WO2022258766A1 - Method and device for detecting and locating moisture on moisture-carrying surfaces and/or in moisture-carrying layers - Google Patents

Method and device for detecting and locating moisture on moisture-carrying surfaces and/or in moisture-carrying layers Download PDF

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WO2022258766A1
WO2022258766A1 PCT/EP2022/065724 EP2022065724W WO2022258766A1 WO 2022258766 A1 WO2022258766 A1 WO 2022258766A1 EP 2022065724 W EP2022065724 W EP 2022065724W WO 2022258766 A1 WO2022258766 A1 WO 2022258766A1
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WO
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moisture
sensor
sensor cable
cables
cable
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PCT/EP2022/065724
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German (de)
French (fr)
Inventor
Felix Moll
Dirk LIEDER
Original Assignee
bygg AI GmbH
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Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/165Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means by means of cables or similar elongated devices, e.g. tapes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage; Sky-lights
    • E04D13/006Provisions for detecting water leakage
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D12/00Non-structural supports for roofing materials, e.g. battens, boards
    • E04D12/002Sheets of flexible material, e.g. roofing tile underlay

Definitions

  • the invention relates to devices and methods for detecting and localizing moisture on moisture-carrying surfaces and/or in moisture-carrying layers, which belong, for example, to a flat, sloping or pitched roof.
  • the invention is also suitable for detecting and locating leaks or accumulations of moisture in other parts of a building or a building structure, such as in concrete troughs, on masonry (e.g. under plaster) and facade cladding.
  • a conductive plastic is used here, which absorbs liquid on contact and loses its conductive properties in the process. The resulting one electrical resistance is used to detect a leak.
  • the process is not reversible.
  • such a plastic can also decompose - especially over a long period of time - due to other influences, such as, for example, due to UV radiation or the influence of atmospheric humidity.
  • the object of the invention is to simplify the detection and localization of moisture on moisture-carrying surfaces and/or in moisture-carrying layers and to make it more reliable and safer.
  • each sensor cable and/or sensor strip comprises at least one electrically insulated conductor, with the electrical insulation of the at least one electrically insulated conductor being moisture-resistant.
  • the procedure includes the following steps:
  • Moisture is detected by comparing the readings from the first and second measurements.
  • the measured value of the first measurement represents a reference value for the second measurement and vice versa.
  • interference that affects both sensor cables/strips in the same way cannot lead to a false alarm.
  • These include seasonal or weather-related temperature fluctuations, fluctuations in humidity or electromagnetic influences, but also measurement inaccuracies or measurement errors.
  • the occurrence of moisture can not only be reliably detected, but also assigned to the area surrounding the corresponding sensor cable and/or sensor strip and localized in this way.
  • By comparing the measured values it is generally not necessary to determine absolute values which, if exceeded or fallen below, indicate the presence of moisture. In many cases, determining these values is very time-consuming and highly dependent on the building structure to be monitored and its surroundings. In contrast to this, the proposed method enables an almost automatic adaptation to the individual circumstances of the building structure to be monitored or its surroundings.
  • Influences that affect the first sensor cable and/or ribbon more than the second can also be taken into account.
  • the Multiple sensor cables and / or tapes recorded one or more measured values or the comparison of this or these measured values and included in the comparison of the measured values of the first and the second measurement.
  • the recording can also include several measured values that were measured at different times, for example distributed over one day or several days.
  • the reliability of the method can be increased if more than two sensor cables and/or tapes are used and/or the sensor cables are positioned in such a way that moisture penetrating at one point affects only one or at least as few sensor cables and/or tapes as possible .
  • the roof covering is torn away over a large area during a storm, it is usually not possible to prevent penetrating moisture from affecting several or even all sensor cables and/or strips.
  • this extreme case does not represent a relevant application of the method.
  • the first and second measurements can be carried out simultaneously or almost simultaneously or one after the other, it also being possible for the second measurement to be carried out at an earlier point in time than the first measurement.
  • the comparison of the measured values shows whether a property in the vicinity of the at least one electrically isolated conductor of the first sensor cable has changed in the same way as a property in the vicinity of the at least one electrically isolated conductor of the second sensor cable and/or tape.
