WO2019223825A9 - Datenverarbeitungssystem, prüfverfahren, peripheriegeräte, planungsverfahren, scanroboter - Google Patents

Datenverarbeitungssystem, prüfverfahren, peripheriegeräte, planungsverfahren, scanroboter

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WO2019223825A9
WO2019223825A9 PCT/DE2019/000148 DE2019000148W WO2019223825A9 WO 2019223825 A9 WO2019223825 A9 WO 2019223825A9 DE 2019000148 W DE2019000148 W DE 2019000148W WO 2019223825 A9 WO2019223825 A9 WO 2019223825A9
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WO
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data
scanning
data processing
processing system
scaffolding
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PCT/DE2019/000148
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WO2019223825A3 (de
WO2019223825A2 (de
Inventor
Jeanette SPANIER
Hermann Spanier
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Spanier Jeanette
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Publication date
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Publication of WO2019223825A3 publication Critical patent/WO2019223825A3/de
Publication of WO2019223825A9 publication Critical patent/WO2019223825A9/de

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining

Definitions

  • the invention relates to a data processing system for
  • EP 2 463 813 ⁇ 2 describes a system for monitoring a
  • Construction site must penetrate to make an impact.
  • Another problem is the communication of safety deficiencies in relation to large construction sites, especially scaffolding or components.
  • a direct communication of occurring or becoming known security deficiencies has so far often not been possible or not sufficiently quickly between the component users involved, in particular scaffold users.
  • EP 2 672 037 B1 describes a system for loading components of a scaffolding.
  • Distribution of the components must be noted in a dog and must be entered into a system by forwarding the records in order to keep the central warehouse logistics up to date.
  • a web-based platform (4) the location data (28), order data, real-time data (20), such as current
  • Execution data, sensory data and personal data includes, and the web-based installable on a server (1)
  • the data processing system generates information based on and from the standard database (35)
  • Execution data for a mobile app (5) a checklist that is inspected at a construction site
  • Checklist signals a structural and / or safety device (11, 12, 21, 22) (2, 6, 8, 9).
  • Test procedures for the use of standards in construction whereby a project-related relevant standard (35) is selected, then the standard (35) is evaluated to a test checklist by means of a networked data processing system, and this checklist in the local project area during the site visit
  • Documentation of the visual inspection by means of a mobile app (5) is processed in an active application process, the person checking on site being identified by means of the terminal used and the person using the mobile app
  • Peripheral device in particular data glasses or
  • the peripheral device (6) comprising at least the following components: a media system (61) for sensitive marking of the positions to be checked,
  • a sensor and / or a camera for example for recording the spatial environment, of current object data or personal data, such as a pulse, and a communication system, at least for
  • Data transmission to an external data processing system in particular to a web-based platform (4) or a local data collector (29) and an energy supply system (24) for supplying the peripheral device (6) with energy.
  • the invention proposes a digital solution for the central administration and monitoring of each component, in particular
  • the invention offers component manufacturers and their warranty obligations, technical advantages and also economic advantages.
  • the invention creates security and transparency and, as a versatile, digital tool, effectively saves time and costs, simplifies data storage and communication.
  • the invention allows any user
  • Scanners or sensors which are preferably carried by or integrated into peripheral devices presented here. Some of them are backed up several times
  • the proposed system stores data locally and additionally centrally on a building trade in mobile locations, in particular at least partially a scaffolding data record such as
  • Delivery dates (schedule, test history), location data,
  • Inspection planning time
  • receipts questions
  • chat questions
  • the data sets collected from the proposed system can be forwarded in real time to technical security devices in the form of peripheral devices: traffic light systems,
  • the scaffolding company using the invention has the following advantages: a legally compliant security check of
  • Security installations as well as personal security tools or security objects, in the form of peripheral devices, for physical release or blocking, as well as temporary or permanent monitoring of a scaffold, also depending on the status and status that can be checked immediately
  • the scaffold maker previously hangs a manually created paper release on the scaffold.
  • the photo documentation is usually via digital messenger or various
  • the invention creates a transparent, fast and complete documentation in one software (application / web platform) for everyone involved.
  • the invention thus actively contributes to a safe scaffold and helps both scaffolders and scaffold users
  • the contractor who created the scaffold must have it checked for proper assembly and safe function in accordance with the status and structural safety certificate.
  • the test may only be carried out by a qualified person.
  • results of the test are to be documented, preferably in the form of a test report, and must be kept for at least three months beyond the service life of the scaffolding.
  • the scaffold After completion and inspection, the scaffold must be marked in a clearly visible place.
  • Embodiment the release by means of QR code, which on
  • the marking has at least information about the creator, the scaffolding type, the load and width class and general
  • the scaffold manufacturer Once the scaffold manufacturer has checked the proper condition of the scaffold, he can hand it over to the user. It is advisable to carry out the handover together with the user and e.g. B. to document in the test report.
  • test sequence takes place in accordance with standards
  • Checklist-like i.e. step-by-step, always automatically up-to-date, not based on past training measures of individual or incomplete memories. Going through the partially animated checklist management regularly offers the opportunity for the user to report doubts or inquiries, for example by photographing anchors or special features
  • plausibility checks take place automatically, for example counting certain key components, corner connectors, measuring heights or distances (active
  • the data glasses with a projection surface, via which a color defect display and / or further optical signals, in particular the pictorial description and management of the safety-related inspection of a scaffolding, can be reproduced when the scaffold is viewed directly.
  • the data glasses have a camera and / or further optical sensors, with which the current status of the scaffolding is recorded and is forwarded to a data processing system via a wireless network, the recorded data being in real time with the scaffold-related
  • safety-related peripheral devices in particular the data glasses, a traffic light barrier, and / or a
  • a scanning robot preferably a drone or one
  • Quadrocopter which uses optical scanners, preferably 3D laser scanners, to record the state of the scaffold permanently or at regular intervals and via a wireless network to a data processing system
  • notifications are made in real time. This means as soon as the scaffold manufacturer has digitally checked the scaffolding according to the above Has completed the criteria, he releases the scaffolding.
  • the release status of the scaffolding is via the following
  • the test report created when the test is completed is given a time stamp and can no longer be manipulated or edited retrospectively.
  • the manual check is carried out using a mobile software application for smartphones with a web interface, which is hosted on a web-based platform.
  • the data exchange from the software application to the data processing system takes place in real time via a web-based platform.
  • the scaffolding manufacturer can do the following
  • - QR code is generated automatically via the web platform and can be printed out in advance - Orders can be viewed via the app or web platform
  • the glasses give acoustic warning signals to wall clearances
  • the scaffold user can scan the scaffold with the data glasses and is shown defects in the scaffold in the corresponding color codes
  • Planners, draughtsmen or scaffolding construction can switch to the data glasses and compare the scaffolding with the drawing and advise employees virtually
  • the scaffold erector can enter the required material for a construction site in a calendar and thus obtain an overview of the
  • the scaffold user can scan the QR code on the existing scaffold and receives the following information and functions in real time:
  • Testing is carried out on the basis of the risk assessment prepared by the scaffold user and the plan for use
  • the safe function test includes:
  • the scaffold must not be used. Due to the digital transmission of the data, the scaffold erector can digitally lock the scaffold. All persons involved in the process receive the
  • test status is set to "orange".
  • direct clarification can also be created here thanks to the transparent and immediate communication.
  • the scaffolders can view the image documentation and set the status to red or green accordingly.
  • the scaffolding manufacturer can carry out a priority review of the scaffolding at the site and remedy defects,
  • the data is transmitted in real time, wirelessly or between the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier, Data glasses, belt system, loading system) and the peripheral devices (scanning robot, traffic light barrier
  • the sensor belt system sends the sensor data to the
  • the data glasses record the scaffolding data using optical sensors and compare the data via the data processing system with the standards that are relevant in terms of construction and building law.
  • the optical data of the scaffolding are transmitted in particular via the web platform. If deviations are found when comparing standard data and optical framework data, these deviations are transmitted to the data glasses. Defects are identified by colored markings on the projection surface of the data glasses.
  • the data is transmitted to the traffic light barrier. In the event of serious deviations with resulting safety deficiencies, the traffic light system is set to "red" and access to the scaffolding by
  • the traffic light system is set to "orange”. If the scaffolding is set up according to standards, the traffic light system is set to "green”.
  • the traffic light barrier uses optical sensors to monitor the surrounding area and detects movements, especially approaching ones
  • the traffic light barrier recognizes whether an authorized person approaches the traffic light barrier.
  • the traffic light system if there is no authorization, the traffic light system is set to "red” and access to the scaffolding is restricted by the barrier function. If there is access authorization, the traffic light system is set to "green". Furthermore, the traffic light barrier can be over
  • Control panel can be unlocked manually by entering a code, password or scanning a fingerprint.
  • a further advantageous embodiment of the invention comprises calendar functions: the scaffold erector can open an interface in his digital warehouse in order to query the feasibility of further construction stages or to reserve stocks in this regard. He can order the digital warehouse by means of the of the currently released erected scaffolding automatically indicates a target increase to the warehouse by specifying a dismantling day
  • the invention facilitates time recordings, scheduling,
  • the platform that gives the web-based management platform additional potential is an interface that links the office and the construction site and thus connects the analog part of a scaffolding order with the digital administration processes.
  • order-specific chat rooms are set up, to which all or selected employees assigned to the respective orders have access.
  • the invention relates to a scanning robot for automatic
  • Base station for a scanning robot and a method for
  • the object of the invention is to provide a scanner with which objects can be created
  • 3D models can be scanned quickly, easily and inexpensively.
  • the object of the present invention provides a scanning robot which is the technical
  • a scanning robot for automatically scanning a
  • Scanning environment includes
  • Control system can
  • the communication system allows automatic transmission of recorded
  • Scan data can be processed particularly quickly and in particular without user intervention
  • the locomotion system can comprise at least one undercarriage. With the help of the chassis,
  • the locomotion system can comprise at least one walking unit.
  • the striding unit can comprise at least one walking unit.
  • Terrain for example via stairs.
  • the locomotion system can include a number of rotors.
  • the scanning robot can fly the scan points and is therefore particularly fast and independent of
  • the scanning robot can be used especially as a drone,
  • the locomotion system preferably comprises at least one, in particular
  • Motor is preferably designed with low vibration.
  • the communication system can be recorded for transmission by the scanning system
  • Scan data to the external data processing system can be designed in real time. If the
  • the communication system can be wireless
  • the wireless local area network includes a transceiver for mobile radio, WLAN and / or Bluetooth.
  • the wireless local area network includes a transceiver for mobile radio, WLAN and / or Bluetooth.
  • Communication allows a high mobility of the scanning robot.
  • the communication system can be wired
  • Wired communication is special
  • the energy supply system can be one, preferred
  • the energy storage allows flexible use of the
  • Replaceable energy storage can be a long time
  • Breaks for charging the energy storage can be achieved.
  • the energy supply system can be an energy generation unit, preferably a
  • Photovoltaic module include.
  • the scanning robot can use the energy recovery unit
  • the scanning robot can comprise a number of auxiliary sensors, the auxiliary sensors
  • a camera for imaging the scanning environment and / or
  • a position sensor preferably a GPS receiver, for localizing the scanning robot
  • the scanning robot can use the camera to display images
  • the scanning system can be a 3D laser scanner, preferably an imaging 3D laser scanner,
  • the control system can be a computing unit, a
  • Data storage preferably one
  • Flash memory and a number of interfaces to
  • Locomotion system the scanning system, the communication system and / or the
  • Energy supply system include.
  • the control system can be accessed by a user via the communication system
  • the scanning robot can be portable so that it can be easily and quickly taken to a place of use can be transported, the scanning robot preferably less than 15 kg, particularly preferably
  • a base station according to the invention is for receiving one, in particular
  • the exchange device includes, for example, a gripper arm
  • the base station is preferably for transporting the scanning robot, in particular through a
  • Scanning robot preferably less than 15 kg
  • the scanning robot can be protected in the base station
  • a scanning robot in particular according to the invention, comprises at least the following
  • the procedure is through the automatic control of the scan points and scanning
  • Scan points to a communication system of the scanning robot
  • the plan can be selected from:
  • 3D plans for example in a common format for 3D plans such as dwg, pdf, ifc or dxf.
