WO2022106025A1 - System zur erkennung eines fehlerzustands eines schwimmschlauchs - Google Patents

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WO2022106025A1
WO2022106025A1 PCT/EP2020/082887 EP2020082887W WO2022106025A1 WO 2022106025 A1 WO2022106025 A1 WO 2022106025A1 EP 2020082887 W EP2020082887 W EP 2020082887W WO 2022106025 A1 WO2022106025 A1 WO 2022106025A1
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WO
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tube
swimming
hose
floating
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/082887
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simon BISHOP
Paul Staton
Original Assignee
DUNLOP OIL & MARINE Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by DUNLOP OIL & MARINE Ltd. filed Critical DUNLOP OIL & MARINE Ltd.
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Priority to US18/253,778 priority patent/US20240044424A1/en
Priority to PCT/EP2020/082887 priority patent/WO2022106025A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/133—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting buoyant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/10—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/30—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures
    • B63B27/34—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures using pipe-lines

Definitions

  • the invention relates to a system for detecting a fault condition in a swimming tube.
  • Floating hoses are basically known from the prior art.
  • a floating hose is often used to connect one end to a buoyant buoy so that the other end can be used to connect and disconnect to a tanker.
  • the floating tube can float in the water of a sea together with the buoy.
  • the buoy can also be coupled to an underwater hose.
  • a fluid connection between the underwater tube and the flotation tube is established by the buoy. Fluid can thus be directed from the underwater tube through the buoy to the second end of the flotation tube. This can be used, for example, when a fluid, in particular crude oil, is to be routed from the underwater hose to the tanker.
  • a reverse flow direction for the fluid in particular the crude oil
  • petroleum can be pumped from the tanker through the floating hose to the buoy and then into the underwater hose.
  • the second end of the floating hose can be uncoupled from the tanker.
  • the swimming tube floats freely in the water of the sea, at least with the second end. It may be a long time, in particular several hours or even days, before another tanker approaches the second end of the floating hose in order to couple the second end of the floating hose.
  • the movement of the swimming tube is influenced by the current of the sea water and/or by the wind over the sea water.
  • the invention is based on the object of being able to determine a faulty state of a floating hose as quickly and easily as possible and from afar.
  • a system for detecting a faulty state of a swimming tube is therefore provided.
  • the system has a buoyant swimming tube, a detection system and an evaluation unit.
  • the detection system is designed to detect a geometric arrangement of the swimming tube and/or to detect a swimming state of the swimming tube.
  • the detection system is configured to generate a detection signal that represents the detected geometric arrangement of the swimming tube and/or the detected swimming state of the swimming tube.
  • the detection system and the evaluation unit are coupled via a first signal connection in order to transmit the detection signal from the detection system to the evaluation unit.
  • the evaluation unit is configured (a) to detect a first error state of the swimming tube based on the geometric arrangement if tube sections of the swimming tube are arranged crossing one another, (b) based on the geometric arrangement detect a second failure condition of the swim tube when a tube section of the swim tube is disposed detached from the remainder of the swim tube, (c) detect a third failure condition of the swim tube based on the swim condition when a tube section of the swim tube is fully submerged in water, and/or ( d) recognizing a fourth fault condition of the swimming hose based on the geometric arrangement if the swimming hose is arranged wound at least in sections.
  • the system allows an automatic and therefore particularly fast detection of a faulty state of the floating hose.
  • the system has the swimming tube and the detection system, with the detection system detecting the geometric arrangement of the swimming tube or a swimming state of the swimming tube.
  • the swimming state can represent and/or be determined by a draft of the swimming tube.
  • the floating hose can have a multiplicity of buoyant hose segments which are arranged one behind the other to form a hose strand and are coupled to one another. This hose strand forms an advantageous embodiment of the floating hose. If the swimming tube has a large number of tube segments, the floating state can represent the draft of each of the tube segments and/or be determined thereby.
  • the buoyancy of a tube segment can be positive if this tube segment is arranged at least partially floating above the waterline.
  • the buoyancy status of a hose segment can be negative if the respective hose segment is completely below the waterline or is completely submerged in water.
  • the floating state of the floating hose can be formed by the floating states for the hose segments.
  • the buoyancy of the buoyancy tube may represent the draft for each tube segment.
  • the detection system can have an imaging camera to capture an image of the swim tube in the water.
  • the detection system can have a processor unit in order to carry out the aforementioned pattern recognition.
  • the capture system may also include said camera for capturing an image of the swim tube.
  • the floating state of the floating tube can also be detected by another advantageous embodiment of the detection system.
  • the detection system can have a plurality of node units, each node unit being designed by means of an associated radio unit to set up a radio connection to two other radio units.
  • a radio network can be formed as a result.
  • Each or more of the hose segments may have a corresponding node unit and/or the node unit may be attached to the respective hose segment.
  • the radio connection from one node unit to another of the node units is only established as long as the node unit and/or an associated antenna of the node unit is above the waterline. Only then can an over-the-air radio link be established. Based on the aforesaid radio network it is therefore possible to identify the radio units that are not part of the radio network.
  • the detection system can be designed for a corresponding identification.
  • the detection system can thus recognize that the hose segments are floating with a node unit attached to them if the respective radio unit participates in the radio network by setting up a radio connection.
  • hose segments whose attached node unit does not establish and/or form a radio connection to the radio network can be recognized by the detection system as a submerged hose segment.
  • the detection system can know what number of node units is provided for the swimming tube and which of the tube segments the respective node unit is assigned to.
  • the detection system can therefore be designed to to detect the submerged hose segments based on the radio connections of the radio network and to recognize the associated hose segments as submerged.
  • the node units participating in the radio network and the associated hose segments are therefore recognized by the detection system as floating hose segments.
  • the detection system can therefore detect a flotation condition of the flotation tube, with the flotation condition representing each of the tube segments as either floating or fully submerged.
  • a geometric arrangement of the swimming hose can be understood to mean, for example, a spatial structure and/or a spatial arrangement of the swimming hose.
  • the geometric arrangement can be determined and/or represented, for example, by spatial coordinates, for example in a plane, of the swimming tube.
  • the geometric arrangement can be determined and/or represented, for example, by spatial coordinates, preferably in one plane, of the tube segments.
  • the geometric arrangement can also relate, for example, to the spatial orientation of the swimming hose and/or the preferably associated hose segments.
  • the geometric arrangement of the floating hose can therefore provide information about how and/or in which geometric form the floating hose is arranged.
  • the detection system is at least partially attached to the flotation tube.
  • the detection system can be partially embedded in the swimming tube.
  • the node units can be at least partially embedded in a jacket wall of each of the floating tubes.
  • the permanent coupling of the detection system to the swimming hose is not absolutely necessary.
  • the detection system is implemented with the optical camera, for example, then the detection system can be fixed, for example, on a buoy that is connected to a first end of the swimming tube. The camera can then be oriented to optically capture the flotation tube.
  • the evaluation unit is coupled to the detection system via the signal connection.
  • the evaluation unit is also directly mechanically connected to the detection system and/or the evaluation unit and the detection system can be at least partially integrated.
  • the evaluation unit can also be attached to the swimming tube and/or the buoy.
  • the evaluation unit is spatially separated from the detection system. It is preferably provided that the evaluation unit is physically and spatially separated from the detection system.
  • the evaluation unit can be arranged on land or on a ship.
  • the first signal connection between the detection system and the evaluation unit can be designed partially or completely as a wireless signal connection, in particular a radio signal connection. This offers the advantage that the detection of the faulty state of the floating tube can also be carried out particularly quickly by means of the evaluation unit with a particularly high computing power.
  • the evaluation unit can be implemented by a computer cloud network. However, this is only one advantageous configuration option.
  • the first signal connection can take place, for example, via a satellite and/or other communication nodes.
  • the first signal connection can be made via a satellite and from there via other satellites to a land station, from which the first signal connection leads via cable to the evaluation unit.
  • the detection signal is transmitted from the detection system to the evaluation unit via the first signal connection.
  • the evaluation unit therefore has information about the geometric arrangement of the swimming tube and/or the swimming state of the swimming tube.
  • the evaluation unit is configured to recognize the first error status, the second error status, the third error status and/or the fourth error status.
  • the evaluation unit can therefore be configured, for example, to recognize only one of the error states mentioned above. However, it is also possible for the evaluation unit to be designed to recognize several of the error states mentioned above.
  • the evaluation unit is configured to detect each of the error states mentioned above.
  • the following is the configuration of the evaluation unit in connection with each of the above Error states are explained individually. However, this should not necessarily mean that only one of the configurations explained may be provided for the evaluation unit. In principle this is possible. However, it can also be provided that several of the configurations explained above and/or all of the configurations explained below can be provided for the evaluation unit.
  • the geometric arrangement relates to the geometric arrangement of the swimming tube detected by the detection system.
  • the evaluation unit has the corresponding information, since the evaluation unit is coupled to the detection system via the first signal connection and the detection signal can be transmitted to the evaluation unit via this.
  • the geometric arrangement of the swimming tube can represent the geometric shape and/or the spatial arrangement of the swimming tube. If the geometric shape of the swimming hose is designed in the manner of a loop, for example, then there are at least two hose sections and/or two hose segments which are arranged crossing one another. Each hose section can be formed by a single hose segment. However, it is also possible for one or each of the hose sections to be formed by a plurality of hose segments of the floating hose.
  • the crossing arrangement of the hose sections of the swimming hose can occur, for example, when the swimming hose forms the loop and thus a hose section of the swimming hose rests on another hose section of the swimming hose.
  • the two tube sections do not necessarily have to be arranged at an angle of 90 degrees to one another.
  • the hose sections can be arranged at an acute angle and/or at a shallow angle relative to one another.
  • Tube sections arranged crossing one another can be recognized by the evaluation unit based on the geometric arrangement of the floating tube.
  • the evaluation unit can be configured accordingly for this purpose.
  • Crossing hose sections of a floating hose are to be avoided as far as possible, since the crossing hose sections are exposed to a particularly high mechanical load when the floating hose is used.
  • the geometric arrangement of the swimming tube can therefore be incorrect, since it includes tube sections that cross one another. A first fault condition is therefore recognized by the evaluation unit for this swimming tube.
  • the evaluation unit is configured to recognize a second error state of the swimming hose based on the geometric arrangement if a hose section of the swimming hose is arranged detached from the rest of the swimming hose.
  • the geometric layout is the geometric layout of the swim tube that is sensed by the sensing system. If a hose section detaches from the rest of the swimming hose, the geometric arrangement of the swimming hose will also represent the greater distance between the severed hose section and the remaining hose that has arisen as a result of the severing.
  • the evaluation unit can be stored by the evaluation unit as to which maximum sections may exist between the hose segments and/or between hose sections of the swimming hose. If the distance between two of the hose segments and/or hose sections mentioned is greater than the corresponding maximum distance, this can be recognized by the evaluation unit based on the geometric arrangement and preferably based on the stored maximum distance between the hose segments and/or hose sections. The evaluation unit is preferably configured accordingly for this purpose. If the maximum distances are the same, a single maximum distance can be used instead of the maximum distances mentioned above.
  • the evaluation unit can also be configured to determine the second fault condition of the swimming tube based on the geometric arrangement of the entire swimming tube and the maximum distance between the tube segments.
  • a detached hose section can also be recognized from the remaining hose section of the swimming hose based on the angle between the severed part of the hose section and the remaining hose section. Because usually the hose sections can only be arranged at a limited angle relative to one another. This angle can be stored by the evaluation unit as a limit value angle. If the angle represented by the geometric arrangement between the severed hose section and the remaining hose section is greater than the predetermined limit value angle, this can be recognized by the evaluation unit and the second error state of the floating hose can then be recognized. A combination of the above options is also possible.
  • the evaluation unit can be configured accordingly for this purpose.
  • the evaluation unit is configured to recognize a third error state of the swimming hose based on the swimming state when a hose section of the swimming hose is completely immersed in water.
  • the swimming state can refer to the entire swimming tube as a unit and/or that the swimming state of the swimming tube can represent the respectively associated swimming state for each tube segment of the swimming tube.
  • the swimming state can assume a respective value that indicates whether the respective hose segment is floating or completely submerged.
  • a swimming state for the entire swimming tube can be generated from the individual swimming states of the tube segments.
  • the detection system can be designed and/or configured accordingly.
  • the evaluation unit can therefore recognize whether a hose section of the swimming hose is completely immersed in water.
  • the hose section can be formed by a single hose segment of the floating hose. However, it is also possible for the hose section to be formed by a plurality of hose segments of the floating hose. Total immersion of the tube section in the water may occur, for example, at the second end of the flotation tube, with the opposite first end of the flotation tube being attached to a buoy.
  • the second end of the swimming hose and the hose section of the swimming hose adjoining it can, for example, be immersed in the water if the second end of the swimming hose has a defect and/or fault.
  • a valve is arranged at the second end of the swimming tube in order to close the second end of the swimming tube, an incorrectly opened valve can lead to water penetrating into the interior of the swimming tube and thus causing the second end of the swimming tube to be submerged and/or at least encourages.
  • a tube section of the floating tube may submerge. For example, if said hose section of the floating hose was run over by a large ship or if the hose section collided with a ship, the hose section may be damaged, causing the hose section to be immersed in the water.
  • the section of hose submerged in the water need not necessarily be at one end of the swim hose.
  • the evaluation unit can identify the tube segments that are completely immersed in the water are immersed. Based on this, the evaluation unit can therefore recognize the hose section that is completely immersed in the water. If this was recognized by the evaluation unit, the third error state of the floating hose is recognized by the evaluation unit. Provision can preferably be made for the evaluation unit to positively identify the third error state only when the hose section of the floating hose is completely immersed in water for at least a predetermined period of time.
  • the evaluation unit is configured to recognize a fourth fault condition of the swimming hose based on the geometric arrangement if the swimming hose is arranged wound at least in sections.
  • the geometric arrangement relates to the geometric arrangement of the swimming tube detected by the detection system. This corresponding information is available to the evaluation unit.
  • the flotation tube is often attached to a buoy at a first end. The second end of the swimming tube can be moved around the buoy by the water current and/or the wind, so that one or more windings of the swimming tube are formed around the buoy.
  • the floating tube is preferably arranged in a coiled manner when at least one complete turn of the floating tube is formed around an object.
  • the geometric arrangement of the swim tube can represent the geometric shape of the swim tube.
  • the evaluation unit can be configured by winding the swimming tube based on the geometric arrangement of the swimming tube. If the evaluation unit recognizes the winding of the swimming tube, it also recognizes the fourth error status of the swimming tube.
  • the evaluation unit can be configured to carry out pattern recognition based on the geometric arrangement or the swimming state of the swimming tube. If corresponding patterns are recognized by the evaluation unit, the pattern recognized in each case can be assigned to one of the error states mentioned above.
  • the evaluation unit can therefore preferably be designed and/or configured to recognize one or each of the error states by means of pattern recognition.
  • the floating hose has a plurality of hose segments that are coupled to one another in series.
  • the coupling is preferably a mechanical coupling.
  • the tube segments can therefore be arranged one behind the other and connected to one another in a non-positive and/or positive manner at their end faces, so that a strand of tube segments is formed. This can also be referred to as a hose line and/or form the floating hose.
  • An advantageous embodiment of the system is characterized in that the detection system is at least partially attached to the floating tube.
  • the detection system can be designed in several parts. One or more parts of the detection system may be attached to the flotation tube. Thus, the parts of the detection system attached to the swimming tube can be distributed evenly over the length of the swimming tube. In particular, it is possible for at least one part of the detection system to be assigned to each hose segment of the swimming hose and/or to be attached to the respective hose segment. As a result, a particularly precise detection of the geometric arrangement of the floating tube is possible.
  • An advantageous embodiment of the system is characterized in that the system has a floatable buoy, with a first end of the floating hose being connected to the buoy. This is preferably a mechanical connection.
  • the first end of the swimming tube can therefore be connected to the buoy in a non-positive and/or positive manner.
  • a fluid connection between the swimming tube and the buoy can also be established as a result.
  • the buoy can also have another connector.
  • An underwater hose can be coupled to the buoy with this connection. This can also be a non-positive and/or positive connection.
  • the underwater hose can establish a fluid connection to the buoy through said connection.
  • a fluid connection between the underwater hose and the swimming hose can be established by means of the buoy.
  • the buoy is also buoyant.
  • the swimming tube and the buoy can thus form a buoyant unit, in particular a swimming unit.
  • the swimming unit can be part of the system.
  • An advantageous embodiment of the system is characterized in that the detection system is at least partially attached to the buoy.