  • the proposed method is based on the use of electrically insulated conductors for the detection and localization of moisture, the electrical insulation of the conductors being moisture-resistant. This not only allows the method to be carried out safely, but also to be carried out repeatedly over a longer period of time, since the conductors are not exposed but are protected from environmental influences, in particular from corrosion.
  • the first/second measurement is carried out using at least one electrically insulated conductor of the first/second sensor cable and/or band, i.e. the conductor is electrically contacted and an electrical voltage and/or an electrical current is applied.
  • the at least one electrically insulated conductor of a sensor cable and/or sensor strip thus forms the element with the aid of which moisture in the vicinity of the sensor cable and/or sensor strip is detected.
  • the at least one electrically insulated conductor preferably extends essentially over the entire length of the sensor cable and/or sensor band.
  • a sensor cable and/or ribbon can also consist of only one electrically insulated conductor.
  • a sensor cable and/or tape can comprise a moisture-resistant, electrically insulating carrier tape on which electrical conductor tracks are arranged next to one another. The conductor tracks are additionally surrounded by a moisture-resistant, electrically insulating layer.
  • the conductor tracks can be made of copper or aluminum, for example.
  • the sensor cables and/or strips are preferably positioned on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer such that the moisture-carrying surface and/or the moisture-carrying layer is divided into different segments by the sensor cables and/or strips and each segment at least a sensor cable and/or ribbon can be assigned.
  • the segments are formed by the preferred direction for the propagation of moisture on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer and the length of the sensor cables and/or strips.
  • the length of the sensor cables and/or sensor strips is preferably selected in such a way that a good signal-to-noise ratio can be assumed. They preferably have a predetermined length ranging between 50 cm and 10 m,
  • sensor cables and/or tapes of different lengths can also be used in order to divide the moisture-carrying surface and/or the moisture-carrying layer as completely as possible into (preferably non-overlapping) segments, which must be taken into account when comparing the measured values.
  • the segments formed with the sensor cables and/or strips can thus also be adapted to the structural conditions of the building structure to be monitored, e.g. to the position of a dormer window or a chimney, which represent particularly critical points for the ingress of moisture.
  • the sensitivity and resolution of the method can be improved by choosing shorter sensor cables and/or tapes. In many cases, the longer a sensor cable and/or tape, the lower the effect of a certain amount of water on the cable or tape. In addition, longer sensor cables and/or ribbons absorb more external interference. With a suitable choice of sensor bands, an almost complete monitoring of the moisture-carrying surface and/or layer can be achieved.
  • the first and second measurements do not necessarily have to be the same measured variables. Different variables can also be determined, which can be converted accordingly when comparing the measured values or set in relation to one another in order to be able to compare the values.
  • the comparison can also consist in the measured values being compared with earlier measured values and only the relative change in the measured values being compared. If, for example, the measured value of the first measurement deviates from a previous one determined mean value for the measured values of the first measurement, for example by more than 10%, moisture can be recognized by whether the measured value of the second measurement shows a similar deviation from a previously determined mean value for the measured values of the second measurement or not.
  • the comparison of the readings is used to check whether there is moisture in the vicinity of one of the sensor cables and/or straps. If the test determines that there is moisture in the vicinity of one of the sensor cables and/or straps, a corresponding message is issued. A message can also be issued if the test is negative, i.e. if no moisture is detected.
  • the message can include an acoustic or optical (warning) signal, an entry in a corresponding file or a message that is transmitted to a service provider via the Internet.
  • the process is preferably repeated at regular intervals, for example every five minutes, every hour or once a day. But it can also be done as needed.
  • the implementation can also be linked to specific weather events, e.g. the occurrence of rain or storms.
  • the proposed procedure may also include the following steps:
  • the plurality of sensor cables and/or ribbons may include at least one sensor cable and/or ribbon having a plurality of electrically insulated conductors whose electrical insulation is moisture resistant.
  • Additional electrically insulated conductors not only increase the reliability of the sensor cable and/or tape. They also enable verification of the measurements carried out and thus a reduction in measurement errors. They can also be used for other tasks, such as voltage or energy supply or data transmission. Thus, additional lines to Contacting the sensor cables and/or strips or for carrying out measurements or for contacting other measuring equipment is eliminated or saved.
  • the at least one sensor cable and/or sensor strip with the plurality of electrically insulated conductors can also be designed as a flat cable or FFC cable or round cable.
