unterschritten hat, bevor die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle (4) und dem elektrischen Verbraucher getrennt wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energieverteileinheit (5) eine Kommunikationsaufgabe ausgeführt wird, bei der a. die Energieverteileinheit (5) mit dem elektrischen Verbraucher datentechnisch kommuniziert und/oder bei der
b. wenigstens zwei elektrische Verbraucher miteinander kommunizieren und/oder bei der
c. wenigstens ein elektrischer Verbraucher mit einem von der Unterwasservorrichtung externen elektrischen Gerät datentechnisch kommuniziert.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteileinheit (5) nach Erhalt einer Meldung auf die Meldung unmittelbar antwortet oder die Meldung zur Verarbeitung in eine Warteschlange stellt.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energieverteileinheit (5) eine Stromüberwachungsaufgabe ausgeführt wird, bei der Stromwerte für eine vorgegebene erste Zeitdauer und für eine vorgegebene zweite Zeitdauer, die länger als die erste Zeitdauer ist, ermittelt werden und dass beim Prüfen, ob ein Gefahrzustand vorliegt, die bei der ersten Zeitdauer ermittelten Stromwerte herangezogen werden.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energieverteileinheit (5) eine Energiesteueraufgabe ausgeführt wird, bei der überwacht wird, ob eine Bedieneinheit betätigt wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betätigen der Bedieneinheit wahlweise
a. die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle hergestellt oder getrennt wird oder b. der elektrische Verbraucher und/oder die elektrische Anzeigeeinrichtung (8) in einen Schlafmodus überführt wird oder
c. der elektrische Verbraucher und/oder die elektrische Anzeigeeinrichtung (8) in einen Energiesparmodus überführt wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energieverteileinheit eine Abarbeitungsaufgabe ausgeführt wird, bei der die in einer Warteschlange der Energieverteileinheit (5) befindlichen Meldungen abgearbeitet werden.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energieverteileinheit (5) eine Signalisierungsaufgabe ausgeführt wird, bei der eingestellt wird, ob ein Beleuchtungsmittel der Unterwasservorrichtung leuchtet oder nicht leuchtet. .
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 41 , dass die Energieverteileinheit (5) unterschiedliche Aufgaben ausführt, wobei die einzelnen von der Energieverteileinheit (5) auszuführenden Aufgaben unterschiedlich priorisiert sind.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Sensorsteuervorrichtung (15) einer Sensoreinheit (14) und/oder eine Steuervorrichtung (6) der Energieverteileinheit (5) bestimmt wird, dass ein Gefahrzustand vorliegt, wenn der erfasste Sensorwert von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert abweicht oder außerhalb eines Grenzbereichs liegt.
44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass eine Alarmmeldung durch die Sensorsteuervorrichtung in einem Datenkanal veröffentlicht wird, wenn ein Gefahrzustand vorliegt.
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmmeldung durch die Energieverteileinheit (5) aus dem Datenkanal empfangen wird und anschließend die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der elektrischen Energiequelle (4) getrennt wird.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass a. mittels der Steuervorrichtung der Energieverteileinheit der erfasste
Sensorwerte dahingehend untersucht wird, ob ein Gefahrzustand vorliegt oder dass
b. mittels der Steuervorrichtung der Energieverteileinheit der Sensorwert, der durch einen mit der Energieverteileinheit verbundenen Sensor (2) erfasst wird, dahingehend untersucht wird, ob ein Gefahrzustand vorliegt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101236849B1 (ko) 2010-12-17 2013-02-25 삼성중공업 주식회사 해저로봇 운용 시스템 및 그 방법
CN202068171U (zh) * 2011-03-15 2011-12-07 中兴通讯股份有限公司 一种电子设备水中保护装置
CN202350833U (zh) * 2011-12-14 2012-07-25 上海海事大学 水下机器人传感器信号采集与显示装置
KR20150144517A (ko) * 2014-06-17 2015-12-28 대양전기공업 주식회사 수중케이블에 연결된 수중로봇의 이상감지장치
JP7053170B2 (ja) * 2017-06-09 2022-04-12 株式会社荏原製作所 水中ロボット制御システム及び水中ロボット制御方法
CN208021694U (zh) * 2018-03-22 2018-10-30 中国海洋大学 一种新型水下涵道穿线机器人

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