  • the scanning robot can calculate a route to control the scan points.
  • the scanning robot can include automatic detection of the scan points by the scanning robot.
  • the scanning robot can
  • the method can be transmitted by scanning
  • Further processing preferably creates a 3D model of the scan environment and especially
  • the number of scaffolding parts installed can be determined.
  • the method can automatically detect obstacles by the scanning robot
  • the scanning robot preferably recognizing an obstacle
  • the method can automatically control a base station by the scanning robot
  • Energy storage preferably charges or exchanges automatically, and the scanning robot in particular
  • the office also determines whether the scans are carried out in black and white or in color
  • the data that the scanning robot records is preferably uploaded to the cloud via real-time notification so that it can be sent directly from the planning office
  • the “timetable” is entered into the robot, for example using USB, WLAN or cable connection
  • the robot should be equipped with sensors in order to calculate the robot's distance
  • the robot preferably also has a camera with which it can
  • a specially developed base station preferably enables the robot to use the battery
  • the robot can be used for manual inspection
  • Hazardous areas can be, for example, with a cord
  • Programming the scanning robot can, for example, at least one of the following
  • SD card USB, Bluetooth, cable, WLAN;
  • the scan robot should also be able to be lent to private households.
  • the transport
  • Drone shipping can be prepared. A user only guides the setup of the scanning robot
  • This plan is, for example, via Bluetooth,
  • USB USB
  • WLAN transmitted to the scanning robot.
  • the scanning robot can do everything at its place of use
  • the data acquisition is preferably carried out in real time
  • a specially developed cloud is loaded so that a 3D model can be created directly.
  • the scanning robot is mobile and can preferably run on various surfaces or drive. It can therefore be used equally indoors and outdoors.
  • the method preferably comprises a real-time notification when a
  • Fig. 1 shows a peripheral device 6 in the advantageous
  • the sensor belt system has a communication interface 2, a GPS device 28 for capturing location data, a personal chip 32 for capturing personal data, a storage medium 3 for storing analysis data 23, and an energy supply system 24
  • Vibration strips in the lumbar region of the belt system which triggers a vibration signal in the event of danger and a locking signal 21, as well as analysis data 23 and via the
  • Communication interface 2 are forwarded.
  • Fig. 2 shows a peripheral device 6 in the advantageous
  • the safety anchor has a communication interface 2, an energy system 24 and a storage medium 3.
  • the storage medium 3 is used to store location data from a GPS device 28.
  • Fig. 3 shows a peripheral device 6 in the advantageous
  • the scanning robot has one
  • FIG. 4 shows the scaffolding 7, which has already been largely described above, as a simplified one for the purpose of explanation
  • the scaffold 33 is as a
  • Data glasses 61 which are integrated in the construction helmet 6 shown in more detail in FIG. 5, are found according to an advantageous
  • Norm database 35 instead. An area is highlighted for him using the data glasses so that he can find the anchor 34 to be identified more quickly. He then presses his app running on the SmartPhone, for example, or acknowledges the highlighted one with a clearly audible "check"
  • FIG. 6 shows an overview of an inventive data processing system according to an advantageous one
  • Embodiment peripheral devices 6 a server 1, a server 2, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a server 1, a
  • Norm database 35 a scaffolding section 7 and control devices 5, one of which is a mobile phone with conventional smartphone properties in the exemplary embodiment shown.
  • peripheral devices 6 are more symbolic in FIG. 6
  • a belt system 1.2 a belt system 1.2, a securing anchor 2.2, a scanning robot 3.2 and an integrated in a helmet 5.2
  • Data processing system there is therefore a web-based platform 4, which represents a central communication interface 2 for wired 8 and / or wireless 9 communication with the peripheral devices 6 and control devices 5, in particular the smartphones mentioned above, in the data processing system.
  • the scaffolding 7 shown at the bottom right in FIG. 6 has classic vertical supports 16 which extend over several floors of a building 33 from the building site 19 upwards towards the roof.
  • Nets 17 or tarpaulins are arranged at the top, preferably also with intelligent fastening means, as in FIG.
  • the web-based platform 4 can use the one stored on the server 1
  • Scaffolding is warned when entering this weakened scaffolding area or prevented from access by a barrier 11.
  • An access hatch 13 is also to be understood as a further lock, which should not be passed by all persons at all times.
  • the hatch 13 closing to a ladder as a tread 18 will basically remain closed, such as a compressed air braking system of a truck, if for example that
  • the server 1 ensures, for example, that control units 2 can continuously supply information from, for example, mobile apps 6.3 to the web-based platform 6.4.
  • the web-based platform 6.4 can, for example, be installed on the server 1 or distributed over several servers according to BlockChain technology. It is of great advantage that documentation can be influenced by the data processing system
  • the peripheral devices 6 communicate via the
  • Communication interfaces 2 and preferably one
  • Wireless network 9 with the control devices 5 or directly with, for example, a drone, cf. 3.2 or the server 1. It is possible for the spontaneously stepping in painter to use an embodiment according to the invention, even if he does not have a control unit 5.
  • he is supplied with an access code from the web-based platform of the data processing system by his client and thus reaches the construction site and the scaffolding 7. At his first access point, he finds a lock 11 in the passage 10.
  • a blocking signal 21 is active. The craftsman enters the code into a control unit 2 with storage medium 3 attached to the scaffold and the mobile app starts or a code that is given to him in addition to the code
  • Elevator platform removed.
  • the lift button of the elevator may only be pressed if the test result is positive, or only then does this drive button react.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a
  • the data processing system has a server 1, which is connected to a web-based platform 4 and a control device with a mobile app 5 via a communication interface 2, in particular a wireless or wired network 8, 9.
  • a server 1 which is connected to a web-based platform 4 and a control device with a mobile app 5 via a communication interface 2, in particular a wireless or wired network 8, 9.
  • the web-based platform 4 and the mobile app 5, the functioning of which can be guaranteed by means of the server 1 alone, are connected via a wireless 9 or wired network connection 8 to peripheral devices 6, which via sensors 25
  • Analysis data 23 image data 26, weather data 27, location data 28, as collected real-time data 20, via the web-based platform 4, or the mobile app 5, for evaluation in the
  • the real-time data 20 are, for example, in the local data collector 29 and the
  • Storage medium 3 of server 1 stored and there with the
  • static data 30 compared in a processing process. If the sensor data 26, real-time data 20 and static data 30 match sufficiently, an enable signal 22, or if there are deviations between sensor data 26, real-time data 20 and static data 30, a blocking signal 21 is sent to a web-based platform via a wired 9 or wireless 8 network 4, a mobile app 5 and peripheral devices 6 are sent.
  • Release signal 22 or lock signal 21 can be represented by a lock 11.
  • the release signal 22 or blocking signal 21 triggers execution-dependent functions in the peripheral devices 6.
  • the static data 30 and the real-time data 20 are compared with the standard database 35 via the server 1, and the resulting instructions are read out and opened via the QR code 31 the peripheral devices 6 or the control device for a mobile app 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem zum computergestützten Überprüfen normgerecht ausgeführter Handwerksarbeiten, insbesondere zum Überprüfen von Baugerüsten, sowie zum Dokumentieren der diesbezüglichen initialen und wiederkehrenden Überprüfungen und der Prüfungsergebnisse. Bei einem erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystem ist eine webbasierte Plattform (4) vorhanden, welche eine zentrale Kommunikationsschnittstelle (2) für drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation mit Peripheriegeräten (6) und Steuergeräten (5) im Datenverarbeitungssystem darstellt.

Description

Bezeichnung: Datenverarbeitungssystem, Prüfverfahren, Peripheriegeräte, Planungsverfahren, Scanroboter
Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem zum
computergestützten Überprüfen normgerecht ausgeführter
Handwerksarbeiten, insbesondere normgerecht erstellter
Baugerüste, sowie zum Dokumentieren der diesbezüglichen initialen und wiederkehrenden Überprüfungen und der Prüfungsergebnisse.
In EP 2 463 813 Ά2 wird ein System zur Überwachung eines
Baugerüsts beschrieben.
Es besteht aber nach wie vor das Problem, dass Änderungen von Bauvorschriften gesetzlicher Art oder projektbezogene
Auftragsveränderungen in das alltägliche Vorgehen auf der
Baustelle Vordringen müssen, um Wirkung zu entfalten. Die
Dokumentation bei vielen Beteiligten mit Gewerkschnittstellen und gemeinsam teilweise zeitüberschneidend genutztem Material oder konkret gemeinsam genutztem Baugerüst ist eine Herausforderung auf den Baustellen und in den Unternehmerbüros oder
Schadensabwicklungsstellen, insbesondere wenn es im Extremfall um Personenschäden geht.
Es besteht weiterhin das Problem der technischen Überprüfung zum Einhalten und Durchsetzen von Sicherheitsbestimmungen. Beim Vorliegen von Sicherheitsmängeln werden die Gerüste im
alltäglichen Arbeitsablauf oft ungehindert weitergenutzt, ohne dass die Gerüstnutzer Kenntnis von den Mängeln erlangen.
Sicherheitsmängel können dabei von einem nicht ordnungsgemäß installierten Gerüst, sowie von unzureichend gesicherten
Gerüstnutzern ausgehen. Das Auffinden und Beheben einzelner Sicherheitsmängel ist vor allem bei großflächigen
GerüstInstallationen nicht unerheblich erschwert und stellt ein praxisrelevantes Problem dar.
Ein weiteres Problem ist die Kommunikation von Sicherheitsmängeln in Bezug auf große Baustellen, insbesondere Baugerüste oder Bauelemente. Eine direkte Kommunikation von auftretenden oder bekanntwerdenden Sicherheitsmängeln kann zwischen den beteiligten Bauelement-, insbesondere Gerüstnutzern, bisher oft nicht oder nicht ausreichend schnell erfolgen.
In EP 2 672 037 Bl wird ein System zur Verladung von Bauelementen eines Baugerüsts beschrieben.
Es besteht nach wie vor das Problem, dass die logistische
Verteilung der Bauelemente hündisch vermerkt und durch Weitergabe der Aufzeichnungen in ein System eingepflegt werden muss, um die zentrale Lagerlogistik aktuell zu halten.
Bestätigungskopie Solche Probleme werden mit den aus der Erfindung resultierenden Verfahren und Gegenstände gemäß den nebengeordneten
Patentansprüchen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in jeweiligen abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Datenverarbeitungssystem zum
computergestützten Überprüfen normgerecht ausgeführter
Handwerksarbeiten, insbesondere zum Überprüfen von
Baugerüsten, sowie zum Dokumentieren der diesbezüglichen initialen und wiederkehrenden Überprüfungen und der
Prüfungsergebnisse, weist auf:
eine web-basierte Plattform (4), die Standort-Daten (28), Auftragsdaten, Echtzeitdaten (20) , wie aktuelle
Ausführungsdaten, sensorische Daten und Personendaten umfasst, und die auf einen Server (1) installierbare web-basierte
Plattform (4) eine Normdatenbank (35) auftragsbezogen
auswertet. Das Datenverarbeitungssystem generiert basierend auf Informationen aus der Normdatenbank (35) und aus
Ausführungsdaten für eine mobile App (5) eine Checkliste, die auf einer Baustelle im Rahmen einer Inaugenscheinnahme
abprüfbar ist, wobei eine vollständige Abarbeitung der
Checkliste eine bautechnische und/oder sicherheitstechnische Einrichtung (11, 12, 21, 22) signalisiert (2, 6, 8, 9).