  • One or more parts of the detection system can thus be attached to the buoy.
  • the other parts of the detection system can be attached to the swim tube, for example.
  • the detection system can be distributed over the buoy and the swim tube.
  • the entire detection system it is also possible for the entire detection system to be attached to the buoy. This can be the case, for example, if the detection system has a camera with which the floating tube is optically detected.
  • a further advantageous embodiment of the system is characterized in that the detection system has a plurality of node units, with each node unit being formed by means of an associated radio unit for establishing a radio connection to each of at least two of the other radio units of the respective node unit, so that a radio network , In particular a mesh radio network, is created, with the node units being distributed over the length of the swimming tube or distributed between the buoy and a second end of the floating tube.
  • the radio connections between the plurality of node units thus form a radio network which enables communication with each of the node units. If the radio connection of one of the node units to the radio network is interrupted, this can be detected by the detection system.
  • the detection system can be designed and/or configured for this.
  • the detection system can identify the hose segment or the hose section of the floating hose to which the respective node unit is attached, to which the radio connection is interrupted.
  • the detection system can be designed and/or configured to detect a hose section immersed in water and/or a hose segment immersed in water based on the interrupted radio connection to one of the node units.
  • the detection system can be designed and/or configured to detect the swimming state of the swimming tube, in particular the swimming state for each of the tube segments and/or tube sections of the swimming tube.
  • the detection system can be designed and/or configured to detect the geometric arrangement of the swimming tube based on the radio network.
  • each node unit is designed to determine a relative distance to each other node unit connected via a radio link based on the respective radio link, with at least one of the node units forming a main unit which is used to collect the signals from the other node units determined relative distances via the radio connections and/or the radio network, and wherein the main unit is designed to determine the geometric arrangement of the swimming tube based on the collected relative distances.
  • the relative distances preferably relate to the distances between the node units and/or to the distances from the main unit to each additional node unit.
  • the distances can in particular the distances between adjacent Include knot units along the flotation tube.
  • the relative distances determined by means of the radio link can preferably also relate to the relative distances between the main unit and each of the additional node units.
  • the relative distances determined by the radio connections can be used to depict the geometric arrangement of the swimming tube.
  • the node units have the radio units to determine the relative distances.
  • the radio connections can be established by means of the radio units, so that a radio network, in particular the mesh network, is created. Radio signals can be exchanged via the radio connections. The radio signals have a transit time between transmission and subsequent reception. The radio signals can therefore be used to determine the distance between the corresponding radio units.
  • the node units and/or the main unit are designed accordingly for this purpose.
  • the radio links serve in particular to determine the relative distances between the node units and preferably to determine the relative distances between the main unit and each of the other node units. Provision can also be made for each radio unit to be configured in such a way that the geometric arrangement and/or the relative distances are determined by triangulation on the basis of the propagation times over the radio links.
  • the main unit in particular, and particularly preferably only the main unit, can be configured and/or designed for this purpose.
  • the propagation times can be measured by each of the node units and the corresponding information can be transmitted to the main unit via the radio network.
  • each of the node units can be configured to determine the relative distances by triangulation based on the propagation times of the radio signals of the radio connections that exist with the respective radio unit.
  • Each of the node units can be part of the detection system.
  • several of the node units or all node units can be firmly connected to the floating tube.
  • at least one node unit can be permanently connected to the buoy. This node unit can form the main unit.
  • one of the node units is connected to exactly one hose segment of the Swim hose is connected.
  • the node units it is also possible for the node units to be distributed in such a way that every second or every third tube segment is firmly connected to one of the node units.
  • Other node unit distributions may also be provided.
  • a further advantageous embodiment of the system is characterized in that the main unit is configured to determine the length of the tube sections of the swimming tube and/or the distances between the tube sections of the swimming tube based on the relative distances collected, so that the geometric arrangement at least also includes the length representing the hose sections and/or the distances between the hose sections.
  • the evaluation unit can be configured to detect a missing mechanical connection between two hose sections arranged one behind the other in a row based on the length of the hose sections and/or the distances between the hose sections.
  • Each hose section can be formed by one or more hose segments of the swimming hose.
  • the evaluation unit can be designed so that a reference length of each hose section and/or a reference distance between two adjacent hose sections are stored by the evaluation unit.
  • the evaluation unit can be configured to detect that the length has been exceeded if the determined length of a hose section is longer than the respectively associated reference length. In addition, the evaluation unit can be configured to determine and/or recognize a missing mechanical connection between two tube sections based on the excess length. Alternatively and/or additionally, the evaluation unit can be designed and/or configured to detect that the distance has been exceeded if the determined distance between two adjacent tube sections is longer than the respectively associated reference distance. In addition, the evaluation unit can be configured to determine and/or recognize a missing mechanical connection between two adjacent tube sections based on the detected exceeding of the distance. If the evaluation unit detects a missing mechanical connection between two adjacent hose sections is detected, the evaluation unit can thus detect the second fault condition.
  • a further advantageous embodiment of the system is characterized in that the main unit or a main unit formed by one of the node units is configured to set up a direct or indirect radio connection to each additional node unit via the radio network, with the main unit also being configured, each with the main unit identify each node unit in communication with the respective radio link as a floating node unit, and wherein the master unit is configured to identify each node unit not in communication with the master unit through a radio link as a submersible node unit, and wherein the master unit is configured to indicate the floating state of the floating tube based on the identification of the floating node units and/or the submerged node units in such a way that the buoyancy condition for each tube section of the floating tube indicates whether the respective ge hose section is either floating or submerged.
  • the main unit can recognize as submerged the hose section to which a submerged node unit is attached.
  • the main unit can be configured to recognize as floating the hose section of the floating hose to which a floating node unit is connected.
  • the tube sections of the floating tube can be divided into submerged and floating tube sections. It is fundamentally possible that all hose sections of the floating hose are recorded as floating or submerged. However, it may also happen that only one section of the flotation tube is indicated as floating or submerged. Each section of tubing may be indicated as floating or submerged, as appropriate.
  • a swimming condition for the entire swimming tube can be determined by the main unit.
  • the main unit can be configured and/or designed for this purpose.
  • the swimming state of the swimming tube can thus represent the indexing for each tube section in such a way that for each Hose section is indicated whether the respective hose section is either floating or submerged.
  • the evaluation unit can recognize the third error state of the swimming tube if at least one tube section of the swimming tube is indicated as being submerged.
  • a further advantageous embodiment of the system is characterized in that the detection system is designed to send the detection signal to the evaluation unit via the first signal connection.
  • the detection system can therefore transmit the detection signal to the evaluation unit without a prior request.
  • the detection signal can be transmitted unidirectionally from the detection system to the evaluation unit. This is particularly advantageous when the detection signal is partially transmitted via the first signal connection via a satellite.
  • the first signal connection is designed at least partially as a wireless signal connection.
  • the first signal connection can take place at least partially via radio.
  • the first signal connection can also be wired.
  • the first signal connection can be made via a wired signal connection to the first buoy and thus to at least part of the detection system that is arranged and/or formed on the buoy.
  • the first signal connection it is also possible for the first signal connection to take place at least essentially exclusively via radio. This can be the case, for example, when the evaluation unit is installed on a ship.
  • the detection system can set up the first signal connection to the evaluation unit via radio in order to transmit the detection signal from the detection system to the evaluation unit.
  • the evaluation unit is arranged at a distance from the floating hose and/or the detection system.
  • the evaluation unit can be designed to be physically separate from the floating hose and/or the detection system.
  • the Evaluation unit arranged on land, whereas the floating tube and / or the detection system are floating on the water.
  • the evaluation unit can have a particularly high processor capacity, which may have a high electrical power requirement.
  • An advantageous embodiment of the system is characterized in that the evaluation unit is a stationary evaluation unit.
  • the evaluation unit can thus be arranged in a stationary and fixed manner on land. As a result, the evaluation unit can also be maintained and/or updated particularly easily.
  • FIG. 1 shows an advantageous embodiment of the system in a schematic cross-sectional view.
  • FIG. 2 shows a further advantageous embodiment of the system, with the associated floating hose being in a first error state.
  • Figure 3 shows the system of Figure 1 with the associated flotation tube in a second fault condition.
  • Figure 4 shows the system of Figure 1 with the flotation tube in a third fault condition.
  • FIG. 5 shows a further advantageous embodiment of the system in a schematic plan view.
  • FIG. 6 shows a further advantageous embodiment of the system 2 from FIG. 1 in a schematic plan view.
  • FIG. 1 shows an advantageous embodiment of the system 2 in a schematic cross-sectional view.
  • the system 2 enables an error state of a swimming hose 4 to be detected.
  • the system 2 has the buoyant swimming hose 4 , a detection system 6 and an evaluation unit 8 .
  • the detection system 6 is preferably designed in several parts.
  • the detection system 6 can be formed by a plurality of node units 20, for example.
  • One of the node units 20 may form a master unit 26 or the master unit 26 may at least include the corresponding node unit 20 .
  • the main unit 26 is also a part of the detection system 6.
  • the parts of the detection system 6 are arranged in a distributed manner.
  • the system 2 has a floatable buoy 18 .
  • the main unit 26 may be associated with the buoy 18 or attached to the buoy 18 .
  • a first end 28 of the floating tube 4 is attached to the buoy 18 .
  • the floating tube 4 extends from the first end 28 to a second end 30.
  • the floating tube 4 can be made in several parts.
  • the swimming hose 4 can be formed by a plurality of hose segments 16 which are arranged in a row and coupled to one another.
  • the adjacent tube segments 16 can be releasably attached to one another in such a way that the entire floating tube 4 forms a continuous fluid channel.
  • Each of the tube segments 16 is buoyant. Therefore, the entire floating hose 4 is buoyant.
  • the buoy 18 is also buoyant.
  • the floating hose 4 and the buoy 18 can be constructed and/or designed in such a way, for example, that approximately 20 to 35% of the associated body is arranged above a waterline 32 in each case.
  • the waterline 32 is indicated in Figure 1 by a dashed line.
  • the draft 10 is also shown in FIG.
  • the main unit 26 of the detection system 6 is attached to the buoy 18 .
  • the other node units 20 of the detection system 6 are attached to the tube segments 16 of the floating tube 4 .
  • a node unit 20 is fastened and/or arranged on each of the tube segments 16 .
  • Each of the node units 20 and the main unit 26 are capable of radio communications, respectively 22 to the other node units 20 or the main unit 26 produce.
  • a radio network 24 can thereby be formed.
  • the distance between the node units 20 or the distance between the main unit 26 and each of the node units 20 can be determined by means of the radio network 24 . This can be determined by the propagation time of the radio connection 22 in question.
  • the geometric shape of the swimming tube 4 relative to the buoy 18 can therefore be deduced by triangulation.
  • the main unit 26 of the detection system 6 can be designed to detect the propagation times of the radio links 22 and to determine the geometric shape of the swimming tube 4 relative to the buoy 18 .
  • the geometric shape of the swimming tube 4 relative to the buoy 18 can represent the geometric arrangement of the swimming tube 4 .
  • the detection system 6 is therefore designed to detect the geometric arrangement of the swimming tube 4 .
  • the main unit 26 can therefore use the radio connections 22 and/or the radio network 24 to detect whether a direct or indirect radio connection 22 can be established with each of the other node units 20 . If no direct or indirect radio connection 22 is possible from the main unit 26 to one of the other node units 20 , the main unit 26 can be configured to determine the respective node unit 20 as a submerged node unit 20 . Because in practice it was found that the radio link 22 is interrupted as soon as the respectively associated node unit 20 is completely immersed in water.
  • the main unit 26 can therefore use the radio connections 22 or the radio network 24 to detect which of the hose segments 16 is immersed and which of the hose segments 16 is floating.
  • a flotation condition of the swim tube 4 may indicate which of the tube segments 16 of the swim tube 4 are floating and/or which tube segments 16 of the swim tube 4 are fully submerged. Since the Since the respective floating state of each of the tube segments 16 can be detected by the main unit 26 , the main unit 26 is also designed to detect the floating state of the floating tube 4 . This is because this swimming state can on the one hand represent the swimming state of the entire swimming hose 4 or represent the swimming state for each of the hose segments 16 of the swimming hose 4 .
  • the main unit 26 and each of the node units 20 are preferably formed as one electrical unit. They therefore require electrical energy for operation.
  • Each of the node units 20 and the main unit 26 can each have an associated battery in order to ensure electrical energy for the operation of the respective node unit 20 or the main unit 26 .
  • each of the node units 20 and/or the main unit 26 can have further energy sources.
  • each of the node units 20 and/or the main unit 26 can have a solar cell that is designed to generate electrical energy from light, in particular sunlight. At least part of the electrical energy required to operate the respective node unit 20 or the main unit 26 can therefore also be provided by means of the solar cell.
  • the detection system 6 is configured to generate a detection signal that represents the detected geometric arrangement of the swimming tube 4 and/or the detected swimming state of the swimming tube 4 .
  • the main unit 26 can be configured to generate the detection signal. This is because the main unit 26 is preferably also designed to detect the geometric arrangement of the swimming tube 4 and/or the swimming state of the swimming tube 4 .
  • the detection system 6 is designed to transmit the detection signal to the evaluation unit 8 .
  • the detection system 6 and the evaluation unit 8 can be designed to establish a first signal connection 14 between the detection system 6 and the evaluation unit 8 . In practice, this first signal connection is established.
  • the detection system 6 and the evaluation unit 8 can also be designed to transmit the detection signal via the first signal connection 14 to be transmitted from the detection system 6 to the evaluation unit 8.
  • the main unit 26 of the detection system 6 can have, for example, a communication unit 34 which is designed to transmit the detection signal via the first signal connection 14 .
  • the first signal connection 14 can be in the form of a radio connection.
  • the evaluation unit 8 is arranged physically separately and at a distance from the detection system 6 and/or the swimming tube 4 .
  • the evaluation unit 8 can, for example, be arranged in a stationary manner on land.
  • the floating tube 4 can be floating in the water of the sea.
  • the detection system 6 can be distributed on the floating tube 4 or distributed between the buoy 18 and the floating tube 4 .
  • the detection signal can be transmitted from the detection system 6 to the evaluation unit 8 via the first signal connection 14 .
  • the first signal connection 14 is used for this purpose.
  • the evaluation unit 8 can be equipped with a sufficiently high processor performance in order to enable at least one of the possible error states of the swimming tube 4 to be detected. In this case, the electrical power supply of the processor unit is unproblematic.
  • the electrical power supply of the detection system 6 can be provided by batteries and/or solar cells. Therefore, the floating tube 4 and the detection system 6 can be used particularly easily without having to be connected to a fixed electrical power supply.
  • the evaluation unit 8 can also be coupled to other units that are suitable and/or designed to initiate further measures.
  • possible error states of a floating hose 4 recognized by the evaluation unit 8 can be forwarded to a monitoring system that is designed to display the corresponding errors.
  • the monitoring system may form part of the system 2.
  • the transmission of the first detection signal via the first signal connection 14 from the detection system 6 to the evaluation unit 8 provides the evaluation unit 8 with the corresponding information about the geometric arrangement of the swimming tube 4 and/or the floating state of the swimming tube 4 .
  • the detection system 6 can be designed and / or configured to the geometric To detect arrangement of the swimming tube 4 and / or the swimming state of the swimming tube 4 periodically and / or at predetermined times.
  • a new detection signal can be generated by the detection system 6 with each detection of the geometric arrangement and/or the buoyancy condition.
  • the detection system 6 can be configured accordingly for this purpose.
  • the detection system 6 is preferably designed in this case in such a way that the respectively newly generated detection signal is transmitted from the detection system 6 to the evaluation unit 8 via the first signal connection 14 .
  • a continuous, quasi-continuous or periodic detection of the geometric arrangement of the swimming tube 4 can be achieved by selecting the time intervals between the detection times of the geometric arrangement or the swimming state. The same applies to the transmission of the information by means of the detection signal via the first signal connection 14.
  • the evaluation unit 8 can therefore have the corresponding information about the geometric arrangement and/or the swimming state of the swimming tube 4 available continuously, quasi-continuously or periodically. With each update of the geometric arrangement of the swimming tube 4 and/or the swimming state of the swimming tube 4, the evaluation unit 8 can carry out a new check of this information for a possible error state of the swimming tube 4.
  • the evaluation unit 8 is preferably configured accordingly for this purpose.
  • the evaluation unit 8 is preferably configured to recognize a first error state of the swimming hose 4 based on the geometric arrangement of the swimming hose 4 when hose sections 12 of the swimming hose 4 are arranged crossing one another.