  • Ribbon cables, FFC cables or round cables are usually inexpensive and can be easily laid in flats and/or in layers.
  • Such a sensor cable and/or ribbon designed as a ribbon cable or FFC cable preferably has 2 to 50 electrically insulated conductors (wires) arranged next to one another, particularly preferably 4 to 20 or 6 to 16 or 10 to 12 electrically insulated conductors arranged next to one another.
  • Round cables can have the same number of conductors as a ribbon cable or FFC cable, but the conductors are gathered into a round cross-section.
  • the electrically insulated conductors of a flat ribbon cable, FFC cable or round cable are identical or at least almost identical, so that in many cases it does not matter in which orientation the cables are installed. This facilitates the assembly of the sensor cables and/or straps.
  • At least one sensor cable and/or sensor tape of the plurality of sensor cables and/or sensor tapes can be attached to the moisture-conducting surface and/or in the moisture-conducting layer with an adhesive.
  • adhesives preferably adhesive tapes
  • a double-sided adhesive tape is preferably used.
  • An adhesive tape with an acylate-based adhesive has proven particularly effective under roof coverings, among other things because of its holding power and durability in a temperature range from 120 °C to -25 °C or even -40 °C.
  • All sensor cables and/or sensor tapes are preferably attached to the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer using adhesive tapes.
  • suitable adhesive tapes typically have a thickness of 1 to 3 mm.
  • At least one sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps can be positioned in such a way that moisture spreading on the moisture-conducting surface and/or in the moisture-conducting layer collects on the at least one sensor cable and/or strap and/or or propagates along the at least one sensor cable and/or ribbon. At least one sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps can also have means for absorbing moisture.
  • the capillary effect can also be used to additionally bind the moisture to the sensor cable and/or tape and to guide it along it.
  • the at least one sensor cable and/or sensor strip can also have additional means for absorbing moisture.
  • additional means for absorbing moisture for example, an absorbent flocking or a foam (rubber) or a water-storing cover can be used.
  • the at least one sensor cable and/or tape positioned in such a way that moisture spreading on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer collects at one point on the at least one sensor cable and/or tape and/or flows along the at least one sensor cable and/or tape may include first and second electrically insulated conductors and may be configured and arranged such that the first conductor is closer to where moisture collects and/or travels along the at least one sensor cable and/or tape, as the second electrically insulated conductor.
  • the electrical insulation of the first and second conductors is also resistant to moisture.
  • the detection of moisture can be further improved or made more reliable by comparing measured values that are measured with the first and second conductors.
  • the sensor cable is designed and arranged in such a way that any moisture that may be present affects the first conductor more than the second. In this way, interference can be filtered out that may not be detectable when comparing measured values obtained with conductors of different sensor cables and/or strips.
  • the capacitance of the at least one electrically insulated conductor of the first and/or second sensor cable and/or band can be measured.
  • the first and/or second measurement can also be a time domain reflectometry measurement on the at least one electrically isolated Be conductors of the first and / or second sensor cable and / or tape.
  • the first and/or second measurement can represent a frequency domain reflectometry measurement on the at least one electrically isolated conductor of the first and/or second sensor cable and/or ribbon.
  • the capacitance can be determined, for example, using a reference conductor that is part of the measuring device used for the measurement or is part of the first and/or second sensor cable and/or band. It can be determined using the charge that can be transferred to the conductor of the first and/or second sensor cable and/or ribbon at a given voltage. It can also be determined using the time required to deposit a given charge across a resistor on the conductor. Several charging cycles in a row can also be used for this purpose. In addition, the capacitance can be determined using an oscillating circuit formed by the capacitance of the conductor (and its reference conductor) and an inductance.
  • the location or localization of the moisture can be further improved if an electrically insulated conductor of at least one sensor cable and/or sensor strip of the plurality of sensor cables and/or sensor strips is provided with a separation point.
  • a separation point represents an interruption in the electrical contact between the sections of the electrical conductor that are located on opposite sides of the separation point.
  • moisture can not only be assigned to the environment of a sensor cable and/or sensor strip, but it can also be determined on which side of the separation point the moisture is located.
  • At least one sensor cable and/or ribbon of the plurality of sensor cables and/or ribbons may also include at least one electrical conductor that is not insulated. With the help of such non-insulated electrical conductors, more Measurements are carried out to improve or check the detection and localization of moisture.