Prüfverfahren zur Normanwendung im Bauwesen, wobei eine projektbezogen relevante Norm (35) ausgewählt wird, dann die Norm (35) mittels eines vernetzten Datenverabeitungssystems zu einer PrüfCheckliste ausgewertet wird, und diese Checkliste im örtlichen Projektbereich während der Ortsbegehung zur
Dokumentation der Inaugenscheinnahme mittels einer mobilen App (5) in einem aktiven Anwendungsprozess abgearbeitet wird, wobei die vor Ort prüfende Person mittels des verwendeten Endgerätes identifiziert und mittels der mobilen App dem
Prüfergebnis zugeordnet ist.
Peripheriegerät, insbesondere Datenbrille oder
Datenuhrarmband, zur computergestützten Überprüfung von
Normvorgaben im Bauwesen, wobei das Peripheriegerät (6) zumindest folgende Komponenten umfasst: ein Mediasystem (61) zur sensitiven Markierung der zu prüfenden Positionen,
und/oder zur Signalgebung im Notfall und einen Sensor und / oder eine Kamera, beispielsweise zur Erfassung der räumlichen Umgebung, von aktuellen Objektdaten oder Personendaten, wie Puls, und ein Kommunikationssystem, zumindest zur
Datenübertragung an ein externes Datenverarbeitungssystem, insbesondere an eine web-basierte Plattform (4) oder einen lokalen Datensammler (29) und ein Energieversorgungssystem (24) zur Versorgung des Peripheriegeräts (6) mit Energie.
Zu einem Baugerüst haben viele Unternehmen und Personen Zugang. Das sowie die verpflichtende Sicherheitsprüfung durch die
Gerüstbauer bergen vor allem für den Gerüstersteller Risiken und Kosten. Die Erfindung schlägt eine digitale Lösung zur zentralen Verwaltung und Überwachung jedes Bauelements, insbesondere
Baugerüsts, für Gerüstbauunternehmen, Handwerksbetriebe, Planer und Sicherheitskoordinatoren, Drittnutzer, wie Baurechtler
Versicherungen oder Gutachter vor. Aber auch für
Bauelementhersteller und deren Gewährleistungspflichteinhaltung bietet die Erfindung technische Vorteile und daneben auch wirtschaftliche Vorteile. Die Erfindung schafft dabei Sicherheit und Transparenz und spart als vielseitiges, digitales Werkzeug effektiv Zeit und Kosten, vereinfacht Datenspeicherung sowie Kommunikation. Die Erfindung erlaubt jedem Nutzer eine
rechtssichere und unkomplizierte Sicherheitsprüfung des Gerüstes, bevorzugt per QR-Code-Scan mittels Smartphone oder anderen
Scannern oder Sensoren, die bevorzugt von hier vorgestellten Peripheriegeräten getragen werden oder in solche intergriert sind. Dabei findet zum Teil mehrfach gesichert eine
individualisierte Überprüfung einer Zugangsberechtigung statt, auch beispielsweise per Fingerabdruck oder Code-Eingabe.
Das vorgeschlagene System speichert an mobilen Orten lokal und zusätzlich zentral Daten zu einem Baugewerk, insbesondere zumindest auszugsweise einen Baugerüstdatensatz wie
Gerüstbauteile, Schlüsselverbindungspunkte, Ankerprotokolle, Anbringungsort Barcode (Aufgang) , Ebenen, Abmaße je Wand, insgesamt, Bilder, Filme, Zeichnungen, Angebote, Pflichtenhefte, Lieferscheine, Lagerbestände (Verfügbarkeiten) , Stand- und
Tragsicherheitsnachweise, Behinderungsanzeigen,
Bedenkenanmeldung, digitales Handbuch, Zuliefererlisten,
Liefertermine (Zeitplan, Prüfhistorie) , Standortdaten,
Wetterdaten, Abnahmefreigaben. Außerdem werden im System
Nutzerdaten der Personen oder Unternehmen mit Zugang zum Gerüst oder zu einem Gerüstdatensatz: Personen, Aufgabe,
Begehungsplanung (zeitlich) , Quittungen, Fragen (Chat). Drittens gibt es gemäß der Erfindung einen Ablagebereich für Prüfdaten aus Vorschriften: Checklisten, Stichprobenroutinen, Kalendercheck, ggf. als Schnittstellen zu Normungsinstituten oder
Überwachungsbehörden .
Die aus dem vorgeschlagenen System gesammelten Datensätze lassen sich in Echtzeit zu technischen Sicherungseinrichtungen in Form von Peripheriegeräten weiterleiten: Ampelsysteme,
Schrankensysteme, Gurtsicherungsvorrichtungen, Helme, 3D- Datenbrillen, 2D-Datenbrillen, akustische Signalanlagen, optische Signalanlagen, verbundene Lichtschranken. Für das die Erfindung nutzende Gerüstbauunternehmen ergibt sich vorteilhaft: eine gesetzeskonforme Sicherheitsprüfung von
Gerüsten inkl. personeller Verantwortlichkeiten und
Schnittstellen zu Dritten, dokumentiert, nachvollziehbar in Bezug auf alle Arbeiten an einem Gerüst, persönlich zugeordnet.
Für Handwerksbetriebe: Dokumentation erledigter
Sicherheitsprüfungen zum Nachweis bei Fragen nach vorhandener Arbeitssicherheit .
Für Planer & Sicherheitskoordinatoren: Optimierung der
Zusammenarbeit, Durchlässigkeit, auch für den Fall des Ausfalls eines Partners, Troubleshootingwerkzeug .
Für Gerüstersteller, Planer, Sicherheitskoordinatoren,
Gerüstnutzer: Echtzeit vernetze, zentrale
Sicherungsinstallationen, sowie persönliche Sicherungswerkzeuge oder Sicherungsgegenstände, in Form der Peripheriegeräte, zur physikalischen Freigabe oder Sperrung, sowie zeitweisen oder dauerhaften Überwachung eines Gerüsts, auch in Abhängigkeit von der unmittelbar überprüfbar gemachten Stand- und
Arbeitssicherheit des Gerüsts.
Vorteilhafte Ausführungsformen:
Beispielsweise hängt der Gerüstersteller bisher eine manuell erstellte Papierfreigabe am Gerüst auf. Die Fotodokumentation wird in der Regel über digitale Messanger oder diverse
Speichermedien im Büro abgeliefert. Dort müssen diese den jeweiligen Projekten zugeordnet werden entsprechend des Datums und der Montagekolonne. Des Weiteren wird aus dem Büro des
Gerüsterstellers nochmals eine ausführliche Freigabe inkl .
Gerüstnutzerhinweisen per E-Mail oder Fax versendet, welche zuvor auf Papier ausgefertigt worden ist. Auch die in der Folge manuell erstellten Prüfprotokolle oder Mangelanzeigen müssen händig nachgearbeitet und archiviert werden.
Kommt der Gerüstnutzer seinen Pflichten (Übernahme des Gerüsts und Rücksendung der Gerüstnutzerhinweise) nach, erfolgte die unterschriebene Rücksendung per E-Mail, Post oder Fax. Diese Dokumente mussten somit auch wieder den einzelnen Projekten händig zu sortiert werden. Mängel werden häufig zu spät
kommuniziert oder erst gar nicht mitgeteilt.
Die Erfindung schafft eine transparente, schnelle und lückenlose Dokumentation in einer Software (Application/Webplattform) für alle Beteiligten. Damit trägt die Erfindung aktiv zu einem sicheren Gerüst bei und hilft sowohl Gerüsterstellern, sowie Gerüstnutzern ihre
rechtlichen, berufsgenossenschaftlichen oder
versicherungstechnischen Verpflichtungen einzuhalten.
Ist das Gerüst fertig montiert, muss der Unternehmer, der das Gerüst erstellt hat, dieses auf die ordnungsgemäße Montage und die sichere Funktion gemäß Stand- und Tragsicherheitsnachweis prüfen lassen. Die Prüfung darf nur von einer hierzu befähigten Person durchgeführt werden.
Die Ergebnisse der Prüfung sind zu dokumentieren, am besten in Form eines Prüfprotokolls, und sind mindestens drei Monate über die Standzeit des Gerüstes hinaus aufzubewahren.
Nach Fertigstellung und Prüfung ist das Gerüst an gut sichtbarer Stelle zu kennzeichnen.
Bei Nutzung der Erfindung erfolgt nach einer vorteilhaften
Ausführungsform die Freigabe mittels QR-Code, welcher am
Gerüstaufstieg befestigt wird.
Die Kennzeichnung hat mindestens Angaben über den Ersteller, die Gerüstbauart, die Last- und Breitenklasse und allgemeine
Sicherheitshinweise zu enthalten.
Hat sich der Gerüstersteller vom ordnungsgemäßen Zustand des Gerüstes überzeugt, kann er es an den Nutzer übergeben. Es ist ratsam, die Übergabe gemeinsam mit dem Nutzer durchzuführen und z. B. in dem Prüfprotokoll zu dokumentieren.
Der Prüfablauf erfolgt erfindungsgemäß normgerecht
checklistenartig, also schrittweise, immer automatisch aktuell, nicht etwa basierend auf vergangener Schulungsmaßnahmen Einzelner oder lückenhafter Erinnerung. Das Durchgehen der teilweise animierten Checklistenführung bietet regelmäßig die Chance, dass der Nutzer beispielsweise durch Abfotografieren von Verankerungen oder Besonderheiten Zweifelsfälle melden oder Rückfragen
präzisieren kann. Plausibilitätsprüfungen finden gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform automatisiert statt, beispielsweise Durchzählen von bestimmte Schlüsselkomponenten, Eckverbindern, Nachmessen von Höhen oder Abständen (aktive
Normanwendung) .
Die automatisierte Prüfung und die ständige Gerüstüberwachung wird verzugsweise durch die nachfolgenden Peripheriegeräte durchgeführt und unterstützt:
- Eine Datenbrille mit Projektionsfläche, über welche eine farbliche Mängelanzeige und/oder weitere optische Signale, insbesondere die bildliche Beschreibung und Leitung der sicherungstechnischen Inaugenscheinnahme eines Gerüsts, bei direkter Betrachtung des Gerüsts abgebildet werden kann. Wobei die Datenbrille über eine Kamera und/oder weitere optische Sensoren verfügt, womit der aktuelle Zustand des Baugerüsts erfasst wird und über ein drahtloses Netzwerk an ein Datenverarbeitungssystem weitergeleitet wird, wobei die erfassten Daten in Echtzeit mit den gerüstbezogenen
Planungsunterlagen und bautechnischen, sowie baurechtlichen Normen abgeglichen werden und eventuelle Abweichungen durch das Datenverarbeitungssystem ermittelt und an die
sicherheitstechnischen Peripheriegeräte, insbesondere die Datenbrille, eine Ampelschranke, und/oder ein
Sensorgurtsystem weitergeleitet werden.
- Einen Scanroboter, vorzugsweise eine Drohne oder einen
Quadrocopter, welcher mit optischen Scannern, vorzugsweise 3D-Laserscanner, den Zustand des Gerüsts dauerhaft oder in regelmäßigen zeitlichen Abständen aufzeichnet und über ein drahtloses Netzwerk an ein Datenverarbeitungssystem
weiterleitet, wobei die erfassten Daten in Echtzeit mit den gerüstbezogenen Planungsunterlagen und bautechnischen, sowie baurechtlichen Normen abgeglichen werden und eventuelle Abweichungen durch das Datenverarbeitungssystem ermittelt und an die sicherheitstechnischen Peripheriegeräte,
insbesondere eine Ampelschranke, eine Datenbrille und/oder ein Sensorgurtsystem weiterleitet.
Mit der Erfindung erfolgen Benachrichtigungen in Echtzeit. Das heißt, sobald der Gerüstersteller seine digitale Prüfung des Gerüstes nach den o.g. Kriterien abgeschlossen hat, gibt er das Gerüst frei. Der Status des Gerüsts wird nach Prüfung in einem Farbecode nach "Ampelsystem" (rot=gesperrt/orange=Status unklar /grün=freigegeben) in der Software angezeigt. Benachrichtigungen und / oder Rückfragen erhalten ausgewählte oder alle am Projekt Beteiligten wie beispielsweise: Gerüstnutzer, Planer,
Architekten, Sigeko, BG Bau.