  • the evaluation unit 8 can be configured to recognize tube sections 12 of the floating tube 4 that are arranged crossing each other based on the geometric arrangement of the floating tube 4 .
  • FIG. 2 Another advantageous embodiment of the system 2 with a floating hose 4, a detection system 6 and an evaluation unit 8 is shown in FIG.
  • the system 2 also has a buoy 18 .
  • the system 2 corresponds at least in Essentially the system 2 explained in relation to FIG. 1, but the system 2 shown in FIG. 2 has a larger number of tube segments 16 which are coupled to one another in series. Due to the length of the resulting floating tube 4, it can happen that the second end 30 of the floating tube 4 is lifted over a tube section 12 between the two ends 28, 30 of the floating tube 4. This can occur when there is a very large swell in the water of the sea.
  • a hose segment 16 lies on top of another hose segment 16.
  • each of the two hose segments 16 mentioned can form a hose section 12 of the swimming hose 4, which intersects are arranged to each other.
  • a coupling area between two tube segments 16 it is also possible for a coupling area between two tube segments 16 to be arranged above a further tube segment 16 .
  • the hose section that is arranged on the other hose segment 16 can form a corresponding hose section 12 of the floating hose 4 .
  • a crossing arrangement of hose sections 12 of the floating hose 4 is not limited to a right-angled arrangement of the two hose sections 12 of the floating hose 4 . Rather, it can also happen that the two hose sections 12 are arranged at any other angle, in particular a flat angle or an acute angle, relative to one another.
  • Crossing hose sections 12 of the swimming hose 4 thus occur, for example, when the swimming hose 4 is arranged geometrically in the manner of a loop. Due to the intersecting hose sections 12 of the floating hose 4, high mechanical loads can arise, in particular on the hose sections 12 of the floating hose 4 mentioned. It is therefore to be avoided that this floating tube 4 is used to guide a fluid through the floating tube 4 .
  • the evaluation unit 8 Based on the geometric arrangement of the floating hose 4 detected by the detection system 6 and based on the transmission of this geometric arrangement by means of the detection signal via the first signal connection 14 to the evaluation unit 8, the evaluation unit 8 can detect a first error state of the floating hose 4 if the geometric arrangement has at least two hose sections 12 des Swim hose 4 represents, which are arranged crossing each other.
  • the evaluation unit 8 can be configured based on the geometric arrangement and by means of pattern recognition, which the evaluation unit 8 can carry out. Other configurations of the evaluation unit 8 are also possible.
  • the evaluation unit 8 can be trained by means of an artificial neural network to recognize crossing tube sections 12 of the swimming tube 4 based on the geometric arrangement.
  • FIG. 3 shows a further advantageous embodiment of the system 2 in a schematic side view.
  • the system 2 essentially corresponds to the system 2 as explained in connection with FIG. Reference is therefore made to the corresponding explanations in an analogous manner.
  • the evaluation unit 8 of the system 2 is preferably designed to recognize a second error state of the swimming hose 4 based on the geometric arrangement of the swimming hose 4 if a hose section 12 of the swimming hose 4 is arranged detached from the rest of the swimming hose 4 .
  • FIGS. 1 and 3 show that the hose segments 16 arranged at the second end 30 of the floating hose 4 form a hose section 12 which is separate from the remaining hose sections 12 of the floating hose 4 .
  • the separated hose section 12 has a distance D 1 to the remaining swimming hose 4 , in particular to the hose segment 16 which forms the last hose segment 16 starting from the first end 28 of the swimming hose 4 .
  • FIG. 3 also shows an advantageous embodiment of the detection system 6 .
  • each tube segment 16 is assigned exactly one node unit 20 .
  • the main unit 26 can establish a radio connection 22 to each of the node units 20 . These radio connections 22 are not shown in FIG. 3 for a better overview.
  • the node unit 20 is one of the hose segments 16 of the detached hose section, a distance D2 from the node unit 20 of the last hose segment 16 of the remaining hose segments 16 of the swimming hose 4, this distance D2 being greater than would be necessary for a fixed connection between the hose segments 16 to ensure an uninterrupted fluid channel through the hose segments 16.
  • the relative distances recorded based on the radio connections 22 can be used to determine that the node units 20 of the last hose segment 16 of the remaining hose segments 16 and the node unit 20 of the first hose segment 16 of the detached hose section 12 are at a distance Dl from one another that is greater than one is the maximum permissible distance that ensures a firm connection between these two tube segments 16 for establishing a fluid connection.
  • the evaluation unit 8 can therefore recognize from the geometric arrangement of the floating hose 4 whether at least one hose section 12 has a distance D1 to the rest of the floating hose 4 that is greater than a predetermined permissible distance.
  • the evaluation unit 8 can therefore also be configured in such a way, based on the geometric arrangement of the swimming tube 4 , to recognize a second error state of the swimming tube 4 when the tube section 12 of the swimming tube 4 is arranged detached from the rest of the swimming tube 4 .
  • a detached portion 12 of the flotation tube 4 not only prevents a safe fluid connection for pumping fluid through the flotation tube 4, but the detached portion 12 of the hose can also pose a hazard to other vessels navigating the waters of the sea.
  • the detection of the second error state is therefore particularly important in order to ensure safe operation of the system 2.
  • FIG. 4 shows an advantageous embodiment of the system 2, which at least essentially corresponds to the system 2 that has been explained in connection with FIG. Reference is therefore made in an analogous manner to the corresponding explanations, preferred features and/or technical effects.
  • the radio links 22 are represented by dashed lines, which each of the node units 20 establishes in particular with the main unit 26 . However, this does not apply to the two knot assemblies 20 attached to the tubing segments 16 which are submerged in the water. Due to these missing radio connections 22 to the submerged node units 20, the main unit 26 can recognize that the last two tube segments 16 at the second end 30 of the floating tube 4 are completely submerged in the water.
  • the main unit 26 can detect which of the hose segments 16 are immersed, namely the hose segments 16 of the correspondingly immersed hose section 12. In addition, the main unit 26 can recognize that the remaining hose segments 12 are floating. Based on this information, the main unit 26 and thus also the detection system 6 can detect a tube condition of the swimming tube 4 . In the case shown in FIG. 4, this hose state represents the hose segments 16 of the diving swimming section 12 as diving and the remaining hose segments 16 as floating.
  • the swimming state of the swimming tube is preferably represented by the detection signal, which is transmitted to the evaluation unit 8 by means of the first signal connection 14 from the detection system 6 or the associated main unit 26 with the likewise preferred communication unit 34 .
  • the evaluation unit 8 can therefore have information about the swimming state of the swimming tube 4 .
  • the detection system 6 can also be designed for the periodic detection of the floating state of the swimming tube 4 . With each detection of the swimming state, a corresponding detection signal can be generated by the detection system 6 and transmitted to the evaluation unit 8 . In practice, however, it can happen that a hose segment 16 is submerged in water for a short time, although it is not damaged.
  • the detection system 6 can therefore be designed so that a hose section 12 is only detected as submerged if the radio link 22 to the associated first node unit 20 for at least one predetermined period of time is interrupted.
  • This period of time is preferably selected and/or predetermined in such a way that an erroneous detection of the floating state of the floating tube 4 does not occur, at least essentially.
  • a particularly low error rate when detecting the floating state of the floating tube 4 can be achieved by the aforementioned measure.
  • the evaluation unit 8 is also configured to recognize a third error state of the swimming tube 4 based on the swimming state of the swimming tube 4 when at least a section 12 of the swimming tube 4 is completely immersed in the water. If a corresponding error state was recognized by the evaluation unit 8, this information can be passed on by the evaluation unit 8, in particular to the monitoring system. In particular, the third error status can be shown on a display of the monitoring system and/or other measures can be taken based on the detection of the third error status.
  • FIG. 5 A further advantageous embodiment of the system 2 is shown in FIG. 5 in a schematic plan view.
  • the system 2 essentially corresponds to the system 2 as explained in connection with FIG.
  • the floating tube 4 shown in Figure 5 has a larger number of tube segments 16 which are coupled to one another in series to form a floating tube from a first end 28 of the floating tube 4 uninterrupted to a second end 30 of the floating tube 4.
  • several tube segments 16 can thereby be arranged laterally to one another.
  • the tube segments 16 are connected to one another at their respective end faces in such a way that an uninterrupted and fluid-tight fluid channel is formed by the floating tube 4 .
  • the connections at the end faces of the hose segments 16 can be under great mechanical stress. The mechanical stresses can be all the greater, the tighter the floating tube 4 is wound around the buoy 18 . In principle, therefore, a winding of the floating hose 4 should be avoided. In particular, winding the swimming tube 4 around a buoy 18 should be avoided.
  • radio links 22 can be established between the node units 20 and in particular from the main unit 26 to each of the node units 20 .
  • the radio links 22 are not shown in FIG.
  • the detection system 6 can be designed accordingly for this purpose.
  • the detection system 6 can detect the geometric shape of the swimming tube 4 as a result of the relative distances. This can represent the coiled shape of the swimming tube 4, for example.
  • the geometric arrangement which is represented in particular by the geometric shape of the swimming tube 4, can therefore be used to infer a possible error condition, namely the fourth error condition, if the geometric shape represents a winding of the swimming tube 4, so that the swimming tube 4 is arranged at least partially wound. Therefore, the evaluation unit 8 is based on the Geometric arrangement of the swimming tube 4 is also configured to detect a fourth fault condition when the swimming tube 4 is at least partially wound and/or coiled. The evaluation unit 8 can also be configured to detect a coiled and/or twisted section of the swimming tube 4 . This coiled and/or coiled configuration can be represented and/or derived from the geometric configuration. Due to the configuration of the evaluation unit 8, the fourth error state can therefore be inferred based on the geometric arrangement.
  • the evaluation unit 8 can have stored a corresponding pattern recognition and/or be designed in such a way that a pattern recognition can be carried out based on the geometric arrangement of the swimming tube 4, with the pattern recognition being designed to recognize a coiled and/or twisted section of the swimming tube 4 . Therefore, if a coiled and/or twisted section of the swimming tube 4 was recognized by means of the pattern recognition, the evaluation unit will thereby recognize the fourth error state.
  • the evaluation unit 8 can be configured to detect each of the four error states of the swimming tube 4 explained above. However, it is also possible for the evaluation unit 8 to be designed to detect one of the error states, namely one of the first, second, third and/or fourth error states. For example, the evaluation unit 8 can be designed to detect the first and third error states. Another combination is also possible.
  • FIG. 6 A further advantageous embodiment of the system 2 is shown in FIG. This is a top view of the system 2 as shown in FIG.
  • the floating hose 4 is referred to as the first floating hose 36 .
  • the first flotation tube 36 therefore extends from a first end 28a to a second end 30a.
  • the first flotation tube 36 includes a plurality of tube segments 16 coupled together in a series coupled to form a continuous, fluid-tight fluid passage from the first end 28a to the second end 30 .
  • the first end 28a of the first Swim tube 36 is coupled to buoy 18 .
  • the system 2 has another, namely a second, floating hose 38 .
  • the second floating tube 38 can be designed analogously to the first floating tube 36 .
  • the second flotation tube 38 includes a plurality of tube segments 16 coupled together in series to form an uninterrupted, fluid-tight fluid conduit from a first end 28b of the second flotation tube 38 to a second end 30b of the second flotation tube 38 .
  • the node units of the first swimming tube 36 are identified by the reference numerals 20a.
  • the node units of the second swimming tube are identified by the reference numerals 20b.
  • the detection system 6 can be designed to detect a geometric arrangement of the at least one swimming tube 4, in particular the two swimming tubes 36, 38.
  • the detection system 6 can be designed to detect a swimming state of the at least one swimming tube 4, in particular the first and second swimming tube 36, 38.
  • the detection system can be configured to generate a detection signal that represents the geometric arrangement of the at least one swimming tube 4, in particular the two swimming tubes 36, 38, and/or the detected swimming state of the at least one swimming tube 4, in particular the two swimming tubes 36, 38 .
  • the evaluation unit 8 can be configured to recognize a first error state of the at least one swimming hose 4, in particular the two swimming hoses 36, 38, based on the geometric arrangement of the at least one swimming hose 4, in particular the two swimming hoses 36, 38, if hose sections 12 of the at least one swimming hose 4, in particular a hose section 12 of each of the swimming hoses 36, 38, are arranged crossing one another.
  • the evaluation unit 8 can be configured based on the geometric arrangement of the first and second swimming hose 36, 38 to detect a first error state of the two swimming hoses 36, 38 when a hose section 12 of the first swimming hose 36 is arranged crossing a further hose section 12 of the second swimming hose 38.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (2) zur Erkennung eines Fehlerzustands eines Schwimmschlauchs (4), wobei das System (2) einen schwimmfähigen Schwimmschlauch (4), ein Erfassungssystem (6), und eine Auswerteeinheit (8) aufweist, wobei das Erfassungssystem (6) zum Erfassen einer geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs (4) und/oder zum Erfassen eines Schwimmzustands (10) des Schwimmschlauchs (4) ausgebildet ist, zum Erzeugen eines Erfassungssignals, das die erfasste, geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs (4) und/oder den erfassten Schwimmzustand (10) des Schwimmschlauchs (4) repräsentiert, wobei das Erfassungssystem (6) und die Auswerteeinheit (8) über eine erste Signalverbindung (14) gekoppelt sind, um das Erfassungssignal vom Erfassungssystem (6) zur Auswerteeinheit (8) zu übertragen. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten der Fehlerzustände, die von der Auswerteeinheit (8) erkannt werden können. Diese Fehlerzustände beinhalten die zueinander kreuzende Anordnung von Schlauchabschnitten (12) des Schwimmschlauchs (4), Schlauchabschnitte (12) des Schwimmschlauchs (4) die losgelöst vom restlichen Schwimmschlauch (4) angeordnet sein können, Schlauchabschnitte (12) des Schwimmschlauchs (4), die vollständig im Wasser eingetaucht sind und/oder die Erkennung der zumindest abschnittsweise gewickelten Anordnung des Schwimmschlauchs (4).

Description

Beschreibung
System zur Erkennung eines Fehlerzustands eines Schwimmschlauchs
Die Erfindung betrifft ein System zur Erkennung eines Fehlerzustands eines Schwimmschlauchs. Schwimmschläuche sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Ein Schwimmschlauch wird oftmals eingesetzt, um diesen mit einem Ende an eine schwimmfähige Boje anzukoppeln, sodass das zweite Ende zum An- und Ab koppeln an ein Tankschiff dienen kann. Der Schwimmschlauch kann zusammen mit der Boje im Wasser eines Meeres schwimmen. Die Boje kann außerdem mit einem Unterwasserschlauch gekoppelt sein. Von der Boje wird eine Fluidverbindung zwischen dem Unterwasserschlauch und dem Schwimmschlauch hergestellt. Fluid kann somit von dem Unterwasserschlauch durch die Boje zu dem zweiten Ende des Schwimmschlauchs gelenkt werden. Dies kann beispielsweise dann genutzt werden, wenn ein Fluid, insbesondere Erdöl, von dem Unterwasserschlauch zu dem Tankschiff geführt werden soll. Grundsätzlich kann auch eine umgekehrte Strömungsrichtung für das Fluid, insbesondere das Erdöl, vorgesehen sein. So kann beispielsweise Erdöl von dem Tankschiff durch den Schwimmschlauch zu der Boje und sodann in den Unterwasserschlauch gepumpt werden. Ist die Aufnahme bzw. das Abpumpen des Fluids, insbesondere des Erdöls, abgeschlossen, kann das zweite Ende des Schwimmschlauchs von dem Tankschiff abgekoppelt werden. Sodann schwimmt der Schwimmschlauch zumindest mit dem zweiten Ende frei im Wasser des Meeres. Bis ein weiteres Tankschiff an das zweite Ende des Schwimmschlauchs heranfährt, um das zweite Ende des Schwimmschlauchs anzukoppeln, kann eine längere Zeit, insbesondere mehrere Stunden oder sogar Tage, vergehen. Die Bewegung des Schwimmschlauchs wird von der Strömung des Wassers des Meeres und/oder von dem Wind über dem Wasser des Meeres beeinflusst. Insbesondere bei einem rauen Seegang kann es zu Beschädigungen und/oder sogar einer Zerstörung des Schwimmschlauchs kommen. Sind mehrere Schwimmschläuche an der gleichen Boje befestigt, kann es auch zu einer gegenseitigen mechanischen Beschädigung der Schwimmschläuche kommen. Um zu verhindern, dass ein Tankschiff einen Schwimmschlauch anfährt und erst bei Ankunft festgestellt wird, dass eine Beschädigung des Schwimmschlauchs vorliegt und deshalb der Schwimmschlauch nicht zum Fördern von Fluid verwendet werden kann, wird in der Praxis oftmals vor Ankunft des Tankschiffs ein Erkundungsboot zu dem Schwimmschlauch geschickt, damit die Personen auf dem Erkundungsschiff eine Untersuchung des Schwimmschlauchs durchführen können und das Ergebnis dieser Untersuchung dem Tankschiff mitteilen können, damit das Tankschiff sicherstellen kann, dass das Fördern von Fluid mittels des Schwimmschlauchs sicher möglich ist. Anderenfalls können andere Maßnahmen ergriffen werden. So kann das Tankschiff beispielsweise für einen anderen Einsatz verwendet werden. Außerdem können Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden, um den Schwimmschlauch möglichst zeitnah wieder in Betrieb nehmen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fehlerzustand eines Schwimmschlauchs möglichst schnell und einfach sowie aus der Feme feststellen zu können.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorgesehen ist also ein System zur Erkennung eines Fehlerzustands eines Schwimmschlauchs. Das System weist einen schwimmfähigen Schwimmschlauch, ein Erfassungssystem und eine Auswerteeinheit auf. Das Erfassungssystem ist zum Erfassung einer geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs und/oder zum Erfassen eines Schwimmzustands des Schwimmschlauchs ausgebildet. Außerdem ist das Erfassungssystem zur Erzeugung eines Erfassungssignals konfiguriert, das die erfasste, geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs und/oder den erfassten Schwimmzustand des Schwimmschlauchs repräsentiert. Das Erfassungssystem und die Auswerteeinheit sind über eine erste Signalverbindung gekoppelt, um das Erfassungssignal vom Erfassungssystem zur Auswerteeinheit zu übertragen. Die Auswerteeinheit ist konfiguriert, (a) basierend auf der geometrischen Anordnung einen ersten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs kreuzend zueinander angeordnet sind, (b) basierend auf der geometrischen Anordnung einen zweiten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs losgelöst vom restlichen Schwimmschlauch angeordnet ist, (c) basierend auf dem Schwimmzustand einen dritten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs vollständig im Wasser eingetaucht ist, und/oder (d) basierend auf der geometrischen Anordnung einen vierten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn der Schwimmschlauch zumindest abschnittweise gewickelt angeordnet ist.