  • an evaluation unit for a plurality of sensor cables and/or sensor strips which is set up to carry out one of the proposed methods as soon as it is connected to the plurality of sensor cables and/or sensor strips.
  • the evaluation unit can be connected directly to each sensor cable and/or strip (star topology). However, it can also be connected to the sensor cables and/or strips using a data bus (ring topology).
  • the connection may be through a data line or wireless, with each sensor cable and/or ribbon having a respective sub-unit connected thereto with means for performing the appropriate measurements and communication. Hybrids of the connection models just presented are also conceivable.
  • the evaluation unit can also have means for storing the collected data or the data and computer programs required for the evaluation and implementation of the method. Furthermore, the evaluation unit can be equipped with means for communicating with the Internet in order to enable remote monitoring of the corresponding building structure.
  • a service port can be provided with which the evaluation unit can be controlled or initialized and, if necessary, recorded data, e.g. about the measured values, comparisons, tests and reports, can be read out.
  • the object is also achieved by a method for detecting and localizing moisture on a moisture-carrying surface and/or in a moisture-carrying layer with at least one sensor cable and/or sensor strip; each sensor cable and/or ribbon having a plurality of electrically insulated conductors; wherein the electrical insulations of the electrically insulated conductors are moisture resistant; wherein the at least one sensor cable and/or ribbon is positioned on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer; the method comprising the following steps:
  • At least one sensor cable and/or sensor strip of the plurality of sensor cables and/or sensor strips can have means for absorbing moisture, the sensor cable or sensor strip comprising in particular an adhesive tape for attaching the sensor cable to the moisture-conducting layer , wherein the sensor cable or sensor tape protrudes in particular at least on one side beyond the adhesive tape and this side is laid transversely to the preferred direction of propagation of moisture on the moisture-carrying surface.
  • the at least one sensor cable and/or sensor tape which is positioned in such a way that moisture spreading on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer, can be attached to the at least one sensor cable and/or sensor tape at one point collects and/or propagates along the at least one sensor cable and/or ribbon, have a first and a second electrically insulated conductor and/or at least one sensor cable and/or ribbon of the plurality of sensor cables and/or ribbons means for receiving have moisture and configured and arranged such that the first conductor is closer to where moisture collects and/or travels along the at least one sensor cable and/or ribbon than the second electrically isolated conductor, wherein the electrical Insulation of the first and second electrically insulated conductor is moisture resistant.
  • the object is also achieved by a connecting element that has an evaluation unit as has already been described above.
  • the connecting element is also designed in such a way that at least two sensor cables and/or sensor strips of the plurality of sensor cables and/or sensor strips can be connected to one another with the aid of the connecting element.
  • the connecting element not only establishes the electrical contact between the evaluation unit and at least two sensor cables and/or sensor strips, but also connects them mechanically.
  • the mechanical connection can be non-positive and/or positive and/or via a plug-in connection.
  • additional lines for contacting the sensor cables and/or strips can be omitted or at least their number can be reduced.
  • the signal propagation times for carrying out the first and second measurement can be shortened, which increases the quality of the measurement and the data transmission.
  • the object is also achieved by a system with a plurality of evaluation units and/or connection elements, the plurality of evaluation units and/or connection elements being set up to carry out one of the proposed methods as soon as the plurality of evaluation units and/or connection elements with the plurality of sensor cables and/or straps.
  • a connecting element is distinguished in that at least two sensor cables and/or sensor strips of the plurality of sensor cables and/or sensor strips can be mechanically connected to one another with the aid of the connecting element.
  • One of the evaluation units and/or one of the connection elements can take on a leading role, whereas the other evaluation units and/or connection elements are set up only for carrying out the first and/or second measurement.
  • This leading role can be assigned dynamically or as needed, which increases reliability and simplifies the installation or assembly of the system.
  • the leading unit can, for example, also be set up to control the other evaluation units and/or the connecting elements in order to force a restart or reset, if necessary, and/or to monitor or reduce the energy consumption of the system.
  • At least one evaluation unit and/or one connection element of the system with a plurality of evaluation units and/or connection elements can have an additional connection for further sensors and/or a voltage or energy supply and/or for communication.