Der Freigabestatus des Gerüsts wird über folgende
Peripheriegeräte erfasst und kommuniziert:
- Ampelschranke mit physischer Zugangsbeschränkung und
farblichem Lichtsignal
- Datenbrille mit farblicher Mängelanzeige und akustischem Warnsignal im Notfall
- Gurtsystem mit Sensor zur Überprüfung der
Zugangsberechtigung zum Gerüst und akustischem Warnsignal im Notfall
Das bei Fertigstellung der Prüfung erstellte Prüfprotokoll erhält erfindungsgemäß einen Zeitstempel und kann rückwirkend nicht mehr manipuliert oder bearbeitet werden.
Die Prüfung wird in einer für alle Beteiligten einsehbare
Prüfhistorie angezeigt. Die manuelle Prüfung erfolgt mittels einer mobilen Software- Application für Smartphones mit Webinterface, welche auf einer webbasierten Plattform gehostet werden. Der Datenaustausch von Software-Application zur Datenverarbeitungsanlage erfolgt in Echtzeit über eine webbasierte Plattform.
Der Gerüstersteller kann je nach Ausführungsform folgende
Funktionen nutzen:
- Bilddokumentation des Gerüstes nach Fertigstellung
- Planzeichnungen in 2D oder in 3D
- Verankerungsprotokoll
- Statische Berechnungen
- Komplette Projektverwaltung (Ablage von Aufmaßen,
Personaleinsatzplanung, Gefährdungsbeurteilung,
Materialplanung)
Interner Chat mit Mitarbeiter (projektbezogen) , dieser Kommunikationskanal wird unter dem jeweiligen Projekt gespeichert
- Externe Mailfunktion
- Datenablage auf Server oder Cloud
Fotodokumentation des Gerüstes nach Fertigstellung des jeweiligen Tages, so dass eine lückenlose Dokumentation des Gerüstes von Beginn bis Ende der Arbeiten des
Gerüsterstellers vorliegt
- Speichern von Sondernutzungsgenehmigungen der einzelnen Stadtverwaltungen
- Besondere Vereinbarungen zu Gerüstnutzungen nach statischen Vorgaben können gespeichert werden
- Notizen, Anhänge jeglicher Art
- Datenablagen in den Formaten: . dwg, .pdf, . ifc, .dxf,
.obj,.excel, .word, .ppt, .fbx, .skp und weitere
- Auftragsorientierte Gerüstplanung
- Beim Anlegen der Gerüste können den hinterlegten internen Mitarbeitern Gerüste zugewiesen werden
- Die gesamte Prüfhistorie kann mit Datumsauswahl eingegrenzt werden zum möglichen Export
- Gerüste / Bauabschnitte können bei Meldung von Mängeln
gesperrt werden
- Direkter Export der Prüfprotokolle an alle Beteiligten
- Hinterlegung von Stand- und Tragsicherheitsnachweisen
- Erstellung von Behinderungs- und Bedenkenanmeldungen
- Digitales Handbuch mit den immer aktuellsten rechtlichen Informationen und Fachwissen zum Thema Gerüstbau
- Automatische Standortkennung zur Anpassung der
Gerüstbestimmungen an das jeweilige Land
- Auswahl der Sprache: deutsch, englisch, französisch
- Mitführung aller für das Projekt notwendigen Dokumente in digitaler Form
- QR Code wird automatisch über die Web-Plattform generiert und kann im Vorfeld ausgedruckt werden - Aufträge können über die App oder Web-Plattform als
- Nachtrag angelegt werden
- Anlegen einer digitalen Kundendatenbank
- Erstellung der Gef hrdungsbeurteilungen
- Nutzung einer Datenbrille zur Auswertung eines Gerüststatus
- Es erfolgt die Prüfung der Stand- und
Tragsicherheitsnachweises über die Datenbrille
- Bei nicht eingebauten Gerüstteilen oder zu großen
Wandabständen gibt die Brille akustische Warnsignale
Der Gerüstnutzer kann mit der Datenbrille das Gerüst scannen und erhält Mängel am Gerüst in den entsprechenden Farbcodes angezeigt
Planer, Zeichner oder Gerüstkonstruktion können sich auf die Datenbrille schalten und das Gerüst mit der Zeichnung abgleichen und Mitarbeiter virtuell beraten
- Brille dient zur Zählung der tatsächlich verbauten
Gerüstmaterialien
Durch Auswertung Disposition über Mitarbeiter, Fuhrpark, zusätzlichen Hilfsmittel sowie entsprechende Positionen bei Subunternehmern
Disposition des Gerüstmaterials: In einem Kalender kann der Gerüstersteller sein benötigtes Material für eine Baustelle eintragen und erhält somit eine Übersicht über die
Lagerbestände
Ist ein digitales Lager angelegt können tagesaktuelle
Lagerbestände abgerufen und logistische Planungen
vorgenommen werden.
Jeder Unternehmer, der Gerüste oder Teilbereiche benutzen lässt, trägt Verantwortung dafür, dass sich diese in einem
ordnungsgemäßen Zustand befinden. Er ist verantwortlich für die Sicherheit seiner Beschäftigten und für Beschäftigte, die nach dem Arbeitnehmerüberlassungsgesetz für ihn tätig sind. Jeder Unternehmer sollte das Gerüst vor der ersten Benutzung auf dessen sichere Funktion überprüfen.
Wurde vom Gerüstersteller mit der Erfindung gearbeitet, kann der Gerüstnutzer den QR-Code am vorhandenen Gerüst einscannen und erhält folgende Informationen und Funktionen in Echtzeit:
- Vollständige Anschrift des Gerüsterstellers
- Informationen über Architekten, Planer,
- Sicherheitsbeauftragten, inkl . Adressdaten
- Einsicht in die Bilddokumentation bei Freigabe vom
Gerüstersteller sowie dessen Prüfbericht zur Freigabe des Gerüstes
- Einsicht in das Verankerungsprotokoll
- Einsicht der 3D oder 2D Zeichnung
- Aufgaben- und Lastencheck zur Prüfung ob das vorhandene
- Gerüst für die Arbeiten ausgelegt ist
Flächenlastenberechnung des ausgewählten Gerüstfeldes
- Einsicht in statische Berechnungen - Einsicht in normierten Prüfkataloge zum Gerüst mit bildlich unterstützender Darstellung zur Prüfungsdurchführung
Prüfung erfolgt auf Grundlage der vom Gerüstbenutzer erstellten Gefährdungsbeurteilung und des Plans für die Benutzung
- Gerüstnutzer kann die Gefährdungsbeurteilung für seine
Arbeiten als Datei auf den Server oder Cloudstrukturen ablegen .
Die Prüfung auf sichere Funktion umfasst:
Prüfung auf Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck als Arbeits- oder Schutzgerüst
Prüfung der Last-, Breiten- und Höhenklasse für die
vorgesehenen Arbeiten
Prüfung auf augenfällige Mängel, z. B. der
- AufStellfläche, der Aufstiege, der Beläge, der
Eckausbildung, der Verankerung, des Seitenschutzes und des Abstands zum Gebäude
- Bildliche Dokumentation bei jeder einzelnen Prüffrage
möglich
- Kontrolle der Prüfungsbefähigung des durchführenden
Softwarenutzers .
Prüfungszweck und -Vorgang:
Mit dem Zusammenwirken der in die Softwareerfindung eingespeisten Informationen von Gerüstersteller und Gerüstnutzer können Unfälle und Gefahren vermieden werden. Stellt der Gerüstnutzer einen Mangel am Gerüst fest, kann er diesen anhand von Text- und
Bildmaterial dokumentieren und zur entsprechenden Prüffrage hochladen. Mit Abschluss der Prüfung erhält der Gerüstnutzer einen PrüfStatus "grün", wenn er das Gerüst nutzen darf.
Zeigt die Software einen Prüfstatus "rot", dann darf er das Gerüst nicht genutzt werden. Aufgrund der digitalen Übertragung der Daten kann der Gerüstersteller das Gerüst digital sperren. Es erhalten alle in den Vorgang eingebundenen Personen die
Information und Anweisung, das Gerüst im Gesamten oder in
Teilbereichen zu verlassen.
Bei uneindeutiger Zuordnung, wird der Prüfstatus auf "orange" gesetzt. Aber auch hier kann aufgrund der transparenten und sofortigen Kommunikation direkte Aufklärung geschaffen werden.
Der Gerüstersteller kann sich die Bilddokumentation ansehen und entsprechend den Status auf rot oder grün setzen.
Der Gerüstersteller kann priorisiert eine erneute Prüfung des Gerüsts am Standort durchführen und Mängel nachbessern,
wodurch Gefährdungslagen vermieden werden.
Die Daten werden in Echtzeit, drahtlos oder drahtgebunden zwischen den Peripheriegeräten (Scanroboter, Ampelschranke, Datenbrille, Gurtsystem, Verladesystem) und dem
Datenverarbeitungssystem ausgetauscht .
Das Sensorgurtsystem sendet die Sensordaten an das
Datenverarbeitungssystem. Ist ein Gurtsystem durch einen
Gerüstnutzer nicht, oder nicht ordnungsgemäß angelegt, so wird der Zugang zum Gerüst für den einzelnen Gerüstnutzer, durch das Schließen und auf „rot” schalten der Ampel verweigert. Sofern das Gurtsystem getragen wird, jedoch unverschlossen ist, stellt sich das Ampelsystem auf „orange" und warnt den Gerüstnutzer somit vor der Nutzung. Sofern das Gurtsystem ordnungsgemäß angelegt und verschlossen ist, wird der Zugang zum Gerüst gewährt, die
Ampelschranke steht auf „grün”.
Die Datenbrille erfasst die Gerüstdaten durch optische Sensoren und gleicht die Daten über das Datenverarbeitungssystem mit den bautechnisch und baurechtlich relevanten Normen ab. Die optischen Daten des Gerüsts werden dabei insbesondere über die Webplattform übermittelt. Werden beim Vergleich von Normdaten und optischen Gerüstdaten Abweichungen festgestellt, werden diese Abweichungen an die Datenbrille übermittelt. Auf der Projektionsfläche der Datenbrille werden die Mängel mit farblichen Markierungen kenntlich gemacht. Die Daten werden neben der Datenbrille an die Ampelschranke übermittelt. Bei gravierenden Abweichungen mit daraus resultierenden Sicherheitsmängeln, wird das Ampelsystem auf „rot" gesetzt und der Zugang zum Gerüst durch die
Schrankenfunktion beschränkt. Bei geringfügigen Abweichungen wird das Ampelsystem auf „orange” gesetzt. Ist das Gerüst normgerecht aufgestellt, wird das Ampelsystem auf „grün" gesetzt.
Die Ampelschranke überwacht über optische Sensoren die nähere Umgebung und erkennt Bewegungen, insbesondere sich nähernde
Personen. Über den Datenabgleich, insbesondere mit den Daten der weiteren Peripheriegeräte, erkennt die Ampelschranke ob sich eine Zugangsberechtigte Person der Ampelschranke nähert. Bei
mangelnder Berechtigung wird das Ampelsystem auf „rot" gesetzt und der Zugang zum Gerüst durch die Schrankenfunktion beschränkt. Bei bestehender Zugangsberechtigung wird das Ampelsystem auf „grün" gesetzt. Weiterhin kann die Ampelschranke über ein
Bedienfeld durch die Eingabe eines Codes, Passworts oder scannen eines Fingerabdrucks manuell entsperrt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfasst Kalenderfunktionen: Der Gerüstersteller kann eine Schnittstelle in sein digitales Lager öffnen, um Machbarkeiten zu weiteren Bauabschnitten abzufragen oder diesbezügliche Lagerbestände zu reservieren. Er kann dem digitalen Lager mittels der im Auftrag des aktuell freigegebenen aufgebauten Gerüsts durch Angabe eines Abbautages dem Lager automatisch schon einen Sollzuwachs
ankündigen, was einem Werkstoreingangsprüfer als zu überprüfende Stückliste nach dem Abbautag zur Eingangskontrolle vorliegen wird und dem Disponenten zur weiteren Berücksichtigung bei
Folgeaufträgen zur Verfügung steht.