Das System erlaubt eine automatische und somit auch besonders schnelle Erkennung eines Fehlerzustands des Schwimmschlauchs. Das System weist dazu den Schwimmschlauch und das Erfassungssystem auf, wobei das Erfassungssystem die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs oder einen Schwimmzustand des Schwimmschlauchs erfasst. Der Schwimmzustand kann einen Tiefgang des Schwimmschlauchs repräsentieren und/oder dadurch bestimmt sein. Der Schwimmschlauch kann eine Vielzahl von schwimmfähigen Schlauchsegmenten aufweisen, die zu einem Schlauchstrang hintereinander angeordnet und miteinander gekoppelt sind. Dieser Schlauchstrang bildet eine vorteilhafte Ausgestaltung des Schwimmschlauchs. Weist der Schwimmschlauch eine Vielzahl von Schlauchsegmenten auf, so kann der Schwimmzustand den Tiefgang jedes der Schlauchsegmente repräsentieren und/oder dadurch bestimmt sein. Der Schwimmzustand eines Schlauchsegments kann positiv sein, wenn dieses Schlauchsegment zumindest teilweise über der Wasserlinie schwimmend angeordnet ist. Der Schwimmzustand eines Schlauchsegments kann negativ sein, wenn das jeweilige Schlauchsegment vollständig unterhalb der Wasserlinie ist bzw. vollständig in Wasser eingetaucht ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Schwimmzustand des Schwimmschlauchs durch die Schwimmzustände für die Schlauchsegmente gebildet sein. In diesem Fall kann der Schwimmzustand des Schwimmschlauchs den Tiefgang für jedes Schlauchsegment repräsentieren. Um den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs zu erfassen, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten zur Ausgestaltung des Erfassungssystems. So kann das Erfassungssystem beispielsweise eine Bildkamera aufweisen, um ein Bild von dem Schwimmschlauch im Wasser zu erfassen. Anhand einer Mustererkennung des erfassten Bildes ist es sodann möglich, zu erkennen, welcher der Schlauchsegmente des Schwimmschlauchs schwimmend zumindest teilweise oberhalb der Wasserlinie angeordnet sind und ob zumindest einer der Schlauchsegmente nicht auf dem erfassten Bild dargestellt ist und deshalb als ein tauchendes Schlauchsegment erfasst wird. Der Mustererkennung können dabei die Anzahl und vorzugsweise die jeweilige Länge der Schlauchsegmente bekannt sein. Entsprechende Daten können auf einem Speicher des Erfassungssystems gespeichert sein. Außerdem kann das Erfassungssystem eine Prozessoreinheit aufweisen, um die zuvor genannte Mustererkennung auszuführen. Das Erfassungssystem kann auch die genannte Kamera zur Erfassung eines Bildes des Schwimmschlauchs umfassen. Die Erfassung des Schwimmzustands des Schwimmschlauchs kann jedoch auch durch eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfassungssystems erfolgen. So kann das Erfassungssystem beispielsweise eine Mehrzahl von Knoteneinheiten aufweisen, wobei jede Knoteneinheit mittels einer zugehörigen Funkeinheit zum Aufbau einer Funkverbindung zu zwei weiteren der Funkeinheiten ausgebildet ist. Dadurch kann ein Funknetzwerk gebildet sein. Jedes oder mehrere der Schlauchsegmente kann eine entsprechende Knoteneinheit aufweisen und/oder die Knoteneinheit kann an dem jeweiligen Schlauchsegment befestigt sein. Die Funkverbindung von einer Knoteneinheit zu einer weiteren der Knoteneinheiten wird jedoch nur dann aufgebaut, solange die Knoteneinheit und/oder eine zugehörige Antenne der Knoteneinheit oberhalb der Wasserlinie ist. Nur dann kann eine über die Luft ausgebildete Funkverbindung entstehen. Basierend auf dem zuvor genannten Funknetzwerk ist es deshalb möglich, die Funkeinheiten zu identifizieren, die nicht Teil des Funknetzwerks sind. Zu einer entsprechenden Identifizierung kann das Erfassungssystem ausgebildet sein. Das Erfassungssystem kann also erkennen, dass die Schlauchsegmente mit einer daran befestigten Knoteneinheit schwimmen, wenn die jeweilige Funkeinheit durch Aufbau einer Funkverbindung an dem Funknetzwerk teilnimmt. Schlauchsegmente deren daran befestigte Knoteneinheit jedoch keine Funkverbindung zu dem Funknetzwerk aufnimmt und/oder ausbildet, kann von dem Erfassungssystem als ein tauchendes Schlauchsegment erkannt werden. Dem Erfassungssystem kann bekannt sein, welche Anzahl von Knoteneinheiten für den Schwimmschlauch vorgesehen ist, und welchen der Schlauchsegmente die jeweilige Knoteneinheit zugeordnet ist. Das Erfassungssystem kann deshalb dazu ausgebildet sein, die tauchenden Schlauchsegmente basierend auf den Funkverbindungen des Funknetzwerks zu erfassen und die jeweils zugehörigen Schlauchsegmente als tauchend zu erkennen. Die am Funknetzwerk teilnehmenden Knoteneinheiten und die zugehörigen Schlauchsegmente werden von dem Erfassungssystem deshalb als schwimmende Schlauchsegmente erkannt. Das Erfassungssystem kann deshalb einen Schwimmzustand des Schwimmschlauchs erfassen, wobei der Schwimmzustand jedes der Schlauchsegmente entweder als schwimmend oder vollständig tauchend repräsentiert.
Unter einer geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs kann beispielsweise eine räumliche Struktur und/oder eine räumliche Anordnung des Schwimmschlauchs verstanden werden. Die geometrische Anordnung kann beispielsweise durch räumliche Koordinaten, beispielsweise in einer Ebene, des Schwimmschlauchs bestimmt und/oder repräsentiert sein. Alternativ und/oder ergänzend kann die geometrische Anordnung beispielsweise durch räumliche Koordinaten, vorzugsweise in einer Ebene, der Schlauchsegmente bestimmt und/oder repräsentiert sein. Die geometrische Anordnung kann sich alternativ oder ergänzend beispielsweise auch auf räumliche Ausrichtung des Schwimmschlauchs und/oder der bevorzugt, zugehörigen Schlauchsegmente beziehen. Die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs kann also darüber Aufschluss geben, wie und/oder in welcher geometrischen Form der Schwimmschlauch angeordnet ist.
Vorzugsweise ist das Erfassungssystem zumindest teilweise an dem Schwimmschlauch befestigt. Insbesondere kann das Erfassungssystem teilweise in den Schwimmschlauch eingebettet sein. So können beispielsweise die Knoteneinheiten zumindest teilweise in eine Mantel wandung jeder der Schwimmschläuche eingebettet sein. Die feste Ankopplung des Erfassungssystems an den Schwimmschlauch ist jedoch nicht zwingend notwendig. Wird das Erfassungssystem beispielsweise mit der optischen Kamera ausgeführt, so kann das Erfassungssystem beispielsweise auf einer Boje befestigt sein, die mit einem ersten Ende des Schwimmschlauchs verbunden ist. Die Kamera kann sodann so ausgerichtet sein, um den Schwimmschlauch optisch zu erfassen. Die Auswerteeinheit ist über die Signalverbindung mit dem Erfassungssystem gekoppelt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit direkt auch mechanisch mit dem Erfassungssystem verbunden und/oder die Auswerteeinheit und das Erfassungssystem können zumindest teilweise integriert ausgebildet sein. So kann die Auswerteeinheit beispielsweise ebenfalls an dem Schwimmschlauch und/oder der Boje befestigt sein. Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit jedoch räumlich von dem Erfassungssystem getrennt. So ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Auswerteeinheit körperlich und räumlich von dem Erfassungssystem getrennt ist. So kann die Auswerteeinheit beispielsweise an Land oder auf einem Schiff angeordnet sein. Die erste Signalverbindung zwischen dem Erfassungssystem und der Auswerteeinheit kann teilweise oder vollständig als eine schnurlose Signalverbindung, insbesondere eine Signalverbindung über Funk, ausgebildet sein. Dies bietet den Vorteil, dass die Erkennung des Fehlerzustands des Schwimmschlauchs mittels der Auswerteeinheit mit einer besonders hohen Rechenleistung auch besonders schnell ausgeführt werden kann. So kann die Auswerteeinheit beispielsweise durch ein Computer-Cloud-Netzwerk ausgeführt werden. Dies ist jedoch nur eine vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit. Die erste Signalverbindung kann beispielsweise über einen Satelliten und/oder andere Kommunikationsknoten erfolgen. So kann die erste Signalverbindung beispielsweise über einen Satelliten und von diesem über weitere Satelliten zu einer Landstation erfolgen, von der die erste Signalverbindung über Kabel zu der Auswerteeinheit führt. Über die erste Signalverbindung wird das Erfassungssignal von dem Erfassungssystem an die Auswerteeinheit übertragen. Der Auswerteeinheit stehen deshalb die Informationen über die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs und/oder den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs zur Verfügung. Die Auswerteeinheit ist konfiguriert, den ersten Fehlerzustand, den zweiten Fehlerzustand, den dritten Fehlerzustand und/oder den vierten Fehlerzustand zu erkennen. Die Auswerteeinheit kann also beispielsweise konfiguriert sein, nur einen der zuvor genannten Fehlerzustände zu erkennen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, mehrere der zuvor genannten Fehlerzustände zu erkennen. Schließlich ist es möglich, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, jeden der zuvor genannten Fehlerzustände zu erkennen. Im Folgenden soll die Konfiguration der Auswerteeinheit im Zusammenhang mit jedem der zuvor genannten Fehlerzustände einzeln erläutert werden. Daraus soll sich jedoch nicht notwendigerweise ergeben, dass nur eine der erläuterten Konfigurationen für die Auswerteeinheit vorgesehen sein darf. Dies ist zwar grundsätzlich möglich. Jedoch kann es auch vorgesehen sein, dass mehrere der zuvor erläuterten Konfigurationen und/oder sämtliche der im Folgenden erläuterten Konfigurationen für die Auswerteeinheit vorgesehen sein können.
Bevorzug ist es vorgesehen, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, basierend auf der geometrischen Anordnung einen ersten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs kreuzend zueinander angeordnet sind. Die geometrische Anordnung bezieht sich dabei auf die von dem Erfassungssystem erfasste, geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs. Die entsprechenden Informationen liegen der Auswerteeinheit vor, da die Auswerteeinheit über die erste Signalverbindung mit dem Erfassungssystem gekoppelt ist und hierüber das Erfassungssignal an die Auswerteeinheit übertragbar ist.
Die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs kann die geometrische Form und/oder die räumliche Anordnung des Schwimmschlauchs repräsentieren. Ist die geometrische Form des Schwimmschlauchs beispielsweise nach Art einer Schlaufe ausgebildet, so gibt es mindestens zwei Schlauchabschnitte und/oder zwei Schlauchsegmente, die kreuzend zueinander angeordnet sind. Jeder Schlauchabschnitt kann von einem einzigen Schlauchsegment gebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass einer oder jeder der Schlauchabschnitte von mehreren Schlauchsegmenten des Schwimmschlauchs gebildet ist. Die kreuzende Anordnung der Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Schwimmschlauch die Schlaufe bildet und somit ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs auf einem anderen Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs aufliegt. Die beiden Schlauchabschnitte müssen dazu nicht notwendigerweise in einem Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet sein. Vielmehr kann es auch möglich sein, dass die Schlauchabschnitte in einem spitzen Winkel und/oder in einem flachen Winkel relativ zueinander angeordnet sind. Kreuzend zueinander angeordnete Schlauchabschnitte können von der Auswerteeinheit anhand der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs erkannt werden. Hierzu kann die Auswerteeinheit entsprechend konfiguriert sein. Kreuzende Schlauchabschnitte eines Schwimmschlauchs sind möglichst zu vermeiden, da die sich kreuzenden Schlauchabschnitte bei Verwendung des Schwimmschlauchs einer besonders hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs kann deshalb fehlerhaft sein, da sie einander kreuzende Schlauchabschnitte umfasst. Von der Auswerteeinheit wird deshalb für diesen Schwimmschlauch ein erster Fehlerzustand erkannt.
Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit dazu konfiguriert ist, basierend auf der geometrischen Anordnung einen zweiten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs losgelöst vom restlichen Schwimmschlauch angeordnet ist. Bei der geometrischen Anordnung handelt es sich um die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs, die von dem Erfassungssystem erfasst wird. Löst sich ein Schlauchabschnitt von dem restlichen Schwimmschlauch, so wird die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs den durch das Abtrennen entstandenen größeren Abstand zwischen dem abgetrennten Schlauchabschnitt und dem restlichen Schlauch ebenfalls repräsentieren.
Von der Auswerteeinheit können Angaben gespeichert sein, welche Maximalabschnitte zwischen den Schlauchsegmenten und/oder zwischen Schlauchabschnitten des Schwimmschlauchs maximal bestehen dürfen. Ist der Abstand zwischen zwei der genannten Schlauchsegmente und/oder Schlauchabschnitte größer als der entsprechende Maximalabstand, so kann dies von der Auswerteeinheit basierend auf der geometrischen Anordnung und vorzugsweise basierend auf den gespeicherten, Maximalabstand zwischen den Schlauchsegmenten und/oder Schlauchabschnitten erkannt werden. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit hierzu entsprechend konfiguriert. Sind die Maximalab stände gleich groß, so kann anstatt der zuvor genannten Maximalabstände ein einziger Maximalabstand verwendet werden. Lösen sich beispielsweise zwei zusammenhängende Schlauchsegmente am zweiten Ende des Schwimmschlauchs von den übrigen Schlauchsegmenten des Schwimmschlauchs ab, so dass ein vergrößerter Abstand zwischen den beiden abgetrennten Schlauchsegmenten und den übrigen Schlauchsegmenten entsteht, so wird dies durch die geometrische Anordnung des gesamten Schwimmschlauchs ebenfalls repräsentiert. Der Abstand zwischen den Schlauchsegmenten, an der die Abtrennung erfolgt ist, überschreitet dabei den Maximalabstand zwischen den Schlauchsegmenten. Dieser Maximalabstand zwischen den Schlauchsegmenten kann von der Auswerteeinheit gespeichert sein. Die Auswerteeinheit kann außerdem dazu konfiguriert sein, den zweiten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs basierend auf der geometrischen Anordnung des gesamten Schwimmschlauchs und dem Maximalab stand zwischen den Schlauchsegmenten zu bestimmen. Analog zu dem Maximalabstand zwischen zwei Schlauchsegmenten kann ein losgelöster Schlauchabschnitt von dem restlichen Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs auch anhand des Winkels zwischen dem abgetrennten Teil des Schlauchabschnitts und dem übrigen Schlauchabschnitt erkannt werden. Denn für gewöhnlich können die Schlauchabschnitte nur in einem begrenzten Winkel relativ zueinander angeordnet sein. Dieser Winkel kann als ein Grenzwertwinkel von der Auswerteeinheit gespeichert sein. Ist der durch die geometrische Anordnung repräsentierte Winkel zwischen dem abgetrennten Schlauchabschnitt und dem übrigen Schlauchabschnitt größer als der vorbestimmte Grenzwertwinkel, so kann dies von der Auswerteeinheit erkannt werden und daraufhin der zweite Fehlerzustand des Schwimmschlauchs erkannt werden. Eine Kombination der zuvor genannten Möglichkeiten ist ebenfalls möglich. Hierzu kann die Auswerteeinheit entsprechend konfiguriert sein.
Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, basierend auf dem Schwimmzustand einen dritten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs vollständig in Wasser eingetaucht ist. Zu der Erkennung des Schwimmzustands des Schwimmschlauchs wurde bereits darauf hingewiesen, dass sich der Schwimmzustand auf den gesamten Schwimmschlauch als eine Einheit beziehen kann und/oder dass der Schwimmzustand des Schwimmschlauchs den jeweils zugehörigen Schwimmzustand für jedes Schlauchsegment des Schwimmschlauchs repräsentieren kann. Der Schwimmzustand kann dabei einen jeweiligen Wert annehmen, der indiziert, ob das jeweilige Schlauchsegment schwimmend ist oder vollständig untergetaucht ist. Aus den einzelnen Schwimmzuständen der Schlauchsegmente kann ein Schwimmzustand für den gesamten Schwimmschlauch erzeugt werden. Hierzu kann das Erfassungssystem entsprechend ausgebildet und/oder konfiguriert sein. Anhand des Schwimmzustands kann die Auswerteeinheit deshalb erkennen, ob ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs vollständig in Wasser eingetaucht ist. Der Schlauchabschnitt kann dabei durch ein einzelnes Schlauchsegment des Schwimmschlauchs gebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Schlauchabschnitt durch mehrere Schlauchsegmente des Schwimmschlauchs gebildet ist. Ein vollständiges Eintauchen des Schlauchabschnitts in das Wasser kann beispielsweise an dem zweiten Ende des Schwimmschlauchs vorkommen, wobei das gegenüberliegende erste Ende des Schwimmschlauchs an einer Boje befestigt ist. Das zweite Ende des Schwimmschlauchs und der daran angrenzende Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs können beispielsweise dann ins Wasser eintauchen, wenn das zweite Ende des Schwimmschlauchs einen Defekt und/oder Fehler aufweist. Ist beispielsweise ein Ventil am zweiten Ende des Schwimmschlauchs angeordnet, um das zweite Ende des Schwimmschlauchs zu verschließen, so kann ein fehlerhaft geöffnetes Ventil dazu führen, dass Wasser in den Innenraum des Schwimmschlauchs eindringt und damit ein Eintauchen des zweiten Endes des Schwimmschlauchs verursacht und/oder zumindest fördert. Es kann jedoch auch ein anderer Grund vorliegen, der ein Eintauchen eines Schlauchabschnitts des Schwimmschlauchs verursacht. Wurde beispielsweise der genannte Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs von einem großen Schiff überfahren oder gab es eine Kollision des Schlauchabschnitts mit einem Schiff, so kann eine Beschädigung an dem Schlauchabschnitt vorliegen, die ein Eintauchen des Schlauchabschnitts in das Wasser verursacht. Der in das Wasser eingetauchte Schlauchabschnitt muss nicht notwendigerweise an einem Ende des Schwimmschlauchs sein. So kann es auch vorkommen, dass ein zwischen den Enden des Schwimmschlauchs angeordneter Schlauchabschnitt vollständig ins Wasser eingetaucht ist. Basierend auf dem Schwimmzustand des Schwimmschlauchs und somit vorzugsweise basierend auf dem Schwimmzustand jeder der Schlauchsegmente des Schwimmschlauchs kann die Auswerteeinheit die Schlauchsegmente identifizieren, die vollständig in das Wasser eingetaucht sind. Basierend hierauf kann die Auswerteeinheit deshalb den Schlauchabschnitt erkennen, der vollständig ins Wasser eingetaucht ist. Wurde dies von der Auswerteeinheit erkannt, wird von der Auswerteeinheit der dritte Fehlerzustand des Schwimmschlauchs erkannt. Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass der dritte Fehlerzustand von der Auswerteeinheit nur dann positiv erkannt wird, wenn der Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs für mindestens eine vorbestimmte Zeitdauer vollständig in Wasser eingetaucht ist. Damit kann verhindert werden, dass ein nur kurzfristiges Eintauchen eines Schlauchabschnitts bereits die Erkennung des dritten Fehlerzustands hervorruft. Insbesondere bei einem starken Wellengang kann es in der Praxis vorkommen, dass ein Abschnitt des Schwimmschlauchs vorübergehend von Wasser überspült ist und/oder ins Wasser eintaucht. Für gewöhnlich dauert dies jedoch nicht sehr lang und der Schwimmschlauch schwimmt wieder auf. Um dieses vorübergehende Eintauchen des Schwimmschlauchs nicht als den dritten Fehlerzustand zu erkennen, kann es deshalb vorgesehen sein, dass das Eintauchen zumindest für die zuvor genannte, vorbestimmte Zeitdauer vorliegen muss, damit der dritte Fehlerzustand positiv von der Auswerteeinheit erkannt wird.
Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, basierend auf der geometrischen Anordnung einen vierten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs zu erkennen, wenn der Schwimmschlauch zumindest abschnittsweise gewickelt angeordnet ist. Die geometrische Anordnung bezieht sich dabei auf die von dem Erfassungssystem erfasste geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs. Diese entsprechenden Informationen liegen der Auswerteeinheit vor. Der Schwimmschlauch ist oftmals mit einem ersten Ende an einer Boje befestigt. Durch die Wasser Strömung und/oder den Wind kann das zweite Ende des Schwimmschlauchs um die Boje herum bewegt werden, so dass eine oder mehrere Windungen des Schwimmschlauchs um die Boje entstehen. Der Schwimmschlauch ist vorzugsweise dann gewickelt angeordnet, wenn mindestens eine vollständige Windung des Schwimmschlauchs um ein Objekt gebildet ist. Die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs kann die geometrische Form des Schwimmschlauchs repräsentieren. Deshalb kann von der geometrischen Anordnung auch auf die Wicklung des Schwimmschlauchs geschlossen werden. Zur Erkennung einer Wicklung des Schwimmschlauchs basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs kann die Auswerteeinheit konfiguriert sein. Erkennt die Auswerteeinheit die Wicklung des Schwimmschlauchs, so erkennt sie damit auch den vierten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs.
Um mindestens einen oder jeden der Fehlerzustände zu erkennen, kann die Auswerteeinheit konfiguriert sein, um eine Mustererkennung basierend auf der geometrischen Anordnung oder dem Schwimmzustand des Schwimmschlauchs auszuführen. Werden entsprechende Muster von der Auswerteeinheit erkannt, so kann das jeweils erkannte Muster zu einem der zuvor genannten Fehlerzustände zugeordnet sein. Die Auswerteeinheit kann also bevorzugt dazu ausgebildet und/oder konfiguriert sein, einen oder jeden der Fehlerzustände mittels einer Mustererkennung zu erkennen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwimmschlauch eine Mehrzahl von Schlauchsegmenten aufweist, die in Reihe miteinander gekoppelt verbunden sind. Bei der Kopplung handelt es sich vorzugsweise um eine mechanische Kopplung. Die Schlauchsegmente können also hintereinander angeordnet und an ihren Stirnseiten kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein, so dass ein Strang von Schlauchsegmenten entsteht. Dieser kann auch als Schlauchstrang bezeichnet sein und/oder den Schwimmschlauch bilden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Erfassungssystem zumindest teilweise an dem Schwimmschlauch befestigt ist. Das Erfassungssystem kann mehrteilig ausgebildet sein. Ein Teil oder mehrere Teile des Erfassungssystems können an dem Schwimmschlauch befestigt sein. So können die an dem Schwimmschlauch befestigten Teile des Erfassungssystems gleichmäßig verteilt über die Länge des Schwimmschlauchs angeordnet sein. Insbesondere ist es möglich, dass jedem Schlauchsegment des Schwimmschlauchs mindestens ein Teil des Erfassungssystems zugeordnet ist und/oder an dem jeweiligen Schlauchsegment befestigt ist. Dadurch ist eine besonders exakte Erfassung der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs möglich. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das System eine schwimmfähige Boje aufweist, wobei ein erstes Ende des Schwimmschlauchs mit der Boje verbunden ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine mechanische Verbindung. Das erste Ende des Schwimmschlauchs kann also kraft- und/oder formschlüssig mit der Boje verbunden sein. Dadurch kann auch eine Fluidverbindung zwischen dem Schwimmschlauch und der Boje hergestellt sein. Die Boje kann außerdem einen weiteren Anschluss aufweisen. Mit diesem Anschluss kann ein Unterwasserschlauch mit der Boje gekoppelt sein. Hierbei kann es sich ebenfalls um eine kraft- und oder formschlüssige Verbindung handeln. Außerdem kann der Unterwasserschlauch durch die genannte Verbindung eine Fluidverbindung zu der Boje herstellen. Dadurch lässt sich insgesamt eine Fluidverbindung zwischen dem Unterwasserschlauch und dem Schwimmschlauch mittels der Boje herstellen. Die Boje ist ebenfalls schwimmfähig. Somit können der Schwimmschlauch und die Boje eine schwimmfähige Einheit, insbesondere eine Schwimmeinheit, bilden. Die Schwimmeinheit kann Teil des Systems sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Erfassungssystem zumindest teilweise an der Boje befestigt ist. Ein Teil oder mehrere Teile des Erfassungssystems können also an der Boje befestigt sein. Die anderen Teile des Erfassungssystems können beispielsweise an dem Schwimmschlauch befestigt sein. Somit kann sich das Erfassungssystem über die Boje und den Schwimmschlauch verteilen. Es ist aber auch möglich, dass das gesamte Erfassungssystem an der Boje befestigt ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Erfassungssystem eine Kamera aufweist, mit der der Schwimmschlauch optisch erfasst wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Erfassungssystem eine Mehrzahl von Knoteneinheiten aufweist, wobei jede Knoteneinheit mittels einer zugehörigen Funkeinheit zum Aufbau jeweils eine Funkverbindung zu jeder von mindestens zwei der weiteren Funkeinheiten der jeweiligen Knoteneinheit ausgebildet ist, so dass ein Funknetzwerk, insbesondere ein Maschen-Funknetzwerk, entsteht, wobei die Knoteneinheiten über die Länge des Schwimmschlauchs verteilt angeordnet sind oder zwischen der Boje und einem zweiten Ende des Schwimmschlauchs verteilt angeordnet sind. Durch die Funkverbindungen zwischen der Mehrzahl der Knoteneinheiten wird also ein Funknetzwerk gebildet, das die Kommunikation mit jedem der Knoteneinheiten ermöglicht. Wird die Funkverbindung einer der Knoteneinheiten zu dem Funknetzwerk unterbrochen, so kann dies von dem Erfassungssystem erkannt werden. Das Erfassungssystem kann dazu ausgebildet und/oder konfiguriert sein. Basierend auf der Unterbrechung der Funkverbindung zu einer Knoteneinheit kann das Erfassungssystem das Schlauchsegment oder den Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs erkennen, an dem die jeweilige Knoteneinheit befestigt ist, zu der die Funkverbindung unterbrochen ist. Somit kann das Erfassungssystem dazu ausgebildet und/oder konfiguriert sein, einen in Wasser eingetauchten Schlauchabschnitt und/oder ein in Wasser eingetauchtes Schlauchsegment basierend auf der unterbrochenen Funkverbindung zu einem der Knoteneinheiten zu erkennen. Basierend hierauf kann das Erfassungssystem ausgebildet und/oder konfiguriert sein, den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs, insbesondere den Schwimmzustand für jeden der Schlauchsegmente und/oder Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs zu erfassen. Alternativ oder ergänzend kann das Erfassungssystem ausgebildet und/oder konfiguriert sein, basierend auf dem Funknetzwerk die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs zu erfassen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass jede Knoteneinheit zur Ermittlung einer Relativdistanz zu jeder über eine Funkverbindung verbundenen weiteren Knoteneinheit basierend auf der jeweiligen Funkverbindung ausgebildet ist, wobei mindestens eine der Knoteneinheiten eine Haupteinheit bildet, die zum Sammeln der von den weiteren Knoteneinheiten ermittelten Relativdistanzen über die Funkverbindungen und/oder das Funknetzwerk ausgebildet ist, und wobei die Haupteinheit basierend auf dem gesammelten Relativdistanzen zur Ermittlung der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs ausgebildet ist.
Die Relativdistanzen beziehen sich vorzugsweise auf die Abstände zwischen den Knoteneinheiten und/oder auf die Abstände von der Haupteinheit zu jeder weiteren Knoteneinheit. Die Abstände können insbesondere die Abstände zwischen benachbarten Knoteneinheiten entlang des Schwimmschlauchs umfassen. Die mittels der Funkverbindung ermittelten Relativdistanzen können sich vorzugsweise aber auch auf die Relativdistanzen zwischen der Haupteinheit und jeder der weiteren Knoteneinheit beziehen. Mittels der durch die Funkverbindungen ermittelten Relativdistanzen lässt sich geometrisch abbilden, wie die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs ist.