  • connection can be used, for example, to operate the at least one evaluation unit and/or the at least one connecting element with a self-sufficient energy supply, e.g. from a photovoltaic system.
  • a self-sufficient energy supply e.g. from a photovoltaic system.
  • the corresponding unit can then be set up to supply energy to the other units of the plurality of evaluation units and/or connecting elements, for example via corresponding lines which may already be available due to the connected sensor cables and/or sensor strips.
  • connection of additional sensors such as microphones, gas sensors, rain sensors, etc. also enables other tasks to be performed (detection of fire or pest infestation, which can also lead to leaks) and the inclusion of additional data in the detection and localization of moisture the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer.
  • additional sensors such as microphones, gas sensors, rain sensors, etc.
  • the monitoring of the building structure can thus be improved.
  • the evaluation units and/or connecting elements can also be connected to one another via such a connection, so that they can communicate with one another.
  • the evaluation units and/or connecting elements can also be equipped with appropriate radio units for such communication.
  • At least one evaluation unit and/or at least one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements can have means for protection against electrostatic discharges.
  • the means for protecting against electrostatic discharges can include protective diodes, for example. In this way, electrostatic discharges can be avoided and the system can be operated more safely.
  • At least one evaluation unit and/or one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements can have an inverter.
  • the inverter is preferably used to carry out the first and/or second measurement.
  • interference signals can be filtered out when carrying out the first and/or second measurement.
  • the use of an inverter thus enables measurements that are not only more precisely defined by filtering out interference signals, but can also be better compared with one another.
  • At least one evaluation unit and/or one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements can be set up to detect whether it has been connected to a sensor cable and/or sensor strip of the plurality of sensor cables and/or sensor strips. This simplifies in particular the commissioning of the system.
  • the operation of the system or the commissioning can also be simplified if at least one evaluation unit and/or at least one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements is set up to detect whether another evaluation unit or another connection element of the plurality of evaluation units and /or connecting elements is connected to a sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps.
  • the reliability of the system can thus be improved.
  • the system can also be set up in such a way that, when at least one sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps is connected to two units of the plurality of evaluation units and/or connecting elements, the first or second measurement is taken at the be able to run at least one sensor cable and/or strap through the two units and compare the results of the measurements with each other. In this way, measurement results can not only be verified, but measurement inaccuracies/errors can also be compensated for and the reliability of the system improved.
  • the system can also be set up in such a way that it can execute one of the proposed methods if the evaluation units and/or connecting elements of the plurality of evaluating units and/or connecting elements and the sensor cables and/or straps of the plurality of sensor cables and/or straps alternate are arranged one behind the other.
  • Such a serial connection of the sensor cables and/or sensor strips to the evaluation units and/or connecting elements simplifies the installation of the system.
  • the object is also achieved by a computer program comprising instructions that cause one of the evaluation units just described, one of the just described connecting elements or a system of evaluation units or connecting elements that performs the method steps of one of the proposed methods.
  • a computer-readable medium on which the computer program just described is stored also solves the problem.
  • range information always includes all - not mentioned - intermediate values and all conceivable sub-intervals.
  • FIG. 1 shows part of a moisture-conducting surface of a sloping roof with a system of connecting elements which is connected to a plurality of sensor strips;
  • FIG. 3 shows a connecting element to which two sensor bands are connected;
  • FIG. 4 shows a section of a sensor strip which shows the functions with which the electrically insulated conductors of the sensor strip are assigned;
  • FIG. 5a shows a cross section of an inclined moisture-carrying surface to which a sensor tape is stuck with a double-sided adhesive tape; and FIG. 5b shows the cross-section shown in FIG. 5a, with moisture remaining between the sensor band and the moisture-carrying surface.
  • 1 shows part 100 of a moisture-conducting surface 110 of a sloping roof with rafters 114.
  • the moisture-conducting surface 110 is formed by an underlay membrane that is attached to the underside of the rafters 114.
  • the roof is equipped with a moisture detection and localization system.
  • the system includes connecting elements 130 which are connected to one another with sensor bands 120 .
  • the connecting elements 130 and the sensor bands 120 are positioned on the moisture-carrying surface and arranged alternately one behind the other. In this case, the connecting elements 130 are attached laterally to the rafters 114 .