Für Bauleiter oder Zeitarbeitsfirmen oder Subunternehmer
erleichtert die Erfindung Zeiterfassungen, Disponierungen,
Werkzeugbeschaffung, Abnahmemanagement .
Das in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
vorgeschlagene System besteht aus zwei unterschiedlichen
Bereichen:
- Eine web-basierte Verwaltungsplattform als Herzstück. Von hier aus werden Aufträge angelegt, verwaltet,
- Mitarbeitern zugeteilt. Sie bildet einen
Verwaltungsknoten für alle Aufträge.
- Eine App für iOS und/oder Android ist eine Erweiterung
der Plattform, die der web-basierten Verwaltungsplattform zusätzliches Potenzial verleiht. Sie ist eine Schnittstelle, die Büro und Baustelle verknüpft und damit den analogen Teil eines Gerüstauftrages mit den digitalen Verwaltungsprozessen verbindet .
Zur übergreifenden Kommunikation sind auftragsspezifische Chat-Räume eingerichtet, auf die alle oder ausgewählte zu den jeweiligen Aufträgen zugeordnete Mitarbeiter Zugriff erhalten .
Zu weiteren vorteilhaften Ausführungsformen wird nachfolgend näher ausgeführt:
Die Erfindung betrifft einen Scanroboter zum automatischen
Scannen einer Scanumgebung, eine
Basisstation für einen Scanroboter und ein Verfahren zum
automatischen Scannen einer
Scanumgebung mit einem Scanroboter.
Zum Erstellung von 3D-Modellen von Objekten, beispielsweise Gebäuden, gibt es zur Zeit nur
Scanner auf einem Stativ, die immer wieder neu manuell
positioniert werden müssen, um ein
Objekt einzuscannen.
Das jetzige Verfahren ist sehr zeitintensiv, teilweise müssen daher die Scanverfahren nachts
durchgeführt werden, wodurch hohe Personalkosten entstehen.
Weiterhin ist auch keine direkte Datenübertragung von dem
Scanner, beispielsweise in eine Cloud möglich, wo sofort ein 3D-Modell des Objekts erstellt werden könnte. Daher dauert die
Datenverarbeitung zu lange.
Die Scanpunkte, an denen der Scanner aufgestellt wird, müssen alle manuell vor Ort bestimmt
werden. Scanner und zugehörige Programme sind teuer in der
Anschaffung und es besteht
teilweise eine hohe Abhängigkeit von wenigen Herstellern, die eine Monopolstellung haben.
Aufgrund der hohen Material- und Personalkosten besteht weiterhin eine Abhängigkeit von
Dienstleistern oder Vermessungsinstitutionen zur Durchführung von Scans .
Technische Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Scanner bereitzustellen, mit dem Objekte zur Erstellung
von 3D-Modellen schnell, einfach und kostengünstig gescannt werden können.
Technische Lösung
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung stellt ein Scanroboter bereit, der die technische
Aufgabe entsprechend den Merkmalen des Anspruches 1 löst. Ebenso wird die Aufgabe durch
eine Basisstation gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß
Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Beschreibung der Ausführungsarten
Ein erfindungsgemäßer Scanroboter zum automatischen Scannen einer
Scanumgebung umfasst
zumindest folgende Komponenten:
a) ein Fortbewegungssystem zur Fortbewegung des Scanroboters innerhalb der Scanumgebung
und
b) ein Scansystem zum Scannen der Scanumgebung und
c) ein Steuerungssystem zur automatischen Steuerung des
Scanroboters und
d) ein Kommunikationssystem zur Kommunikation des Scanroboters mit einem externen
Datenverarbeitungssystem und
e) ein Energieversorgungssystem zur Versorgung des Scanroboters mit Energie.
Durch das Fortbewegungssystem in Verbindung mit dem
Steuerungssystem kann sich der
Scanroboter selbstständig von einem Scanpunkt zum nächsten bewegen und dort jeweils automatisch die Scanumgebung scannen, sodass das im Stand der Technik notwendige und
zeitaufwändige mehrmalige Aufstellen und aktivieren eines
Scanners entfällt.
Das Kommunikationssystem erlaubt eine automatische Übertragung aufgenommener
Scandaten an ein externes Datenverarbeitungssystem,
beispielsweise eine Cloud, sodass die
Scandaten besonders schnell und insbesondere ohne Nutzereingriff weiterverarbeitet werden
können .
Das Fortbewegungssystem kann zumindest ein Fahrwerk umfassen. Mit Hilfe des Fahrwerks,
beispielsweise mit vier oder sechs Rädern, kann sich der
Scanroboter besonders stabil und
energieeffizient fortbewegen.
Das Fortbewegungssystem kann zumindest eine Schreiteinheit umfassen. Die Schreiteinheit,
beispielsweise mit zwei, vier oder sechs Beinen, erlaubt eine Fortbewegung auch in schwierigem
Gelände, beispielsweise über Treppen.
Das Fortbewegungssystem kann eine Anzahl von Rotoren umfassen.
Mit Hilfe der Rotoren
kann der Scanroboter die Scanpunkte fliegend und somit besonders schnell und unabhängig von
einer Bodenbeschaffenheit erreichen. Der Scanroboter kann insbesondere als Drohne,
beispielsweise als Quadrocopter, ausgestaltet sein.
Das Fortbewegungssystem umfasst vorzugsweise zumindest einen, insbesondere
elektrischen, Motor zum Antrieb des Fahrwerks, der Schreiteinheit oder der Rotoren, wobei der
Motor bevorzugt vibrationsarm ausgelegt ist.
Das Kommunikationssystem kann zur Übertragung vom Scansystem aufgenommener
Scandaten an das externe Datenverarbeitungssystem in Echtzeit ausgelegt sein. Wenn die
Scandaten in Echtzeit, also mit der Geschwindigkeit ihrer
Aufnahme, übertragen werden,
können sie besonders schnell weiterverarbeitet werden.
Das Kommunikationssystem kann eine kabellose
Kommunikationsschnittstelle, bevorzugt
einen Sendeempfänger für Mobilfunk, WLAN und/oder Bluetooth, umfassen. Die kabellose
Kommunikation erlaubt eine hohe Beweglichkeit des Scanroboters.
Das Kommunikationssystem kann eine kabelgebundene
Kommunikationsschnittstelle ,
bevorzugt einen USB-Anschluss , umfassen. Die kabelgebundene Kommunikation ist besonders
sicher und erlaubt eine hohe Datenübertragungsrate. Das Energieversorgungssystem kann einen, bevorzugt
austauschbaren, Energiespeicher,
bevorzugt einen Akkumulator, umfassen. Der Energiespeicher erlaubt einen flexiblen Einsatz des
Scanroboters unabhängig von einem Anschluss an eine externe Energiequelle. Ist der
Energiespeicher austauschbar, kann dadurch eine lange
Betriebsdauer des Scanroboters ohne
Pausen zum Aufladen des Energiespeichers erreicht werden.
Das Energieversorgungssystem kann eine Energiegewinnungseinheit, bevorzugt ein
Photovoltaikmodul, umfassen. Durch die Energiegewinnungseinheit kann der Scanroboter über
längere Zeit autark arbeiten.
Der Scanroboter kann eine Anzahl von Hilfssensoren umfassen, wobei die Hilfssensoren
zumindest
a) eine Kamera zur Abbildung der Scanumgebung und/oder
b) einen Infrarotsensor und/oder einen Ultraschallsensor zur Hinderniserkennung und/oder
c) einen Positionssensor, bevorzugt einen GPS-Empfänger, zur Lokalisierung des Scanroboters
umfassen .
Durch die Kamera kann der Scanroboter zusätzlich zu den Scandaten Bilder zur
Dokumentation der Scanumgebung aufnahmen und/oder Markierungen und/oder Hindernisse
erkennen .
Das Scansystem kann einen 3D-Laserscanner, bevorzugt einen abbildenden 3D-Laserscanner,
besonders bevorzugt einen farbig abbildenden 3D-Laserscanner, umfassen .
Das Steuerungssystem kann eine Recheneinheit, einen
Datenspeicher, bevorzugt einen
Flash-Speicher, und eine Anzahl von Schnittstellen zur
Kommunikation mit dem
Fortbewegungssystem, dem Scansystem, dem Kommunikationssystem und/oder dem
EnergieVersorgungssystem umfassen .
Das Steuerungssystem kann über das Kommunikationssystem von einem Nutzer
programmierbar, überwachbar und/oder zumindest zeitweise
fernsteuerbar sein.
Der Scanroboter kann tragbar sein, sodass er einfach und schnell zu einem Einsatzort transportiert werden kann, wobei der Scanroboter bevorzugt unter 15 kg, besonders bevorzugt
unter 10 kg, wiegt.
Eine erfindungsgemäße Basisstation ist zur Aufnahme eines, insbesondere
erfindungsgemäßen, Scanroboters ausgelegt und umfasst
vorzugsweise eine Ladevorrichtung
zum Aufladen und/oder eine Austauschvorrichtung zum Austauschen eines Energiespeichers des
Scanroboters. Die Austauschvorrichtung umfasst beispielsweise einen Greifarm zum
Austauschen des Energiespeichers des Scanroboters gegen einen in der Basisstation
vorgehaltenen Energiespeicher.
Die Basisstation ist vorzugsweise zum Transport des Scanroboters, insbesondere durch eine
Transportdrohne, ausgelegt, wobei die Basisstation mit dem
Scanroboter bevorzugt unter 15 kg,
besonders bevorzugt unter 10 kg, wiegt. In der Basisstation kann der Scanroboter geschützt
transportiert werden. Durch eine Transportdrohne kann der
Scanroboter besonders schnell an
einen Einsatzort gebracht werden, sodass der Scanroboter
besonders effizient eingesetzt wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum automatischen Scannen einer Scanumgebung mit
einem, insbesondere erfindungsgemäßen, Scanroboter umfasst zumindest die folgenden
Schritte :
a) Bereitstellen einer Anzahl von Scanpunkten für den Scanroboter und
b) automatisches Ansteuern der Scanpunkte durch den Scanroboter und
c) automatisches Scannen der Scanumgebung an den Scanpunkten.
Durch das automatische Ansteuern der Scanpunkte und Scannen ist das Verfahren
besonders schnell und kann ohne Nutzereingriff durchgeführt werden .
Das Bereitstellen kann ein Übermitteln eines Plans der
Scanumgebung mit darin markierten
Scanpunkten an ein Ko munikationssystem des Scanroboters
umfassen. Der Plan kann
beispielsweise in einem üblichen Format für 3D-Pläne wie dwg, pdf, ifc oder dxf vorliegen.
Anhand des Plans kann der Scanroboter eine Route zum Ansteuern der Scanpunkte berechnen.
Das Bereitstellen kann ein Anbringen von jeweils einer von einem Sensor des Scanroboters erfassbaren Markierung, beispielsweise eines QR-Codes, an den Scanpunkten und ein
automatisches Erfassen der Scanpunkte durch den Scanroboter umfassen. Der Scanroboter kann
sich beispielsweise ähnlich wie ein Staubsaugroboter oder ein Rasenmähroboter nach dem
Zufallsprinzip durch die Scanumgebung bewegen und dabei die Scanpunkte ansteuern und
erfassen und vorzugsweise einen Plan der Scanumgebung mit darin markierten Scanpunkten
erstellen .
Das Verfahren kann ein Übermitteln von durch das Scannen
erfassten Scandaten durch ein
Kommunikationssystem des Scanroboters, bevorzugt in Echtzeit, an ein externes
Datenverarbeitungssystem zur Weiterverarbeitung der Scandaten umfassen, wobei die
Weiterverarbeitung bevorzugt ein Erstellen eines 3D-Modells der Scanumgebung und besonders
bevorzugt eine grafische Darstellung und/oder eine Weiterleitung des 3D-Modells an einen
Nutzer umfasst.