Zur Ermittlung der Relativdistanzen weisen die Knoteneinheiten die Funkeinheiten auf. Mittels der Funkeinheiten können die Funkverbindungen hergestellt werden, so dass ein Funknetzwerk, insbesondere das Maschen-Netzwerk, entsteht. Über die Funkverbindungen können Funksignale ausgetauscht werden. Die Funksignale haben dabei eine Laufzeit zwischen dem Aussenden und dem anschließenden Empfangen. Die Funksignale können deshalb dazu verwendet werden, um die Distanz zwischen den entsprechenden Funkeinheiten zu ermitteln. Hierzu sind die Knoteneinheiten und/oder die Haupteinheit entsprechend ausgebildet. Die Funkverbindungen dienen insbesondere zur Ermittlung der Relativdistanzen zwischen den Knoteneinheiten und vorzugsweise zur Ermittlung der Relativdistanzen zwischen der Haupteinheit und jeder der weiteren Knoteneinheiten. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass jede Funkeinheit derart konfiguriert ist, dass die geometrische Anordnung und/oder die Relativdistanzen durch Triangulation auf Basis der Laufzeiten über die Funkverbindungen ermittelt werden. Hierzu kann insbesondere die Haupteinheit, und besonders bevorzugt ausschließlich die Haupteinheit, konfiguriert und/oder ausgebildet sein. In diesem Fall können die Laufzeiten von jeder der Knoteneinheiten gemessen werden und die entsprechenden Informationen an die Haupteinheit über das Funknetzwerk übermittelt werden. Es ist aber auch möglich, dass jede der Knoteneinheiten konfiguriert ist, die Relativdistanzen durch Triangulation auf Basis der Laufzeiten der Funksignale der Funkverbindungen zu ermitteln, die mit der jeweiligen Funkeinheit bestehen. Jede der Knoteneinheiten kann ein Teil des Erfassungssystems sein. Somit können beispielsweise mehrere der Knoteneinheiten oder alle Knoteneinheiten mit dem Schwimmschlauch fest verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, dass zumindest eine Knoteneinheit fest mit der Boje verbunden ist. Diese Knoteneinheit kann die Haupteinheit bilden. Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass jeweils eine der Knoteneinheiten genau jeweils mit einem Schlauchsegment des Schwimmschlauchs verbunden ist. Es ist aber auch möglich, dass die Knoteneinheiten derart verteilt angeordnet sind, dass jedes zweite oder jedes dritte Schlauchsegment mit einer der Knoteneinheiten fest verbunden ist. Andere Verteilungen der Knoteneinheiten können ebenfalls vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Haupteinheit konfiguriert ist, basierend auf den gesammelten Relativdistanzen die Länge der Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs und/oder die Abstände zwischen den Schlauchabschnitten des Schwimmschlauchs zu ermitteln, so dass die geometrische Anordnung zumindest auch die Länge der Schlauchabschnitte und/oder die Abstände zwischen den Schlauchabschnitten repräsentiert. Die Auswerteeinheit kann dazu konfiguriert sein, basierend auf der Länge der Schlauchabschnitte und/oder der Abstände zwischen den Schlauchabschnitten eine fehlende mechanische Verbindung zwischen zwei in Reihe hintereinander angeordneten Schlauchabschnitten zu erkennen. Jeder Schlauchabschnitt kann von einem oder mehreren Schlauchsegmenten des Schwimmschlauchs gebildet sein. Die Auswerteeinheit kann ausgebildet sein, so dass eine Referenzlänge jedes Schlauchabschnitts und/oder ein Referenzab stand zwischen zwei benachbarten Schlauchabschnitten von der Auswerteeinheit gespeichert sind. Die Auswerteeinheit kann dazu konfiguriert sein, eine Längenüberschreitung zu erkennen, wenn die ermittelte Länge eines Schlauchabschnitts länger als die jeweils zugehörige Referenzlänge ist. Außerdem kann die Auswerteeinheit dazu konfiguriert sein, basierend auf der Längenüberschreitung eine fehlende mechanische Verbindung zwischen zwei Schlauchabschnitten zu ermitteln und/oder zu erkennen. Alternativ und/oder ergänzend kann die Auswerteeinheit dazu ausgebildet und/oder konfiguriert sein, eine Abstandsüberschreitung zu erkennen, wenn der ermittelte Abstand zwischen zwei benachbarten Schlauchabschnitten länger als der jeweils zugehörige Referenzab stand ist. Außerdem kann die Auswerteeinheit dazu konfiguriert sein, eine fehlende mechanische Verbindung zwischen zwei benachbarten Schlauchabschnitten basierend auf der erkannten Abstandsüberschreitung zu ermitteln und/oder zu erkennen. Wenn von der Auswerteeinheit eine fehlende mechanische Verbindung zwischen bei benachbarten Schlauchabschnitten erkannt wird, kann damit von der Auswerteeinheit der zweite Fehlerzustand erkannt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Haupteinheit oder eine von einer der Knoteneinheiten gebildeten Haupteinheit konfiguriert ist, über das Funknetzwerk eine direkte oder indirekte Funkverbindung zu jeder weiteren Knoteneinheit aufzubauen, wobei die Haupteinheit außerdem konfiguriert ist, jede mit der Haupteinheit durch die jeweilige Funkverbindung in Verbindung stehende Knoteneinheit als eine schwimmende Knoteneinheit zu identifizieren, und wobei die Haupteinheit konfiguriert ist, jede nicht mit der Haupteinheit durch eine Funkverbindung in Verbindung stehende Knoteneinheit als eine tauchende Knoteneinheit zu identifizieren, und wobei die Haupteinheit konfiguriert ist, den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs basierend auf der Identifizierung der schwimmenden Knoteneinheiten und/oder der getauchten Knoteneinheiten derart zu bestimmen, so dass der Schwimmzustand für jeden Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs indiziert, ob der jeweilige Schlauchabschnitt entweder schwimmend oder getaucht ist. So kann die Haupteinheit beispielsweise basierend auf der Identifizierung der schwimmenden und/oder getauchten Knoteneinheiten den Schlauchabschnitt als eingetaucht erkennen, an dem eine getauchte Knoteneinheit befestigt ist. Alternativ und/oder ergänzend kann die Haupteinheit dazu konfiguriert sein, den Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs als schwimmend zu erkennen, mit dem eine schwimmende Knoteneinheit verbunden ist. Somit lässt sich mittels der Identifizierung der schwimmenden und getauchten Knoteneinheiten eine Aufteilung der Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs in getauchte und schwimmende Schlauchabschnitte vornehmen. Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass auch alle Schlauchabschnitte des Schwimmschlauchs als schwimmend oder als getaucht erfasst werden. Es kann jedoch auch vorkommen, dass nur ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs als schwimmend oder getaucht indiziert wird. Jeder Schlauchabschnitt kann entsprechend als schwimmend oder getaucht indiziert sein. Dadurch kann ein Schwimmzustand für den gesamten Schwimmschlauch von der Haupteinheit ermittelt werden. Die Haupteinheit kann hierzu konfiguriert und/oder ausgebildet sein. Der Schwimmzustand des Schwimmschlauchs kann somit die Indizierung für jeden Schlauchabschnitt derart repräsentieren, dass für jeden Schlauchabschnitt indiziert ist, ob der jeweilige Schlauchabschnitt entweder schwimmend oder getaucht ist. Basierend auf diesem Schwimmzustand kann die Auswerteeinheit den dritten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs erkennen, wenn zumindest ein Schlauchabschnitt des Schwimmschlauchs als eingetaucht indiziert ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Erfassungssystem zum Senden des Erfassungssignals über die erste Signalverbindung an die Auswerteeinheit ausgebildet ist. Das Erfassungssystem kann das Erfassungssignal also ohne vorherige Aufforderung an die Auswerteeinheit übertragen. Somit kann eine unidirektionale Übertragung des Erfassungssignals von dem Erfassungssystem an die Auswerteeinheit erfolgen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Übertragung des Erfassungssignals teilweise über die erste Signalverbindung über einen Satelliten erfolgt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Signalverbindung zumindest teilweise als eine schnurlose Signalverbindung ausgebildet ist. Somit kann die erste Signalverbindung zumindest teilweise über Funk erfolgen. Die erste Signalverbindung kann jedoch auch leitungsgebunden sein. So kann die erste Signalverbindung beispielsweise über eine kabelgebundene Signalverbindung zu der ersten Boje und somit zu zumindest einem Teil des Erfassungssystems erfolgen, das an der Boje angeordnet und/oder ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass die erste Signalverbindung zumindest im Wesentlichen ausschließlich über Funk erfolgt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Auswerteeinheit auf einem Schiff installiert ist. In diesem Fall kann das Erfassungssystem die erste Signalverbindung über Funk zu der Auswerteeinheit aufbauen, um das Erfassungssignal von dem Erfassungssystem an die Auswerteeinheit zu übertragen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit entfernt von dem Schwimmschlauch und/oder dem Erfassungssystem angeordnet ist. Die Auswerteeinheit kann dazu körperlich getrennt von dem Schwimmschlauch und/oder dem Erfassungssystem ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit an Land angeordnet, wohingegen der Schwimmschlauch und/oder das Erfassungssystem auf dem Wasser schwimmend sind. Dadurch kann die Auswerteeinheit eine besonders große Prozessorleistung aufweisen, die möglicherweise einen hohen elektrischen Leistungsbedarf hat.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit eine stationär ausgebildete Auswerteeinheit ist. Die Auswerteeinheit kann somit stationär und fest an Land angeordnet sein. Dadurch lässt sich die Auswerteeinheit auch besonders einfach warten und/oder aktualisieren.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
Figur 1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems in einer schematischen Querschnittsansicht.
Figur 2 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems, wobei der zugehörige Schwimmschlauch in einem ersten Fehlerzustand ist.
Figur 3 zeigt das System aus Figur 1, wobei der zugehörige Schwimmschlauch in einem zweiten Fehlerzustand ist.
Figur 4 zeigt das System aus Figur 1, wobei der Schwimmschlauch in einem dritten Fehlerzustand ist.
Figur 5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems in einer schematischen Draufsicht.
Figur 6 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 aus Figur 1 in einer schematischen Draufsicht. In der Figur 1 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt. Das System 2 ermöglicht eine Erkennung eines Fehlerzustands eines Schwimmschlauchs 4. Das System 2 weist den schwimmfähigen Schwimmschlauch 4, ein Erfassungssystem 6 sowie eine Auswerteeinheit 8 auf. Das Erfassungssystem 6 ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet. Das Erfassungssystem 6 kann beispielsweise von einer Mehrzahl von Knoteneinheiten 20 gebildet sein. Eine der Knoteneinheiten 20 kann eine Haupteinheit 26 bilden oder die Haupteinheit 26 kann zumindest die entsprechende Knoteneinheit 20 umfassen. Die Haupteinheit 26 ist ebenfalls ein Teil des Erfassungssystems 6. Die Teile des Erfassungssystems 6 sind verteilt angeordnet. Für das System 2 kann es außerdem vorgesehen sein, dass das System 2 eine schwimmfähige Boje 18 aufweist. Die Haupteinheit 26 kann der Boje 18 zugeordnet sein oder an der Boje 18 befestigt sein. Ein erstes Ende 28 des Schwimmschlauchs 4 ist an der Boje 18 befestigt. Der Schwimmschlauch 4 erstreckt sich von dem ersten Ende 28 zu einem zweiten Ende 30. Der Schwimmschlauch 4 kann mehrteilig ausgebildet sein. So kann der Schwimmschlauch 4 von einer Mehrzahl von Schlauchsegmenten 16 gebildet sein, die in Reihe hintereinander miteinander gekoppelt angeordnet sind. Die aneinander grenzenden Schlauchsegmente 16 können derart lösbar miteinander befestigt sein, so dass der gesamte Schwimmschlauch 4 einen durchgehenden Fluidkanal bildet. Jedes der Schlauchsegmente 16 ist schwimmfähig. Deshalb ist auch der gesamte Schwimmschlauch 4 schwimmfähig. Die Boje 18 ist ebenfalls schwimmfähig. Der Schwimmschlauch 4 und die Boje 18 können beispielsweise derart konstruiert und/oder ausgestaltet sein, so dass jeweils ca. 20 bis 35 % des jeweils zugehörigen Körpers oberhalb einer Wasserlinie 32 angeordnet ist. Die Wasserlinie 32 ist in Figur 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Der Tiefgang 10 ist in Figur 1 ebenfalls dargestellt. In der in Figur 1 dargestellten Ausgestaltungsvariante des Systems 2 sind die Teile des Erfassungssystems 6 verteilt zwischen der Boje 18 und dem zweiten Ende 30 des Schwimmschlauchs 4 angeordnet. Die Haupteinheit 26 des Erfassungssystems 6 ist an der Boje 18 befestigt. Die weiteren Knoteneinheiten 20 des Erfassungssystems 6 sind an den Schlauchsegmenten 16 des Schwimmschlauchs 4 befestigt. So kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass jeweils eine Knoteneinheit 20 an jedem der Schlauchsegmente 16 befestigt und/oder angeordnet ist. Jede der Knoteneinheiten 20 und die Haupteinheit 26 können jeweils Funkverbindungen 22 zu den anderen Knoteneinheiten 20 bzw. der Haupteinheit 26 herstellen. Dadurch kann ein Funknetzwerk 24 gebildet werden. Mittels des Funknetzwerks 24 kann der Abstand zwischen den Knoteneinheiten 20 bzw. der Abstand zwischen der Haupteinheit 26 und jeder der Knoteneinheiten 20 ermittelt werden. Dies kann durch die Laufzeit der jeweiligen Funkverbindung 22 ermittelt werden. Durch Triangulation lässt sich deshalb auf die geometrische Form des Schwimmschlauchs 4 relativ zu der Boje 18 schließen. Zur Erfassung der Laufzeiten der Funkverbindungen 22 und zur Ermittlung der geometrischen Form des Schwimmschlauchs 4 relativ zu der Boje 18 kann die Haupteinheit 26 des Erfassungssystems 6 ausgebildet sein. Die geometrische Form des Schwimmschlauchs 4 relativ zu der Boje 18 kann die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs 4 repräsentieren. Das Erfassungssystem 6 ist deshalb zum Erfassen der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 ausgebildet.
Außerdem kann es vorgesehen sein, dass die Haupteinheit 26 des Erfassungssystems 6 die Anzahl der weiteren Knoteneinheiten 20 und entsprechende Identifikationsdaten über die jeweiligen Knoteneinheiten 20 gespeichert hat. Durch die Funkverbindungen 22 und/oder das Funknetzwerk 24 kann die Haupteinheit 26 deshalb erfassen, ob zu jeder der weiteren Knoteneinheiten 20 eine direkte oder indirekte Funkverbindung 22 hergestellt werden kann. Ist zu einer der weiteren Knoteneinheiten 20 keine direkte oder indirekte Funkverbindung 22 von der Haupteinheit 26 möglich, so kann die Haupteinheit 26 dazu konfiguriert sein, die jeweilige Knoteneinheit 20 als eine getauchte Knoteneinheit 20 zu bestimmen. Denn in der Praxis wurde festgestellt, dass die Funkverbindung 22 unterbrochen ist, sobald die jeweils zugehörige Knoteneinheit 20 vollständig in Wasser eingetaucht ist. Ist dies der Fall, kann außerdem davon ausgegangen werden, dass das Schlauchsegment 16, an dem die jeweilige Knoteneinheit 20 befestigt und/oder angeordnet ist, ebenfalls vollständig in Wasser eingetaucht ist. Über die Funkverbindungen 22 bzw. das Funknetzwerk 24 kann die Haupteinheit 26 deshalb erfassen, welches der Schlauchsegmente 16 eingetaucht ist bzw. welches der Schlauchsegmente 16 schwimmend ist. Ein Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 kann indizieren, welche der Schlauchsegmente 16 des Schwimmschlauchs 4 schwimmend sind und/oder welche Schlauchsegmente 16 des Schwimmschlauchs 4 vollständig eingetaucht sind. Da der jeweilige Schwimmzustand jeder der Schlauchsegmente 16 von der Haupteinheit 26 erfassbar ist, ist die Haupteinheit 26 ebenfalls dazu ausgebildet, den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 zu erfassen. Denn dieser Schwimmzustand kann einerseits den Schwimmzustand des gesamten Schwimmschlauchs 4 repräsentieren oder den Schwimmzustand für jeden der Schlauchsegmente 16 des Schwimmschlauchs 4 repräsentieren.
Die Haupteinheit 26 und jede der Knoteneinheiten 20 sind vorzugsweise als eine elektrische Einheit ausgebildet. Sie benötigen deshalb elektrische Energie für den Betrieb. Jede der Knoteneinheiten 20 und die Haupteinheit 26 kann jeweils eine zugehörige Batterie aufweisen, um elektrische Energie zum Betrieb der jeweiligen Knoteneinheit 20 bzw. der Haupteinheit 26 zu gewährleisten. Alternativ oder ergänzend kann jede der Knoteneinheiten 20 und/oder die Haupteinheit 26 weitere Energiequellen aufweisen. So kann jede der Knoteneinheiten 20 und/oder die Haupteinheit 26 beispielsweise eine Solarzelle aufweisen, die zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Licht, insbesondere Sonnenlicht, ausgebildet ist. Mittels der Solarzelle kann deshalb ebenfalls zumindest ein Teil der elektrischen Energie bereitgestellt werden, die zum Betrieb der jeweiligen Knoteneinheit 20 bzw. der Haupteinheit 26 benötigt wird.
Das Erfassungssystem 6 ist dazu konfiguriert, ein Erfassungssignal zu erzeugen, das die erfasste, geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs 4 und/oder den erfassten Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 repräsentiert. Beispielsweise kann die Haupteinheit 26 dazu konfiguriert sein, das Erfassungssignal zu erzeugen. Denn die Haupteinheit 26 ist vorzugsweise auch dazu ausgebildet, um die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs 4 und/oder den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 zu erfassen. Außerdem ist das Erfassungssystem 6 dazu ausgebildet, das Erfassungssignal zur Auswerteeinheit 8 zu übertragen. Das Erfassungssystem 6 und die Auswerteeinheit 8 können dazu ausgebildet sein, um eine erste Signalverbindung 14 zwischen dem Erfassungssystem 6 und der Auswerteeinheit 8 herzustellen. In der Praxis ist diese erste Signalverbindung hergestellt. Das Erfassungssystem 6 und die Auswerteeinheit 8 können außerdem dazu ausgebildet sein, um das Erfassungssignal über die erste Signalverbindung 14 von dem Erfassungssystem 6 an die Auswerteeinheit 8 zu übertragen. Die Haupteinheit 26 des Erfassungssystems 6 kann dazu beispielsweise eine Kommunikationseinheit 34 aufweisen, die zum Senden des Erfassungssignals über die erste Signalverbindung 14 ausgebildet ist. Die erste Signalverbindung 14 kann als Funkverbindung ausgebildet sein.
Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Auswerteeinheit 8 körperlich getrennt und entfernt von dem Erfassungssystem 6 und/oder dem Schwimmschlauch 4 angeordnet ist. Die Auswerteeinheit 8 kann beispielsweise stationär an Land angeordnet sein. Der Schwimmschlauch 4 kann schwimmend im Wasser des Meeres sein. Das Erfassungssystem 6 kann verteilt an dem Schwimmschlauch 4 oder verteilt zwischen der Boje 18 und dem Schwimmschlauch 4 angeordnet sein. Über die erste Signalverbindung 14 kann das Erfassungssignal von dem Erfassungssystem 6 an die Auswerteeinheit 8 übertragen werden. Hierzu dient die erste Signalverbindung 14. Die Auswerteeinheit 8 kann mit einer ausreichend hohen Prozessorleistung ausgestattet sein, um die Erkennung von mindestens einen der möglichen Fehlerzustände des Schwimmschlauchs 4 zu ermöglichen. Die elektrische Leistungsversorgung der Prozessoreinheit ist in diesem Fall unproblematisch. Die elektrische Leistungsversorgung des Erfassungssystems 6 kann über Batterien und/oder über Solarzellen erfolgen. Deshalb können der Schwimmschlauch 4 und das Erfassungssystem 6 besonders einfach eingesetzt werden, ohne an eine feste elektrische Leistungsversorgung angeschlossen sein zu müssen. Die Auswerteeinheit 8 kann außerdem mit weiteren Einheiten gekoppelt sein, die zur Initiierung von weiteren Maßnahmen geeignet und/oder ausgebildet sind. Außerdem können mögliche, von der Auswerteeinheit 8 erkannte Fehlerzustände eines Schwimmschlauchs 4 an ein Überwachungssy stem weitergeleitet werden, das zur Anzeige der entsprechenden Fehler ausgebildet ist. Das Überwachungssystem kann einen Teil des Systems 2 bilden.
Durch die Übertragung des ersten Erfassungssignals über die erste Signalverbindung 14 von dem Erfassungssystem 6 zu der Auswerteeinheit 8 liegen die entsprechenden Informationen über die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs 4 und/oder den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 der Auswerteeinheit 8 vor. Das Erfassungssystem 6 kann dazu ausgebildet und/oder konfiguriert sein, die geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs 4 und/oder den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 periodisch und/oder an vorbestimmten Zeitpunkten zu erfassen. Mit jeder Erfassung der geometrischen Anordnung und/oder des Schwimmzustands kann ein neues Erfassungssignal von dem Erfassungssystem 6 erzeugt werden. Hierzu kann das Erfassungssystem 6 entsprechend konfiguriert sein. Außerdem ist das Erfassungssystem 6 in diesem Fall bevorzugt derart ausgebildet, dass das jeweils neu erzeugt Erfassungssignal über die erste Signalverbindung 14 von dem Erfassungssystem 6 an die Auswerteeinheit 8 übertragen wird. Durch die Wahl der Zeitabstände zwischen den Erfassungszeitpunkten der geometrischen Anordnung bzw. des Schwimmzustands kann eine kontinuierliche, quasi-kontinuierliche oder periodische Erfassung der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 erreicht werden. Entsprechendes gilt für die Übertragung der Informationen mittels des Erfassungssignals über die erste Signalverbindung 14. Der Auswerteeinheit 8 können also kontinuierlich, quasi-kontinuierlich oder periodisch die entsprechenden Informationen über die geometrischen Anordnung und/oder den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 zur Verfügung stehen. Mit jeder Aktualisierung der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 und/oder des Schwimmzustands des Schwimmschlauchs 4 kann die Auswerteeinheit 8 eine neue Überprüfung dieser Informationen auf einen möglichen Fehlerzustand des Schwimmschlauchs 4 ausführen. Hierzu ist die Auswerteeinheit 8 vorzugsweise entsprechend konfiguriert.
Die Auswerteeinheit 8 ist vorzugsweise dazu konfiguriert, basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 einen ersten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs 4 zu erkennen, wenn Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 kreuzend zueinander angeordnet sind. Die Auswerteeinheit 8 kann dazu zur Erkennung von kreuzend zueinander angeordneten Schlauchabschnitten 12 des Schwimmschlauchs 4 basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 konfigurier sein.
In der Figur 2 ist eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 mit einem Schwimmschlauch 4, einem Erfassungssystem 6 und einer Auswerteeinheit 8 dargestellt. Das System 2 weist außerdem eine Boje 18 auf. Das System 2 entspricht zumindest im Wesentlichen dem zu Figur 1 erläuterten System 2, wobei jedoch das in Figur 2 dargestellte System 2 eine größere Anzahl an Schlauchsegmenten 16 aufweist, die hintereinander in Reihe miteinander gekoppelt sind. Aufgrund der Länge des dadurch entstehenden Schwimmschlauchs 4 kann es vorkommen, dass das zweite Ende 30 des Schwimmschlauchs 4 über einen Schlauchabschnitt 12 zwischen den beiden Enden 28, 30 des Schwimmschlauchs 4 gehoben wird. Dies kann bei einem sehr großen Wellengang des Wassers des Meeres auftreten. In der geometrischen Form des Schwimmschlauchs 4, wie dieser in einer schematischen Draufsicht in Figur 2 dargestellt ist, liegt ein Schlauchsegment 16 auf einem anderen Schlauchsegment 16. In diesem Fall kann jeder der beiden genannten Schlauchsegmente 16 einen Schlauchabschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 bilden, die kreuzend zueinander angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Kopplungsbereich zwischen zwei Schlauchsegmenten 16 über einem weiteren Schlauchsegment 16 angeordnet ist. In diesem Fall kann sich der Schlauchabschnitt, der auf dem anderen Schlauchsegment 16 angeordnet ist, einen entsprechenden Schlauchabschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 bilden. Eine kreuzende Anordnung von Schlauchabschnitten 12 des Schwimmschlauchs 4 ist nicht auf eine rechtwinklige Anordnung der beiden Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 beschränkt. Vielmehr kann es auch vorkommen, dass die beiden Schlauchabschnitte 12 in einem anderen beliebigen Winkel, insbesondere einem flachen Winkel oder einem spitzen Winkel, zueinander angeordnet sind. Kreuzende Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 treten also beispielsweise dann auf, wenn der Schwimmschlauch 4 nach Art einer Schlaufe geometrisch angeordnet ist. Aufgrund der sich kreuzenden Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 können hohe mechanische Belastungen, insbesondere an den genannten Schlauchabschnitten 12 des Schwimmschlauchs 4 entstehen. Es ist deshalb zu vermeiden, dass dieser Schwimmschlauch 4 verwendet wird, um ein Fluid durch den Schwimmschlauch 4 zu führen. Basierend auf der von dem Erfassungssystem 6 erfassten geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 und aufgrund der Übermittelung dieser geometrischen Anordnung mittels des Erfassungssignals über die erste Signalverbindung 14 zur Auswerteeinheit 8 kann die Auswerteeinheit 8 einen ersten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs 4 erkennen, wenn die geometrische Anordnung mindestens zwei Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 repräsentiert, die kreuzend zueinander angeordnet sind. Zur Erkennung kreuzender Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 kann die Auswerteeinheit 8 basierend auf der geometrischen Anordnung und mittels einer Mustererkennung, die von der Auswerteeinheit 8 ausführbar ist, konfiguriert sein. Andere Konfigurationen der Auswerteeinheit 8 sind ebenfalls möglich. So kann die Auswerteeinheit 8 beispielsweise mittels eines künstlichen neuronalen Netzwerks dazu trainiert sein, um kreuzende Schlauchabschnitte 12 des Schwimmschlauchs 4 basierend auf der geometrischen Anordnung zu erkennen.
In der Figur 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Das System 2 entspricht im Wesentlichen dem System 2, wie es im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert worden ist. Auf die entsprechenden Erläuterungen wird deshalb in analoger Weise Bezug genommen.
Die Auswerteeinheit 8 des Systems 2 ist bevorzugt dazu ausgebildet, um basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 einen zweiten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs 4 zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 losgelöst vom restlichen Schwimmschlauch 4 angeordnet ist.
Aus dem Vergleich der Figuren 1 und 3 ist ersichtlich, dass die am zweiten Ende 30 des Schwimmschlauchs 4 angeordneten Schlauchsegmente 16 einen Schlauchabschnitt 12 bilden, der von dem restlichen Schlauchabschnitten 12 des Schwimmschlauchs 4 getrennt sind. Der abgetrennte Schlauchabschnitt 12 weist einen Abstand Dl zu den restlichen Schwimmschlauch 4, insbesondere zu dem Schlauchsegment 16 auf, das das letzte Schlauchsegment 16 ausgehend von dem ersten Ende 28 des Schwimmschlauchs 4 bildet. In der Figur 3 ist außerdem eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfassungssystems 6 dargestellt. Hierbei ist jedem Schlauchsegment 16 genau eine Knoteneinheit 20 zugeordnet. Die Haupteinheit 26 kann zu jeder der Knoteneinheiten 20 eine Funkverbindung 22 herstellen. Zur besseren Übersicht sind diese Funkverbindungen 22 in Figur 3 nicht dargestellt. Aufgrund der Funkverbindungen 22 ist jedoch ermittelbar, dass die Knoteneinheit 20 eines der Schlauchsegmente 16 des losgelösten Schlauchabschnitts, einen Abstand D2 zu der Knoteneinheit 20 des letzten Schlauchsegments 16 der restlichen Schlauchsegmente 16 des Schwimmschlauchs 4 aufweist, wobei dieser Abstand D2 größer ist, als es für eine feste Verbindung zwischen den Schlauchsegmenten 16 zur Gewährleistung eines ununterbrochenen Fluidkanals durch die Schlauchsegmente 16 notwendig wäre. Mit anderen Worten kann anhand der erfassten Relativdistanzen basierend auf den Funkverbindungen 22 erfasst werden, dass die Knoteneinheiten 20 des letzten Schlauchsegments 16 der restlichen Schlauchsegmente 16 und der Knoteneinheit 20 des erstes Schlauchsegments 16 des losgelösten Schlauchabschnitts 12 einen Abstand Dl zueinander aufweisen, der größer als ein maximal zulässiger Abstand ist, der eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Schlauchsegmenten 16 zur Herstellung einer Fluidverbindung gewährleistet. Die Auswerteeinheit 8 kann also anhand der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 erkennen, ob zumindest ein Schlauchabschnitt 12 einen Abstand Dl zu dem restlichen Schwimmschlauch 4 aufweist, der größer als ein vorbestimmter zulässiger Abstand ist. Basierend hierauf kann die Auswerteeinheit 8 deshalb auch derart konfiguriert sein, basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 einen zweiten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs 4 zu erkennen, wenn der Schlauchabschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 losgelöst vom restlichen Schwimmschlauch 4 angeordnet ist. Ein losgelöster Abschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 verhindert nicht nur eine sichere Fluidverbindung zum Fördern von Fluid durch den Schwimmschlauch 4, sondern der losgelöste Schlauchabschnitt 12 kann auch eine Gefahr für andere Fahrzeuge bilden, die auf dem Wasser des Meeres fahren. Die Erkennung des zweiten Fehlerzustands ist deshalb besonders wichtig, um einen sicheren Betrieb des Systems 2 zu gewährleisten.
In der Figur 4 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 dargestellt, die zumindest im Wesentlichen dem System 2 entspricht, das im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert worden ist. Auf die entsprechenden Erläuterungen, bevorzugten Merkmale und/oder technischen Effekte wird deshalb in analoger Weise Bezug genommen.
Bei dem in Figur 4 dargestellten System sind jedoch die letzten beiden Schlauchsegmente
16, die an dem zweiten Ende 30 des Schwimmschlauchs 4 angeordnet sind, vollständig unterhalb der Wasserlinie 32. Diese beiden Schlauchsegmente 16 sind deshalb vollständig in das Wasser des Meeres eingetaucht. In der Figur 4 sind die Funkverbindungen 22 durch gestrichelte Linien dargestellt, die insbesondere jede der Knoteneinheiten 20 zu der Haupteinheit 26 aufbaut. Jedoch gilt dies nicht für die beiden Knoteneinheiten 20, die an den Schlauchsegmenten 16 befestigt sind, die in das Wasser eingetaucht sind. Aufgrund dieser fehlenden Funkverbindungen 22 zu den eingetauchten Knoteneinheiten 20 kann die Haupteinheit 26 erkennen, dass die letzten beiden Schlauchsegmente 16 am zweiten Ende 30 des Schwimmschlauchs 4 vollständig in das Wasser eingetaucht sind. Da Funkverbindungen 22 zu den übrigen Knoteneinheiten 20 der nicht eingetauchten Schlauchsegmente 16 besteht, kann die Haupteinheit 26 erfassen, welche der Schlauchsegmente 16 eingetaucht sind, nämlich die Schlauchsegmente 16 des entsprechend eingetauchten Schlauchabschnitts 12. Außerdem kann die Haupteinheit 26 erkennen, dass die übrigen Schlauchsegmente 12 schwimmend sind. Basierend auf diesen Informationen kann die Haupteinheit 26 und somit auch das Erfassungssystem 6 einen Schlauchzustand des Schwimmschlauchs 4 erfassen. Dieser Schlauchzustand repräsentiert in dem in Figur 4 dargestellten Fall die Schlauchsegmente 16 des tauchenden Schwimmabschnitts 12 als tauchend und die übrigen Schlauchsegmente 16 als schwimmend. Der Schwimmzustand des Schwimmschlauchs wird von dem Erfassungssignal bevorzugt repräsentiert, das mittels der ersten Signalverbindung 14 von dem Erfassungssystem 6 bzw. der zugehörigen Haupteinheit 26 mit der ebenfalls bevorzugten Kommunikationseinheit 34 an die Auswerteeinheit 8 übertragen wird. Der Auswerteeinheit 8 kann deshalb die Information über den Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 vorliegen. In analoger Weise zu der periodischen Erfassung der geometrischen Anordnung kann das Erfassungssystem 6 auch zur periodischen Erfassung des Schwimmzustands des Schwimmschlauchs 4 ausgebildet sein. Mit jeder Erfassung des Schwimmzustands kann ein entsprechendes Erfassungssignal von dem Erfassungssystem 6 erzeugt werden und an die Auswerteeinheit 8 übertragen werden. In der Praxis kann es jedoch vorkommen, dass ein Schlauchsegment 16 kurzfristig unter Wasser taucht, obwohl dieses nicht beschädigt ist. Das Erfassungssystem 6 kann deshalb dazu ausgebildet sein, dass ein Schlauchabschnitt 12 nur dann als tauchend erfasst wird, wenn die Funkverbindung 22 zu der, zugehörigen ersten Knoteneinheit 20 für mindestens eine vorbestimmte Zeitdauer unterbrochen ist. Diese Zeitdauer ist vorzugsweise so gewählt und/oder vorbestimmt, dass eine fehlerhafte Erfassung des Schwimmzustands des Schwimmschlauchs 4 zumindest im Wesentlichen nicht auftritt. Mit anderen Worten kann eine besonders geringe Fehlerrate bei der Erfassung des Schwimmzustands des Schwimmschlauchs 4 durch die zuvor genannte Maßnahme erreicht werden.