  • the sensor bands 120 are designed as multi-core ribbon cables.
  • the sensor bands 120 are positioned on the moisture-conducting surface 110 in such a way that the moisture-conducting surface 110 is divided into different segments.
  • the individual segments correspond to the areas between the rafters 114, i.e. the segments or the areas to be monitored with the individual sensor strips 120 are adapted to the individual conditions of this part 100 of the roof. Exactly one sensor band 120 can thus be assigned to each segment. If moisture is detected using the system, the corresponding damage or leak between the rafters 114 can be located or identified. be localized, between which the sensor band 120 is located, with which the moisture was detected. Accordingly, in order to repair the damaged area, it is not necessary to check the entire roof for damaged areas or leaks, but only the corresponding area between the rafters 114 .
  • the positioning of the sensor bands 120 on the moisture-conducting surface 110 and the connecting elements 130 on the sides of the rafters 114 selected in this embodiment allows the moisture-conducting surface 110 to be monitored almost without gaps. This exploits the fact that moisture tends to spread in one direction due to the effect of gravity, namely in the direction of the eaves or away from the ridge of the roof. Accordingly, the sensor bands 120 is positioned in the vicinity of the eaves in order to be able to monitor as large an area of the area 110 as possible with the system of connecting elements 130 and the plurality of sensor bands 120 .
  • the connectors 130 are attached to the sides of the rafters because moisture prefers not to spread along the side surfaces of the rafters 114, but rather runs down them.
  • the connecting elements 130 could also have been positioned at other points on the moisture-conducting surface 130.
  • further connecting elements could be positioned in the middle between two rafters 114, with the length of the sensor strips 120 being adjusted accordingly and, if necessary, further means for detecting moisture spreading on the surface 110 to route the fasteners around.
  • some of the electrically insulated conductors of the sensor bands 120 could also be provided with separation points, which would have to be taken into account accordingly when detecting and localizing moisture.
  • the sensor bands 120 have a plurality of electrically insulated conductors whose electrical insulation is moisture-resistant. A part of the electrical conductors is used for the measurements required to carry out the method. The other part of the conductors is used to supply voltage or energy to the connecting elements 130 and for the connecting elements 130 to communicate with one another.
  • the connecting elements 130 have an evaluation unit for carrying out one of the proposed methods for detecting and locating moisture, i.e. each connecting element 130 can use the sensor strips 120 connected to it to determine whether moisture is spreading in the segments connected to the connected sensor strips 120 assigned.
  • One of the connecting elements 130 assumes a leading role, namely the connecting element 130, which is connected directly to the house connection connected to the power supply (this element not being part of the part 100 of the roof shown in Fig. 1).
  • the leading connector 130 communicates with the other connectors 130 and supplies them with power.
  • the communication mainly includes the exchange of messages, namely whether a connection element has detected moisture in a segment and which segment it is.
  • the leader 130 stores these messages in non-volatile memory. It also has a connection to the Internet (alternatively, other communication networks can also be used) and thus also sends the incoming messages to a server.
  • the server is used to remotely monitor the roof.
  • the connectors perform the process of detecting and locating moisture at regular intervals.
  • the length of the intervals can be controlled by the lead unit 130 and adjusted as needed, e.g., to save energy.
  • a command can also be sent to the leading unit 130 via the Internet connection, which causes the connecting elements 130 to carry out the method for detecting and locating moisture at a specific point in time, e.g. to check the tightness of the roof during or after a heavy rain event check over.
  • connection elements 130 in particular those that represent a leading unit, can be connected to a power supply that is independent of the mains power supply, for example in the form of a rechargeable battery or a photovoltaic system.
  • connection elements 130 can additionally have a radio modem for wireless data transmission for communication with other connection elements 130 . In this way, a message can also be output wirelessly.
  • a non-volatile memory or a service port are also additional elements of a connection element 130 with which the reliability and flexibility of a system according to the invention can be improved.
  • 2 shows a flow chart of an embodiment of a method 200 for detecting and locating moisture according to the invention. The method 200 is performed by the connection elements 130 .
  • step 210 a first measurement is carried out using an electrically insulated conductor of a sensor band 120 which is connected to the connection element 130 .
  • the capacitance of the electrically isolated conductor is determined using another electrically isolated conductor of the sensor band 120 as a reference conductor.