Die Weiterverarbeitung kann ein automatisches Quantifizieren von gescannten Objekten
umfassen. Beispielsweise kann bei einem gescannten Baugerüst mittels automatischer
Objekterkennung die Anzahl der verbauten Gerüstteile ermittelt werden .
Das Verfahren kann ein automatisches Erkennen von Hindernissen durch den Scanroboter
umfassen, wobei der Scanroboter bei Erkennen eines Hindernisses bevorzugt eine
Ausweichroute zum nächsten Scanpunkt berechnet und/oder das Hindernis in einem Plan der
Scanumgebung markiert.
Das Verfahren kann ein automatisches Ansteuern einer Basisstation durch den Scanroboter
nach dem letzten Scannen und/oder sobald ein Ladezustand eines Energiespeichers des
Scanroboters einen vorbestimmten Wert unterschreitet umfassen, wobei die Basisstation den
Energiespeicher bevorzugt automatisch auflädt oder austauscht, und der Scanroboter besonders
bevorzugt nach dem Aufladen oder Austauschen zum letzten davor angesteuerten Scanpunkt
zurückkehrt .
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand
der Technik neu sind.
Beispiele
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der Erfindung werden anhand nachfolgender
Beschreibung erläutert, in welcher beispielhaft Ausgestaltungen erfindungsgemäßer
Gegenstände dargestellt sind.
Eine Grundidee hinter dem Scanroboter ist wie folgt: Der
vollautomatische Roboterscanner
soll im Vorfeld der Datenerfassung, beispielsweise auf einer Baustelle, im Büro programmiert
werden. Anhand der vorliegenden Planzeichnungen können in den Planunterlagen Scanpunkte
gesetzt werden. Diese dienen dazu, dass der Roboter weiß an welchen Punkten er im Gebäude /
Gelände automatisch anhalten muss, um die Scans zu absolvieren.
Im Büro wird auch festgelegt, ob die Scans in schwarz / weiß oder in Farbe durchgeführt
werden sollen.
Treppenstufen können bemessen werden und ebenso programmiert werden. Der Roboter
kann vorzugsweise Treppenstufen steigen und absteigen.
Gefahrenstellen, die einen Absturz verursachen können, werden im Plan vorzugsweise
digital markiert. Der Roboter erkennt diese somit automatisch und es müssen keine zusätzlichen
Sicherungsmaßnahmen getroffen werden.
Die Daten die der Scanroboter aufnimmt, werden vorzugsweise per Echtzeitbenachrichtigung in eine Cloud geladen, so dass diese dort direkt vom Planungsbüro
eingesehen und ggf. bearbeitet werden können.
Der „Fahrplan" wird in den Roboter beispielsweise mittels USB, WLAN oder Kabelverbindung
übertragen .
Der Roboter sollte mit Sensoren ausgestattet sein, um evtl.
Hindernisse, die im Vorfeld nicht
bestimmbar sind, zu erkennen. Der Roboter hat vorzugsweise auch eine Kamera mit der er
Bilddaten übertragen kann.
Sollte der Roboter einmal „hängen" bleiben, besteht vorzugsweise die Möglichkeit über
Eingreifen in sein System (beispielsweise über eine App oder ein Internetseite) den Roboter zu befreien .
Eine eigens entwickelte Basisstation ermöglicht es vorzugsweise, dem Roboter den Akku
automatisch zu wechseln oder aufzuladen. Er kehrt vorzugsweise immer wieder an die letzte
Scan-Station zurück und kann so seine Arbeit fortführen.
Sollten keine Planunterlagen vorliegen kann mit dem Roboter eine manuelle Begehung
gemacht werden und er kann sich so die Räumlichkeiten oder Umgebung speichern. Evtl.
Gefahrenbereiche können beispielsweise mit einer Schnur
gekennzeichnet sein, um einen
Absturz zu vermeiden.
Eine Programmierung des Scanroboters kann beispielsweise zumindest eines der folgenden
Merkmale aufweisen:
- über SD Karte, USB, Bluetooth, Kabel, WLAN;
- Laden der des Plans und der Scanpunkte von einem PC und/oder über eine App;
- Eigenes Programm um 3D Pläne (dwg, pdf, ifc, dxf, etc.) zu laden und Entsprechend mit den
Wegpunkten zu versehen (Scanpunkte) ;
- Vorab Einstellung der Scaneigenschaften (Qualität, Reichweite, Höhe, Innen- oder
Außenscans ) ;
- EchtZeitverfolgung und Eingriff über App / Desktop;
- Störungsbenachrichtigung;
- Sofortübertragung der Daten in Cloud zur direkten
Weiterverarbeitung;
- Autarke Funktion, Erkennung von Hindernissen die im Vorfeld nicht deklariert werden
konnten über Planunterlagen. Automatische Erkennung und
automatische Reaktion mit der
verbundenen neuen Route;
- die „neuen” Hindernisse werden im Plan gekennzeichnet und dokumentiert ;
- Sperrbereiche / Absturzkante (Vorprogrammierung) und/oder
- Automatischer Akkutausch in Basisstation, Rückkehr über den schnellsten Weg zum letzten
Scanpunkt (automatischer Start der weiteren Scans) .
Der Scanroboter zeichnet sich vorzugsweise durch zumindest eine der folgenden
Eigenschaften aus:
- Hohe Standfestigkeit;
- Aufnahme der Scans mit einem vertikalen Teleskoparm:
- 360° Scans;
- USB Anschluss, Bluetooth, Kabelsteckverbindung;
- Micro SD und/oder SD Karte;
- Austauschbare Akkus; - LED Beleuchtung, automatische Einschaltung bei nachlassendem Licht;
- Abblendfunktion;
- Displayanzeige zur Kommunikation eines Nutzers mit dem Roboter und/oder Scanner;
- Rückfahrfunktion / hohe Wendigkeit;
- Not-Aus Schalter;
- Telefonkarte zum Anwählen bei Störungen;
- Transportabel;
- Max. 230 V Versorgungsspannung;
- staubgeschützt, spritzwassergeschützt und/oder
- vibrationsarm.
Der Scanroboter soll auch an Privathaushalte verliehen werden können. Der Transport
erfolgt vorzugsweise in der entsprechenden Basisstation, welche auch für die Zukunft für
Drohnenversand vorbereitet werden kann. Ein Nutzer führt nur den Aufbau des Scanroboters
durch und schaltet den Scanroboter an (GPRS, Telefonkarte). Die Programmierung erfolgt
vorzugsweise im Vorfeld durch das Unternehmen, welches den
Scanroboter ausleiht (wenn
Plandaten vorliegen sollten) . Wenn nicht, dann muss der Nutzer den Scanroboter einmal durch
das Gebäude führen. Er muss ihn anlernen. Danach kann der
Scanroboter das Gebäude
vollautomatisch scannen. Gefahrenquellen müssen im Vorfeld beispielsweise durch eine Schnur
oder ähnliches gekennzeichnet werden um einen Absturz des Gerätes zu vermeiden. Beim
privaten Gebrauch müssen mobile Scanpunkte, beispielsweise mit QR-Codes, verlegt werden, so
dass der Scanroboter den Weg findet. Nach Fertigstellung der Scans erfolgt der Rückversand. Die
Auswertung der Daten und Zustellung an den Nutzer kann
automatisch über ein Programm
erfolgen. Hier kann sich der Nutzer den Zugang kaufen, um sein Projekt zu generieren, oder er
beauftragt einen entsprechenden Dienstleister.
Ein besonderer Vorteil des Scanroboters ist, dass er im Vorfeld laut Planunterlagen mit den
zu scannenden Punkten versehen werden kann. Dieser Plan wird beispielsweis über Bluetooth,
USB, WLAN an den Scanroboterübermittelt. Der Scanroboterkann so an seinem Einsatzort, alles
vollautomatisch einscannen. Die Datenaufnahme wird vorzugsweise per EchtZeitübertragung in
eine eigens dafür entwickelte Cloud geladen, so dass ein 3D- Modell direkt erstellt werden kann.
Dies spart Kosten und Zeit zur Ressourceneinsparung.
Der Scanroboter ist mobil und kann vorzugsweise auf verschiedenen Untergründen laufen oder fahren. Er kann somit in Innen- und Außenbereichen gleichermaßen eingesetzt werden.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise ein EchtZeitbenachrichtigung bei Fertigstellung eines
Scanauftrags oder Störungen, einen Fernzugriff auf den
Scanroboter, insbesondere GPRSgesteuert .
Insgesamt ermöglicht die Erfindung eine Kombination aus einem autark arbeitenden
Fahrzeug mit integrierter Scaneinheit inkl . passender
Steuerungssoftware, sowie einer
cloudbasierte Datenübertragungsplattform.
Nachfolgend werden weitere besondere Ausführungsformen der
Erfindung als Ausführungsbeispiele beschrieben, auf die der Schutz nicht eingeschränkt sein soll.
Fig. 1 zeigt ein Peripheriegerät 6 in der vorteilhaften
Ausführungsform eines Sensorgurtsystems zur Sicherung einer Person an einem Rohrsystem eines Baugerüsts 7. Das
Sensorgurtsystem weist nach einer vorteilhaften Ausführungsform eine Kommunikationsschnittstelle 2, eine GPS-Einrichtung 28 zur Umfassung von Standortdaten, einen persönlichen Chip 32 zur Erfassung von Personendaten, ein Speichermedium 3 zur Speicherung von Analysedaten 23, ein Energieversorgungssystem 24 zur
Versorgung des Sensorgurtsystems mit Energie, eine Eingabetaste 25 zur hündischen Datenkommunikation und ein Mediasystem 61 auf, nach einer vorteilhaften Ausführung ausgestaltet durch
Vibrationsstreifen im Lendenbereich des Gurtsystems, womit im Gefahrenfall ein Vibrationssignal ausgelöst und ein Sperrsignal 21, sowie Analysedaten 23 und über die
Kommunikationsschnittstelle 2 weitergeleitet werden.
Fig. 2 zeigt ein Peripheriegerät 6 in der vorteilhaften
Ausführungsform eines Sicherungsankers zur Verbindung eines Sensorgurtsystems nach Figur 1 oder einem anderen zu sichernden Gegenstand mit einem Rohrsystem eines Baugerüsts 7. Der
Sicherungsanker weist in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Kommunikationsschnittstelle 2, ein Energiesystem 24 und ein Speichermedium 3 auf. Das Speichermedium 3 dient der Speicherung von Standortdaten aus einer GPS-Einrichtung 28.
Fig. 3 zeigt ein Peripheriegerät 6 in der vorteilhaften
Ausführungsform eines Scanroboters. Der Scanroboter weist in einer vorteilhaften Ausführungsform eine
Kommunikationsschnittstelle 2, eine Kamera 26 zum optischen Scannen der Umgebung, ein Speichermedium 3 und/oder einen lokalen Datensammler 29, zum lokalen Sammeln der Daten von weiteren Peripheriegeräten, eine GPS-Einrichtung 28, zur Erfassung von Standortdaten, sowie ein Energieversorgungssystem 24 auf. Fig. 4 zeigt das oben bereits recht weitgehend beschriebene Baugerüst 7 als ein zu Erklärungszwecken vereinfachter
Skizzenausschnitt. Das eingerüstete Bauwerk 33 ist als ein
Mauerabschnitt ohne Putz besonders hervorgehoben. Ein bei
Inaugenscheinnahmen besonders wichtiger Anker 34 ist an einer Hausecke erkennbar vorhanden. Begeht ein Handwerker die
Checkliste der App 5 abarbeitend, und trägt er dabei die
Datenbrille 61, welche in den in Fig. 5 näher dargestellten Bauhelm 6 integriert ist, findet gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform des Datenverarbeitungssystems ständig ein
Abgleich der Baurealität mit Planungsunterlagen 30 und der
Normdatenbank 35 statt. Dabei wird ihm ein bereich mittels der Datenbrille hervorgehoben, sodass er den auszumachenden Anker 34 schneller findet. Betätigt er dann beispielsweise seine auf dem SmartPhone ablaufende App oder quittiert akustisch mit einem deutlich hörbaren „Check" die gerade gehighlightete
Gerüstbausituation als normgerecht, gelangt er in der App des Smartphones oder des Helmes einen Prüfschritt weiter auf dem Weg zum angestrebten Freigabesignal 22.