Wenn ein Schlauchabschnitt 12 vollständig ins Wasser des Meeres eingetaucht ist, so kann der Schwimmschlauch 4 nicht mehr zum Fördern von einem Fluid, insbesondere Erdöl, verwendet werden. Denn gegebenenfalls kann das Fördern ein weiteres Absinken von weiteren Schlauchsegmenten 16 verursachen, wenn bereits ein Schlauchabschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 vollständig ins Wasser eingetaucht ist. Dies ist jedoch zu vermeiden. Deshalb ist die Auswerteeinheit 8 auch dazu konfiguriert, basierend auf dem Schwimmzustand des Schwimmschlauchs 4 einen dritten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs 4 zu erkennen, wenn zumindest ein Abschnitt 12 des Schwimmschlauchs 4 vollständig im Wasser eingetaucht ist. Wurde ein entsprechender Fehlerzustand von der Auswerteeinheit 8 erkannt, können diese Informationen von der Auswerteeinheit 8 weiter übergeben werden, insbesondere an das Überwachungssystem. Insbesondere kann der dritte Fehlerzustand auf einem Display des Überwachungssy stems angezeigt werden und/oder es können andere Maßnahmen basierend auf der Erkennung des dritten Fehlerzustands erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 ist in der Figur 5 in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Das System 2 entspricht im Wesentlichen dem System 2, wie es im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert worden ist. Jedoch weist der in Figur 5 dargestellte Schwimmschlauch 4 eine größere Anzahl an Schlauchsegmenten 16 auf, die in Reihe hintereinander miteinander gekoppelt sind, um einen Schwimmschlauch von einem ersten Ende 28 des Schwimmschlauchs 4 ununterbrochen zu einem zweiten Ende 30 des Schwimmschlauchs 4 zu bilden. Im Übrigen wird auf die vorteilhaften Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit dem System 2 aus der Figur 1 erläutert worden sind zumindest in analoger Weise Bezug genommen. Aufgrund der großen Anzahl an Schlauchsegmenten 16 des in Figur 5 beispielhaft dargestellten Schwimmschlauchs 4 besteht die Möglichkeit, dass sich das zweite Ende 30 mit der Wasserströmung des Meeres im Uhrzeigersinn um die Boje 18 herum bewegt. Dadurch wird der Schwimmschlauch 4 um die Boje 18 herumgewickelt. Außerdem können dadurch mehrere Schlauchsegmente 16 seitlich zueinander angeordnet sein. An ihren jeweiligen Stirnseiten sind die Schlauchsegmente 16 derart miteinander verbunden, so dass ein ununterbrochener und fluiddichter Fluidkanal von dem Schwimmschlauch 4 gebildet ist. Nimmt der Schwimmschlauch 4 jedoch die beispielhaft in Figur 5 dargestellte gewickelte Form an, so können die Verbindungen an den Stirnseiten der Schlauchsegmente 16 unter großen mechanischen Spannungen stehen. Die mechanischen Spannungen können umso größer sein, desto enger der Schwimmschlauch 4 um die Boje 18 gewickelt ist. Grundsätzlich ist deshalb eine Wicklung des Schwimmschlauchs 4 zu vermeiden. Insbesondere ist eine Wicklung des Schwimmschlauchs 4 um eine Boje 18 zu vermeiden.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem System 2 aus Figur 1 erläutert worden ist, können Funkverbindungen 22 zwischen den Knoteneinheiten 20 und insbesondere von der Haupteinheit 26 zu jeder der Knoteneinheiten 20 herstellt sein. Zur besseren Übersicht sind die Funkverbindungen 22 in Figur 5 nicht dargestellt. Basierend auf den Funkverbindungen 22 und/oder basierend auf dem durch die Funkverbindungen 22 entstandenen Netzwerk 24 lässt sich auf die Relativdistanzen zwischen den Knoteneinheiten 20 und/oder auf eine Relativdistanz jeder der Knoteneinheiten 20 zur Haupteinheit 26 schließen. Hierzu kann das Erfassungssystem 6 entsprechend ausgebildet sein. Durch die Relativdistanzen kann das Erfassungssystem 6 die geometrische Form des Schwimmschlauchs 4 erfassen. Diese kann beispielsweise die gewundene Form des Schwimmschlauchs 4 repräsentieren. Die geometrische Anordnung, die insbesondere durch die geometrische Form des Schwimmschlauchs 4 repräsentiert, kann deshalb dazu verwendet werden, um auf einen möglichen Fehlerzustand, nämlich den vierten Fehlerzustand zu schließen, wenn die geometrische Form eine Windung des Schwimmschlauchs 4 repräsentiert, so dass der Schwimmschlauch 4 zumindest teilweise gewickelt angeordnet ist. Deshalb ist die Auswerteeinheit 8 basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 auch zur Erkennung eines vierten Fehlerzustands konfiguriert, wenn der Schwimmschlauch 4 zumindest abschnittsweise gewickelt und/oder gewunden angeordnet ist. Die Auswerteeinheit 8 kann auch zur Erkennung eines gewickelten und/oder gewundenen Abschnitt des Schwimmschlauchs 4 konfiguriert sein. Diese gewickelte und/oder gewundene Anordnung kann von der geometrische Anordnung repräsentiert und/oder abgeleitet werden. Durch die Konfiguration der Auswerteeinheit 8 kann deshalb basierend auf der geometrischen Anordnung auf den vierten Fehlerzustand geschlossen werden. Die Auswerteeinheit 8 kann dazu eine entsprechende Mustererkennung gespeichert haben und/oder derart ausgebildet sein, dass eine Mustererkennung basierend auf der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs 4 ausgeführt werden kann, wobei mittels der Mustererkennung zur Erkennung eines gewickelten und/oder gewundenen Abschnitts des Schwimmschlauchs 4 ausgebildet ist. Wurde deshalb mittels der Mustererkennung ein gewickelter und/oder gewundener Abschnitt des Schwimmschlauchs 4 erkannt, wird die Auswerteeinheit den vierten Fehlerzustand dadurch erkennen.
Die Auswerteeinheit 8 kann dazu konfiguriert sein, jeden der zuvor erläuterten vier Fehlerzustände des Schwimmschlauchs 4 zu erkennen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Auswerteeinheit 8 zur Erkennung einer der Fehlerzustände, nämlich einen von dem ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Fehlerzustand, ausgebildet ist. So kann die Auswerteeinheit 8 beispielsweise zur Erkennung des ersten und dritten Fehlerzustands ausgebildet sein. Eine andere Kombination ist ebenfalls möglich.
In der Figur 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 dargestellt. Dabei handelt es sich um eine Draufsicht des Systems 2, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Der Schwimmschlauch 4 wird bei der in Figur 6 dargestellten Ausgestaltung als erster Schwimmschlauch 36 bezeichnet. Der erste Schwimmschlauch 36 erstreckt sich deshalb von einem ersten Ende 28a zu einem zweiten Ende 30a. Der erste Schwimmschlauch 36 weist eine Mehrzahl von Schlauchsegmenten 16 auf, die in einer Reihe hintereinander gekoppelt miteinander verbunden sind, um einen durchgehenden, fluiddichten Fluidkanal von dem ersten Ende 28a zum zweiten Ende 30 zu bilden. Das erste Ende 28a des ersten Schwimmschlauchs 36 ist mit der Boje 18 gekoppelt. Darüber hinaus weist das System 2 einen weiteren, nämlich einen zweiten Schwimmschlauch 38 auf. Der zweite Schwimmschlauch 38 kann analog zu dem ersten Schwimmschlauch 36 ausgebildet sein. Der zweite Schwimmschlauch 38 weist eine Mehrzahl von Schlauchsegmenten 16 auf, die in Reihe hintereinander miteinander gekoppelt sind, um einen ununterbrochenen, fluiddichten Fluidkanal von einem ersten Ende 28b des zweiten Schwimmschlauchs 38 zu einem zweiten Ende 30b des zweiten Schwimmschlauchs 38 zu bilden. Die Knoteneinheiten des ersten Schwimmschlauchs 36 sind mit den Bezugszeichen 20a gekennzeichnet. Die Knoteneinheiten des zweiten Schwimmschlauchs sind durch die Bezugszeichen 20b gekennzeichnet.
Die Erläuterungen zum Erfassungssystem 6 und zur Auswerteeinheit 8 in Bezug auf den Schwimmschlauch 4 können deshalb vorzugsweise so verstanden werden, dass sich die Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile auf mindestens einen Schwimmschlauch 4 beziehen. So kann das Erfassungssystem 6 beispielsweise zur Erfassung einer geometrischen Anordnung des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere der beiden Schwimmschläuche 36, 38, ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Erfassungssystem 6 zur Erkennung eines Schwimmzustands des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere des ersten und zweiten Schwimmschlauchs 36, 38, ausgebildet sein. Außerdem kann das Erfassungssystem zur Erzeugung eines Erfassungssignals konfiguriert sein, das die geometrische Anordnung des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere der beiden Schwimmschläuche 36, 38, und/oder den erfassten Schwimmzustand des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere der beiden Schwimmschläuche 36, 38, repräsentiert. Außerdem kann die Auswerteeinheit 8 dazu konfiguriert sein, basierend auf der geometrischen Anordnung des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere der beiden Schwimmschläuche 36, 38, einen ersten Fehlerzustand des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere der beiden Schwimmschläuche 36, 38, zu erkennen, wenn Schlauchabschnitte 12 des mindestens einen Schwimmschlauchs 4, insbesondere jeweils ein Schlauchabschnitt 12 von jedem der Schwimmschläuche 36, 38, kreuzend zueinander angeordnet sind. So kann die Auswerteeinheit 8 beispielsweise dazu konfiguriert sein, basierend auf der geometrischen Anordnung des ersten und zweiten Schwimmschlauchs 36, 38 einen ersten Fehlerzustand der beiden Schwimmschläuche 36, 38 zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt 12 des ersten Schwimmschlauchs 36 kreuzend zu einem weiteren Schlauchabschnitt 12 des zweiten Schwimmschlauchs 38 angeordnet ist. Außer dass die beiden Schlauchabschnitte 12 nun von dem ersten und zweiten Schwimmschlauch 36, 38 gebildet sind, entspricht die Erkennung darüber hinaus im Wesentlichen der Ausgestaltung, wie sie beispielhaft im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert worden ist. Auf die entsprechenden, vorteilhaften Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert worden sind, wird deshalb für die Ausgestaltung des Systems 2 aus Figur 2 in analoger Weise Bezug genommen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste
2 System
4 Schimmschlauch
6 Erfassungssystem
8 Auswerteeinheit
10 Tiefgang
12 Schlauchabschnitt
14 Singalverbindung
16 Schlauchsegment
18 Boje
20 Knoteneinheit
20a Knoteneinheit des ersten Schwimmschlauchs
20b Knoteneinheit des zweiten Schwimmschlauchs
22 Funkverbindung
24 Funknetzwerk
26 Haupteinheit
28 erstes Endes (des Schwimmschlauchs)
28a erstes Ende des ersten Schwimmschlauchs
28b erstes Ende des zweiten Schwimmschlauchs
30 zweites Ende (des Schwimmschlauchs)
30a zweites Ende des ersten Schwimmschlauchs
30b zweites Ende des zweiten Schwimmschlauchs
32 Wasserlinie
34 Kommunikationseinheit

Claims

35 Patentansprüche
1. System (2) zur Erkennung eines Fehlerzustands eines Schwimmschlauchs (4), wobei das System (2) aufweist: einen schwimmfähigen Schwimmschlauch (4), ein Erfassungssystem (6), und eine Auswerteeinheit (8), wobei das Erfassungssystem (6) zum Erfassen einer geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs (4) und/oder zum Erfassen eines Schwimmzustands des Schwimmschlauchs (4) ausgebildet ist, wobei das Erfassungssystem (6) zum Erzeugen eines Erfassungssignals konfiguriert ist, das die erfasste, geometrische Anordnung des Schwimmschlauchs (4) und/oder den erfassten Schwimmzustand des Schwimmschlauchs (4) repräsentiert, wobei das Erfassungssystem (6) und die Auswerteeinheit (8) über eine erste Signalverbindung (14) gekoppelt sind, um das Erfassungssignal vom Erfassungssystem (6) zur Auswerteeinheit (8) zu übertragen, und wobei die Auswerteeinheit (8) konfiguriert ist, a) basierend auf der geometrischen Anordnung einen ersten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs (4) zu erkennen, wenn Schlauchabschnitte (12) des Schwimmschlauchs (4) kreuzend zueinander angeordnet sind, und/oder b) basierend auf der geometrischen Anordnung einen zweiten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs (4) zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt (12) des Schwimmschlauchs (4) losgelöst vom restlichen Schwimmschlauch (4) angeordnet ist, und/oder c) basierend auf dem Schwimmzustand einen dritten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs (4) zu erkennen, wenn ein Schlauchabschnitt (12) des Schwimmschlauchs (4) vollständig in Wasser eingetaucht ist, und/oder d) basierend auf der geometrischen Anordnung einen vierten Fehlerzustand des Schwimmschlauchs (4) zu erkennen, wenn der Schwimmschlauch (4) zumindest abschnittweise gewickelt angeordnet ist. 36
2. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmschlauch (4) eine Mehrzahl von Schlauchsegmenten (16) aufweist, die in Reihe hintereinander gekoppelt verbunden sind.
3. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (6) zumindest teilweise an dem Schwimmschlauch (4) befestigt ist.
4. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (2) eine schwimmfahige Boje (18) aufweist, wobei ein erstes Ende (28) des Schwimmschlauchs (4) mit der Boje (18) verbunden ist.
5. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (6) zumindest teilweise an der Boje (18) befestigt ist.
6. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (6) eine Mehrzahl von Knoteneinheiten (20) aufweist, wobei jede Knoteneinheit (20) mittels einer zugehörigen Funkeinheit zum Aufbau jeweils einer Funkverbindung (22) zu jeder von zumindest zwei der weiteren Funkeinheiten der jeweiligen Knoteneinheiten (20) ausgebildet ist, so dass ein Funknetzwerk (24), insbesondere ein Maschen-Funknetzwerk, entsteht, wobei die Knoteneinheiten (20) über die Länge des Schwimmschlauchs (4) verteilt angeordnet sind oder zwischen der Boje (18) und einem zweiten Ende (30) des Schwimmschlauchs (4) verteilt angeordnet sind.
7. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede Knoteneinheit (20) zur Ermittlung einer Relativdistanz zu jeder über eine Funkverbindung (22) verbunden, weiteren Knoteneinheit (20) basierend auf der jeweiligen Funkverbindung (22) ausgebildet ist, wobei mindestens eine der Knoteneinheiten (20) eine Haupteinheit (26) bildet, die zum Sammeln der von den weiteren Knoteneinheiten (20) ermittelten Relativdistanzen über die Funkverbindungen (22) und/oder das Funknetzwerk (24) ausgebildet ist, und wobei die Haupteinheit (26) basierend auf den gesammelten Relativdistanzen zur Ermittlung der geometrischen Anordnung des Schwimmschlauchs (4) ausgebildet ist.
8. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinheit (26) konfiguriert ist, basierend auf gesammelten Relativdistanzen die Länge der Schlauchabschnitte (12) des Schwimmschlauchs (4) und/oder die Abstände zwischen den Schlauchabschnitten (12) des Schwimmschlauchs (4) zu ermitteln, so dass die geometrische Anordnung zumindest auch die Länge der Schlauchabschnitte (12) und/oder die Abstände zwischen den Schlauchabschnitten (12) repräsentiert, und wobei die Auswerteeinheit (8) konfiguriert ist, basierend auf der Länge der Schlauchabschnitte (12) und/oder der Abstände zwischen den Schlauchabschnitten (12) eine fehlende mechanische Verbindung zwischen zwei in Reihe hintereinander angeordneten Schlauchabschnitten (12) zu erkennen.
9. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8 in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinheit (26) oder eine von einer der Knoteneinheiten (20) gebildeten Haupteinheit (26) konfiguriert ist, über das Funknetzwerk (24) eine direkte oder indirekte Funkverbindung (22) zu jeder weiteren Knoteneinheit (20) aufzubauen, wobei die Haupteinheit (26) konfiguriert ist, jede mit der Haupteinheit (26) durch die jeweilige Funkverbindung (22) in Verbindung stehende Knoteneinheit (20) als eine schwimmende Knoteneinheit (20) zu identifizieren, wobei die Haupteinheit (26) konfiguriert ist, jede nicht mit der Haupteinheit (26) durch eine Funkverbindung (22) in Verbindung stehende Knoteneinheit (20) als eine tauchende Knoteneinheit (20) zu identifizieren, und wobei die Haupteinheit (26) konfiguriert ist, den Schwimmzustand des Schwimmschlauches (4) basierend auf der Identifizierung der schwimmenden Knoteneinheiten (20) und/oder der getauchten Knoteneinheiten (20) derart zu bestimmen, so dass der Schwimmzustand für jeden Schlauchabschnitt (12) des Schwimmschlauchs (4) indiziert, ob der jeweilige Schlauchabschnitt (12) entweder schwimmend oder getaucht ist.
10. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem (6) zum Senden des Erfassungssignals über die erste Signalverbindung (14) an die Auswerteeinheit (8) ausgebildet ist.
11. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalverbindung (14) zumindest teilweise als eine schnurlose Signalverbindung (14) ausgebildet ist.
12. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Auswerteinheit (8) entfernt von dem Schwimmschlauch (4) und/oder dem Erfassungssystem (6) angeordnet ist.
13. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (8) eine stationär ausgebildete Auswerteeinheit (8) ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3595195A (en) * 1968-05-08 1971-07-27 Shell Oil Co Offshore vessel mooring system
US3980038A (en) * 1975-03-31 1976-09-14 Omnithruster, Inc. Hose and mooring line positioning system
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