  • step 220 a measurement is carried out using an electrically isolated conductor of the sensor band 120 which is connected to the connecting element 130 on the other side .
  • the capacitance of the conductor is again determined, with another conductor of the same sensor band 120 serving as a reference conductor.
  • step 230 the results of the measurements or the measured values are compared.
  • the measured values can be directly compared with one another. However, the values are not directly compared with each other. They are first compared with measured values that were determined beforehand and stored in a memory of the connection element 130 . In this way, it is determined whether the capacitance has changed and, if so, how large the deviation is. Finally, the deviations are compared. By comparing the deviations, step 240 checks whether there is moisture due to a leak. If both deviations are of the same magnitude, either because there are no deviations or because an increase in humidity was measured with both sensor bands due to increased humidity, it is recognized that there is no humidity due to a leak.
  • the connecting elements 130 can mutually exchange their measured values and these can be included in the comparison 230 of FIG Include readings and the 240 test. This exchange can also be limited to the leading unit 130, in which case the measured values exchanged can also be stored for documentation purposes and for later evaluation.
  • Part 300 shows part 300 of a system with a plurality of connecting elements 330.
  • Part 300 comprises a connecting element 330 to which two sensor strips 320 with electrically insulated conductors 322 are connected.
  • the sensor bands 320 are connected to the connecting element 330 with the aid of plug connections 340 .
  • the plug connections 340 are designed as IDE plug connections. They create a non-positive and positive connection as well as the electrical contact of the connecting element 330 with the electrical conductors 322 of the sensor strips 320.
  • IDE connectors are not only cheap to buy. They also enable easy assembly.
  • the sensor strips 320 are designed as ribbon cables or IDE cables. Such ribbon cables are also inexpensive and easy to assemble. They also have moisture-resistant insulation on their electrical conductors.
  • the plug connections 340 can be fitted with a protective cap or sealed with adhesive tape.
  • the sensor strip 420 is a ribbon cable with 12 electrically insulated conductors 422 to 433.
  • the electrically insulated conductors 422 to 433 are arranged next to one another.
  • the sensor band 420 is part of a system that can be used to detect and locate moisture.
  • the conductors 422 to 433 are assigned different functions. Conductors 422, 423, 424, 431, 432 and 433 are used for measurements. Conductors 425 and 430 are ground connections. The conductors 427 and 428 will used for the voltage or energy supply. Conductors 427 and 428 are used for serial communication
  • FIG. 5A shows a cross section 500 of an inclined moisture-carrying surface 510.
  • a sensor strip 520 is attached to the moisture-carrying surface 510 using double-sided adhesive tape 550.
  • FIG. The double-sided adhesive tape 550 and the sensor tape 520 are arranged in such a way that there is a gap 560 between the sensor tape 520 and the moisture-conducting surface 510 .
  • the sensor band 520 has twelve electrically isolated conductors, in particular the conductors 522, 524, 531 and 533, and an electrical insulation 570.
  • the conductors 522, 524, 531 and 533 are used for measurements for the detection and localization of moisture.
  • Electrical insulation 570 encompasses the electrical conductors of sensor band 520 and is moisture resistant.
  • the gap 560 is formed by the position of the adhesive tape 550 and the sensor tape 520 in such a way that the conductor 522 is closer to the gap 560 than the conductor 524.
  • FIG. 5B shows cross-section 500 after moisture has propagated along moisture-conducting surface 510 and collected in gap 560.
  • FIG. The collected moisture 580 affects the sensor band 522 more than the sensor band 524, which can be used to improve one of the proposed methods for detecting and locating moisture.
  • An electrical contact represents a contact between two electrical conductors or electrically conductive objects. Two electrical conductors or electrically conductive objects are in electrical contact with one another if current can flow through the contact area almost unhindered, i.e. the contact area represents a negligible resistance. Electrical contacts can be detachable, e.g. switching or sliding contacts. They can also be non-detachable, e.g. with soldered, welded, pressed, crimped, riveted, wrapped or glued connections of electrical conductors or electrically conductive ones objects. moisture-carrying surface or layer
  • a moisture-bearing surface or layer is a surface or layer on or in which moisture, moisture or water can spread.