Fig. 6 zeigt in einer Übersicht zu einem erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystem nach einer vorteilhaften
Ausführungsform Peripheriegeräte 6, einen Server 1, eine
Normdatenbank 35, einen Baugerüstabschnitt 7 und Steuergeräte 5, von denen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eines ein Mobiltelefon mit konventionellen Smartphoneeigenschaften ist. Als Peripheriegeräte 6 sind in Figur 6 eher symbolisch
dargestellt: ein Gurtsystem 1.2, ein Sicherungsanker 2.2, ein Scanroboter 3.2 und eine in einen Helm 5.2 integrierte
Datenbrille 62.
Bei diesem besonderen erfindungsgemäßen
Datenverarbeitungssystem ist also eine webbasierte Plattform 4 vorhanden, welche eine zentrale Kommunikationsschnittstelle 2 für drahtgebundene 8 und/oder drahtlose 9 Kommunikation mit den Peripheriegeräten 6 und Steuergeräten 5, insbesondere den oben erwähnten Smartphones, im Datenverarbeitungssystem darstellt .
Das unten rechts in Figur 6 dargestellte Baugerüst 7 hat ganz klassisch vertikale Stützen 16, die sich über mehrere Stockwerke eines Bauwerks 33 vom Baugrund 19 nach oben Richtung Dach erstrecken. Oben sind Netze 17 oder Planen angeordnet, bevorzugt auch mit intelligenten Befestigungsmitteln, wie in der
ausführlicheren Darstellung nach Figur 4 erkennbar.
Als Passagen versteht die vorliegende Patentanmeldung
Schleusenorte, an denen spätestens im Baugewerbe vorgeschriebene Inaugenscheinnahmen erfolgt sein müssen. Im Fall des Baugerüsts 7 ist beispielsweise zunächst auf dem Baugrund eine Begehung vorzunehmen, um Anker 34 zu zählen, die das Baugerüst 7 gegen das Bauwerk 33 abstürzen und auch ein Wegkippen des Baugerüsts 7 von einer eingerüsteten Gebäudewand weg verhindern. Diese Anker können nach dem Verständnis der Erfindung auch der Figur 2.2 entsprechend wie ein transportables Peripheriegerät 6 intelligent im Datenverarbeitungssystem funktionieren. Meldet ein Sensor eines nicht näher aufgelöst dargestellten Ankers 34 per
Übertragung an ein Steuergerät 2 eine Beanspruchung, kann die webbasierte Plattform 4 den auf dem Server 1 hinterlegten
Kontakten eine Warnmeldung übermitteln. Personen auf dem
Baugerüst werden beim Betreten dieses geschwächten Gerüstbereichs gewarnt oder per Sperre 11 an einem Zutritt gehindert.
Als eine weitere Schleuse ist auch eine Durchstiegsluke 13 zu verstehen, die nicht zu jeder Zeit von allen Personen passiert werden soll. Dazu wird die an eine Leiter als Lauffläche 18 abschließende Luke 13 wie ein Druckluftbremssystem eines LKW grundsätzlich geschlossen bleiben, wenn beispielsweise das
Datenverarbeitungssystem ausgefallen ist. Die Luken 13 müssen per Steuergerät 2 aktiv geöffnet werden und schließen nach Durchtritt des Handwerkers selbsttätig.
Der Server 1 sorgt beispielsweise dafür, dass Steuergeräte 2 ständig Informationen aus beispielsweise mobilen Apps 6.3 der webbasierten Plattform 6.4 zuführen können. Die webbasierte Plattform 6.4 kann beispielsweise auf dem Server 1 installiert sein oder verteilt auf mehreren Servern nach BlockChain- Technologie. Es ist nämlich von großem Vorteil, dass mittels des Datenverarbeitungssystems unbeeinflussbar Dokumentation
stattfindet, um Versicherungen oder Gerichten als zuverlässige Ermittlungshilfe zu dienen, wenn es beispielsweise um die
Aufklärung eines Arbeitsunfalls geht.
Die Peripheriegeräte 6 kommunizieren über die
Kommunikationsschnittstellen 2 und vorzugsweise ein
Drahtlosnetzwerk 9 mit den Steuergeräten 5 oder direkt mit beispielsweise einer Drohne, vgl. Fig. 3.2 oder dem Server 1. Es ist für beispielsweise den spontan einspringenden Maler möglich, eine erfindungsgemäße Ausführungsform zu nutzen, selbst wenn er nicht über ein Steuergerät 5 verfügt. Er wird dazu von seinem Auftraggeber mit einem Zugangscode aus der webbasierten Plattform des Datenverarbeitungssystems versorgt und erreicht damit die Baustelle und das Baugerüst 7. An dessen erster Zutrittsstelle findet er eine Sperre 11 in der Passage 10 vor. Ein Sperrsignal 21 ist aktiv. Der Handwerker gibt in ein am Gerüst befestigten Steuergerät 2 mit Speichermedium 3 den Code ein und die mobile App startet oder ein ihm außer dem Code mitgegebener
Arbeitsklettergurt, vgl. Fig. 1.2, gelangt in
Betriebsbereitschaft. Über Eingabetasten 25 oder sprachgesteuert beantwortet er Fragen der Prüfung, die normgerecht mittels mobiler App 5 abgearbeitet wird, während er noch auf dem Baugrund 19 das Gerüst von unten abschreitend in Augenschein nimmt. Ob die App nun in Echtzeitverbindung zur webbasierten Plattform steht oder nicht, der lokal installierte Softwarebestandteil wird dem Erfindungsgedanken folgend in der Lage sein, bei ausreichender Bestätigung auf normgerechte handwerkliche Arbeit zu erkennen und der Passage 10 übermitteln, dass das Sperrsignal 21 erlöschen darf und statt dessen ein Freigabesignal 22 leuchten oder erklingen darf.
Hat der Handwerker allerdings ein Steuergerät 5 bei sich, reicht es, dass er vor Ort seine ihn ohnehin zweifelsfrei
identifizierende App einen am Gerüst 7 angebrachten QR-Code 31 einscannen lässt. Sodann startet seine App die Prüfung bei
Inaugenscheinnahme mit ihm, bis auch nach dieser Variante das Freigabesignal 22 beispielsweise nur erklingt.
Bei den weiteren Schleusen, beispielsweise zum Bedienen eines Aufzugs, wird analog die Identifizierung und Inaugenscheinnahme, beispielsweise einer gesicherten Ladung auf einer
Aufzugsplattform, abgenommen. Erst bei positivem Prüfergebnis darf die Heben-Taste des Aufzugs gedrückt werden, bzw. erst dann reagiert diese Antriebstaste.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines
Datenverarbeitungssystembeispiels gemäß der Erfindung. Das
Datenverarbeitungssystem weist einen Server 1 auf, der über eine Kommunikationsschnittstelle 2, insbesondere ein drahtloses oder drahtgebundenes Netzwerk 8, 9 mit einer webbasierten Plattform 4 und ein Steuergerät mit mobiler App 5 verbunden ist. Die
webbasierte Plattform 4 und die mobile App 5, deren Funktionieren mittels des Servers 1 alleine gewährleistet sein kann, sind über eine drahtlose 9 oder drahtgebundene Netzwerkverbindung 8, mit Peripheriegeräten 6 verbunden, welche über Sensoren 25 ein
Baugerüst 7 und/oder ein Bauwerk 33, analysieren und die
Analysedaten 23, Bilddaten 26, Wetterdaten 27, Standortdaten 28, als gesammelte Echtzeitdaten 20, über die webbasierte Plattform 4, oder die mobile App 5, zur Auswertung in das
Datenverarbeitungssystem übermitteln. Die Echtzeitdaten 20 werden beispielsweise in dem lokalen Datensammler 29 und dem
Speichermedium 3 des Server 1 abgelegt und dort mit den
statischen Daten 30 in einem Verarbeitungsprozess verglichen. Bei ausreichender Übereinstimmung der Sensordaten 26, Echtzeitdaten 20 und statischen Daten 30, wird ein Freigabesignal 22, oder bei Abweichungen zwischen Sensordaten 26, Echtzeitdaten 20 und statischen Daten 30, ein Sperrsignal 21, über ein drahtgebundenes 9, oder drahtloses 8 Netzwerk an eine webbasierte Plattform 4, eine mobile App 5 und Peripheriegeräte 6 gesendet. Das
Freigabesignal 22 oder Sperrsignal 21 kann über eine Sperre 11 dargestellt werden. Das Freigabesignal 22 oder Sperrsignal 21 löst ausführungsabhängige Funktionen bei den Peripheriegeräten 6 aus. Die statischen Daten 30 und die Echtzeit-Daten 20 werden über den Server 1 mit der Normdatenbank 35 abgeglichen, und über den QR-Code 31 die resultierenden Anweisungen ausgelesen und auf den Peripheriegeräten 6 oder dem Steuergerät für eine mobile App 5 dargestellt.
Bezugszeichenliste
1 Server
2 Kommunikationsschnittstelle
3 Speichermedium
4 webbasierte Plattform
5 Steuergerät, insbesondere mit installierter mobilen App
6 Peripheriegerät
7 Baugerüst
8 Drahtgebundenes Netzwerk
9 Drahtlosnetzwerk
10 Passage
11 Sperre
12 Weisungsanzeige
13 Luke
14 Statikteil, insbesondere Diagonalstrebe
15 Durchgang, insbesondere Leiter
16 Stütze
17 Netz
18 Lauffläche
19 Baugrund
20 Echtzeitdaten
21 Sperrsignal
22 Freigabesignal
23 Analysedaten
24 Energieversorgungssystem, insbesondere Stromspeicher
25 Eingabedaten, insbesondere Eingabetasten
26 Bilddaten, Kamera
27 Wetterdaten, Wetterstation
28 Standortdaten, GPS-Einrichtung
29 lokaler Datensammler
30 statische Daten
31 QR-Code
32 Personendaten, persönlicher Chip
33 Bauwerk
34 Anker
35 Normdatenbank
61 Mediasystem, insbesondere Vibrationsgenerator

Claims

Patentansprüche:
1. Datenverarbeitungssystem zum computergestützten
Überprüfen normgerecht ausgeführter Handwerksarbeiten, insbesondere zum Überprüfen von Baugerüsten, sowie zum Dokumentieren der diesbezüglichen initialen und
wiederkehrenden Überprüfungen und der Prüfungsergebnisse, wobei
1.1 eine web-basierte Plattform (4)
1.1.1 Standort-Daten (28), Auftragsdaten,
1.1.2 Echtzeitdaten (20), wie aktuelle Ausführungsdaten, sensorische Daten und
1.1.3 Personendaten umfasst,
1.2 und die auf einen Server (1) installierbare webbasierte Plattform (4) eine Normdatenbank (35)
auftragsbezogen ausgewertet wird, und welches
1.3 Datenverarbeitungssystem basierend auf Informationen aus der Normdatenbank (35) und aus Ausführungsdaten für eine mobile App (5) eine Checkliste generiert, die auf einer Baustelle im Rahmen einer
Inaugenscheinnahmeabprüfbar ist,
1.4 wobei eine vollständige Abarbeitung der Checkliste eine bautechnische und/oder sicherheitstechnische
Einrichtung (11, 12, 21, 22) signalisiert (2, 6, 8, 9).
2. Prüfverfahren zur Normanwendung im Bauwesen, wobei eine projektbezogen relevante Norm (35) ausgewählt wird, dann die Norm (35) mittels eines vernetzten
Datenverabeitungssystems zu einer PrüfCheckliste
ausgewertet wird, und diese Checkliste im örtlichen
Projektbereich während der Ortsbegehung zur Dokumentation der Inaugenscheinnahme mittels einer mobilen App (5) in einem aktiven Anwendungsprozess abgearbeitet wird, wobei die vor Ort prüfende Person mittels des verwendeten Endgerätes identifiziert und mittels der mobilen App dem Prüfergebnis zugeordnet ist.
3. Prüfverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Norm mittels eines Datenverarbeitungssystems nach Anspruch 1 ausgewertet wird.
4. Peripheriegerät, insbesondere Datenbrille oder
Datenuhrarmband, zur computergestützten Überprüfung von Normvorgaben im Bauwesen, wobei das Peripheriegerät (6) zumindest folgende Komponenten umfasst:
4.1 ein Mediasystem (61) zur sensitiven Markierung der zu prüfenden Positionen, und/oder zur Signalgebung im Notfall und
4.2 einen Sensor und / oder eine Kamera, beispielsweise zur Erfassung der räumlichen Umgebung, von aktuellen Objektdaten oder Personendaten, wie Puls, und
4.3 ein Kommunikationssystem, zumindest zur
Datenübertragung an ein externes
Datenverarbeitungssystem, insbesondere an eine webbasierte Plattform (4) oder einen lokalen
Datensammler (29) und
4.4 ein Energieversorgungssystem (24) zur Versorgung des Peripheriegeräts (6) mit Energie.
5. Ampelschranke zur Beschränkung eines Zugangs durch eine Passage (10) im Bauwesen, wobei die bevorzugt als Sperre 11 eines Baugerüsts 7 verwendete Ampelschranke zumindest folgende Komponenten umfasst:
5.1 eine bewegliche Stange zur Gewährung (22) oder
Verwehrung (21) des Zugangs durch die Passage (10) und
5.2 eine Lichtsignalanlage mit Weisungsanzeige (12) zur optischen Kenntlichmachung der Zugangsberechtigung und
5.3 ein Bedienfeld zur manuellen Entsperrung der
Ampelschranke in Notfällen.
6. Ampelschranke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
6.1 ein Sensorsystem zur Erfassung der räumlichen
Umgebung der Ampelschranke und/oder
6.2 ein Kommunikationssystem zur Kommunikation der
Ampelschranke mit einem externen
Datenverarbeitungssystem und/oder einer webbasierten Plattform und/oder
6.3 ein Energieversorgungssystem zur Versorgung der
Ampelschranke mit Energie
6.4 in ein Ampelschrankensystem integriert ist.
7. Sensorgurtsystem zur Sicherung einer Person an einem
Rohrsystem, wobei das Sensorgurtsystem zumindest folgende Komponenten umfasst:
7.1 ein Gurtsystem zur Sicherung des Nutzers an einem Rohrsystem und
7.2 ein Sensorsystem zur Erfassung der
Verschlusspositionen sowie Gurtdruckpunkte und
7.3 ein Bedienelement zur Interaktiv mit einem externen Datenverarbeitungssystem und/oder einer webbasierten Plattform und
7.4 ein Kommunikationssystem zur Kommunikation des
SensorgurtSystems mit einem externen
Datenverarbeitungssystem und/oder einer webbasierten Plattform und
7.5 ein Energieversorgungssystem zur Versorgung des
Sensorgurtsystems mit Energie.
8. Verfahren zum Planen von Baugerüsten für Nutzer eines
Datenverarbeitungssystems nach Anspruch 1, umfassend die Verfahrensschritte
8.1 Aufzeichnen von Bildfolgen oder Filmen während eines Drohnenfluges entlang einer vorgegebenen oder entlang mehreren vorgegebenen Flugbahnen,
8.2 Vermessen des Bild- und/oder Filmmaterials
8.3 Baugerüstplanung, bevorzugt 3D-Gerüstpläne, und
abschließend übermitteln der 3D-Gerüstpläne in das DatenverarbeitungsSystem.
9. Durchführen von Kontrollflügen mittels Steuergeräten 6, die in das Datenverarbeitungssystem verbunden sind, zur Unterstützung einer Inaugenscheinnahme.
10. Scanroboter zum automatischen Scannen einer Scanumgebung, wobei der Scanroboter zumindest folgende Komponenten umfasst :
10.1 ein Fortbewegungssystem zur Fortbewegung des
Scanroboters innerhalb der Scanumgebung und
10.2 ein Scansystem zum Scannen der Scanumgebung und
10.3 ein Steuerungssystem zur automatischen Steuerung des Scanroboters und
10.4 ein Kommunikationssystem zur Kommunikation des
Scanroboters mit einem externen
Datenverarbeitungssystem und
10.5 ein Energieversorgungssystem zur Versorgung des
Scanroboters mit Energie.
11. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass eine webbasierte Plattform (4) , vorzugsweise installiert auf einem Server (1), umfassend eine Kommunikationsschnittstelle (2) für drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit einem Netzwerk (8. 9), einem Speichermedium (3) , der mittels der webbasierten Plattform und/oder mittels einer mobilen App steuerbar ist, insbesondere zur Speicherung von Daten (20,21,22,23,25,26,27,28) eine Baustelle betreffend, vorzugsweise eines Baugerüsts.
12. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass sensorische Daten, insbesondere von einer Datenbrille nach Anspruch 4, einer Ampelschranke nach Anspruch 5, einem SensorgurtSystem nach Anspruch 7, einem Scanroboter nach Anspruch 10 mittels der
webbbasierten Plattform 4 und / oder der mobilen App (5) dokumentiert werden.
13. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ständigen Abgleich von Baudaten, insbesondere individuellen Planungsdaten zu individualisierten
Bauprojekten sowie bautechnischen und baurechtlichen Normen, mit Echtzeitdaten, vorzugsweise ermittelt durch Peripheriegeräten 6 nach den Ansprüchen 4 bis 7, und/oder standortabhängigen Wetterdaten und / oder Daten aus
Eingaben in Steuergeräte 5 oder eine webbasierte
Plattform 4.
14 . Prüfverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Echtzeitdaten, insbesondere von einem
Peripheriegerät 6 und/oder von dem
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 mit statischen Daten, wie Planungsdaten sowie bautechnische und
baurechtlichen Normen, abgeglichen werden.
15. Prüfverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherheitsanforderungen zu Baugerüsten 7 mittels Peripheriegeräten 6 automatisiert überprüft werden, und/oder mittels Bildauswertung in einer webbasierten Plattform Sicherheitsprotokollfragen beantwortet werden, wobei innerhalb einer Datenverarbeitungsanlage gemäß Anspruch 1 eine individualisierbare Prüfhistorie als
Dokumentation erstellt wird.
16. Datenbrille dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest folgende Komponenten aufweist:
16.1 ein bevorzugt in Höhe und Abstand verstellbares
Sensorsystem zur Erfassung der Umgebung und
16.2 eine Projektionsfläche zur optischen Darstellung von Daten und
16.3 ein Lautsprecher zur Wiedergabe von Signaltönen und
16.4 ein Kommunikationssystem zur Kommunikation mit einem externen Datensystem und
16.5 ein Energieversorgungsystem zur Versorgung mit
Energie .
17. Sensorgurtsystem, dadurch gekennzeichnet, dass es
zumindest folgende Komponenten aufweist:
17.1 einen Verschlussriegel zum Verschließen des
Sensorgurtsystems und
17.2 ein Schlaufensystem zur Sicherung des
Sensorgurtsystems am Körper und
17.3 eine Sicherungsverbindung zur Verbindung des
Sensorgurtsystems mit einem Rohrsystem, vorzugsweise ein Baugerüst, und
17.4 ein Sensorsystem zur Erfassung der
Verschlussriegelstellung, Druckverbindungen oder Wärmeverbindungen am Schlaufensystem und
17.5 ein Bedienelement zur Befehlsgabe an ein
Datenverarbeitungssystem und
17.6 ein Lautsprecher zur Wiedergabe von Signaltönen und
17.7 ein Kommunikationssystem zur Kommunikation mit einem externen Datensystem und
17.8 ein Energieversorgungsystem zur Versorgung mit
Energie .
18. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abgleich mit einem Normungswerk oder einer
Handwerksvorschrift automatisiert eine Materialliste erzeugt wird, welche in einem in dem
Datentverarbeitungssystem nach Anspruch 1 hinterlegten Lagerlogistikverfahren eine Bestellung bei einem
Systempartner und eine Lieferung und Arbeitsvorbereitung auslöst .
19. Logistiksystem für das Verladen von Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 Warenbestände synchronisiert, sodass
automatisiert eine Bestellung ausgelöst wird oder eine Einlagerung veranlasst.
20. Logistiksystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stapelgestell Informationen aus
Peripheriegeräten (6) ausliest.
21. Logistiksystem nach Anspruch 19 und 20, insbesondere
Verladesystem für das Verladen von Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente des Verladesystems
zumindest folgende Komponenten aufweisen:
21.1 ein Sensorsystem zur Erfassung der Umgebung des
Verladesystems und
21.2 ein Kommunikationssystem zur Kommunikation des
Verladesystems mit einem externen
Datenverarbeitungssystems und
21.3 ein Energieversorgungsystem zur Versorgung des
Verladesystems mit Energie.
22. Scanroboter zur Verwendung in einem
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 als
Peripheriegerät 6 und oder Steuergerät (5), dadurch gekennzeichnet, dass sein Fortbewegungssystem
22.1 zumindest ein Fahrwerk und/oder
22.2 zumindest eine Schreiteinheit und/oder
22.3 eine Anzahl von Rotoren umfasst.
23. Scanroboter nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch, ein Sensorsystem und/oder Hilfssensoren, umfassend zumindest
23.1 eine Kamera und/oder 3D-Laserscanner zur Abbildung der Scanumgebung und/oder
23.2 einen Infrarotsensor und/oder einen
Ultraschallsensor zur Hinderniserkennung und/oder
23.3 einen Positionssensor, bevorzugt einen GPS- Empfänger, zur Lokalisierung und/oder
23.4 einen Drucksensor und/oder Wärmesensor zur
Feststellung von Berührungen und
23.5 einen Prozessor und/oder einen Chip zur Verarbeitung der sensorischen Daten umfasst.
24. Verfahren zum automatischen Scannen einer Scanumgebung mit einem Scanroboter nach dem Anspruch 22,
gekennzeichnet durch, folgende Schritte
24.1 das Bereitstellen einer Anzahl von Scanpunkten für den Scanroboter und
24.2 automatische Ansteuern der Scanpunkte durch den
Scanroboter und
24.3 automatisches Scannen der Scanumgebung an den
Scanpunkten .
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen
25.1 ein übermitteln eines Plans der Scanumgebung mit
darin markierten Scanpunkten an ein
Kommunikationssystem des Scanroboters umfasst, und/oder
25.2 ein Anbringen von jeweils einer von einem Sensor des Scanroboters erfassbaren Markierung an den Scanpunkten und ein automatisches Erfassen der
Scanpunkte durch den Scanroboter umfasst.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch, ein Übermitteln von durch das Scannen erfassten Scandaten durch ein Kommunikationssystem des Scanroboters,
bevorzugt in Echtzeit, an ein externes
Datenverarbeitungssystem, vorzugsweise einem
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, zur
Weiterverarbeitung der Scandaten, wobei die
Weiterverarbeitung bevorzugt ein Erstellen eines 3D- Modells der Scanumgebung und besonders bevorzugt eine grafische Darstellung und/oder eine Weiterleitung des 3D- Modells der Scanumgebung und besonders bevorzugt eine grafische Darstellung und/oder eine Weiterleitung des 3D- Modells an einen Nutzer umfasst.
PCT/DE2019/000148 2018-05-24 2019-05-24 Datenverarbeitungssystem, prüfverfahren, peripheriegeräte, planungsverfahren, scanroboter WO2019223825A2 (de)

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