  • Moisture or humidity describes the presence of water in or on a material (e.g. textiles) or substance or in a gas or air (humidity) or in a room (e.g. in the basement of a building). Strong moisture is also referred to as wetness. Moisture can occur in buildings, for example, due to condensation or leaks. Moisture or moisture can also be understood as meaning the content of other liquids, for example benzene or electrically conductive fluids.
  • Moisture-resistant electrical insulation is electrical insulation that, when exposed to moisture, retains its electrical insulation properties, even over a long period of time.
  • moisture-resistant electrical insulation individual atoms/molecules can get into or through the material diffuse through the material, but the amount is not sufficient to make any appreciable electrical contact of the insulated body with the moisture. In this way, the insulated body is protected against corresponding damage or impairments such as corrosion or short circuits.
  • a ribbon cable is a multi-wire cable in which the wires are not bundled in a circle in a round insulating tube, but run parallel to one another. Ribbon cables are primarily used to connect electronic assemblies, e.g. in computers. They usually represent two- or multi-pole signal or data lines.
  • a flexible flat cable or FFC cable is an electrical cable that is both flat and flexible, with flat conductors or traces.
  • Flexible flat lines or FFC cables are often extremely thin. They are preferably used in high-density electronic applications such as laptops or in mobile phones.
  • Frequency domain reflectometry is a method for determining and analyzing run lengths and reflection characteristics of sinusoidal excitations of electrical conductors or conductor tracks.
  • the conductor or the conductor track is excited with sinusoidal signals at different frequencies and both phase and amplitude information of the reflected signals is collected.
  • Frequency domain reflectometry does not work like time domain reflectometry (TDR) with time-resolved but frequency-resolved data. This makes it possible, for example, to determine precisely how much water is on the conductor or the conductor track or at how many points.
  • TDR time domain reflectometry
  • inverters due to the different type of excitation (sinusoidal excitation instead of a pulse), frequency domain reflectometry does not offer the same spatial resolution as time domain reflectometry (TDR). inverters
  • an inverter is a gate with an input and an output and corresponds to the logical “not”.
  • the output returns a 1 if a 0 is present at the input and a 0 if a 1 is present at the input.
  • An inverter thus supplies the negation of the signal present at the input.
  • the inverter also delivers the corresponding negation if the signal at the input does not exactly correspond to a 1 or a 0 or is noisy, i.e. independent of the quality of the input signal and without the deviations being reflected in the output signal. Inverters are therefore often used to process input signals or to filter interference signals.
  • Capacitance or electrical capacity is a physical quantity from the field of electrostatics, electronics and electrical engineering.
  • the electrical capacitance between two electrically conductive bodies that are insulated from one another is equal to the ratio of the amount of charge stored on these conductors to the electrical voltage that prevails between them.
  • the capacitance is determined, among other things, by the dielectric constant of the insulating medium and the surroundings of the conductive bodies and the geometry of the bodies (in particular the distance between the bodies).
  • the electrical capacitance of a conductor or a conductor track is understood to mean the capacitance of the conductor or the conductor track in relation to a reference or a reference conductor.
  • This reference or reference conductor can be ground, or another conductor or trace.
  • the electrical capacity is determined using charging and discharging times or cycles.
  • a voltage can be applied to the conductor or the conductive body and the resulting current as a function of the time that flows into the conductor or between the conductive bodies.
  • the electrical capacity is measured in units of the electrical resistance that the measured current has to overcome.
  • a measurement circuit known, among other things, as a "charge counter" can also be used.
  • the measuring circuit consists of a voltage source, which generates a step function, and an evaluation circuit, which includes an integrator, for example, which measures the charge required to charge the conductor or the conductive body. conductors arranged side by side
  • Conductors arranged next to one another thus generally have courses which are offset from one another but are otherwise very similar to one another. This includes a parallel arrangement of the conductors, in which the conductors run in a straight line or linear. However, the course of the ladder can also have bends, bends or kinks. The curvatures, bends or kinks of the individual conductors are offset from one another in such a way that the distance between the conductors is essentially constant (but can vary within certain limits).
  • Time-domain reflectometry is a method for determining and analyzing run lengths and reflection characteristics of current or voltage pulses in electrical conductors or conductor tracks.
  • the procedure is also known in German-speaking countries under the term cable radar. It is used in industry and science, among other things, to determine or identify line lengths or line breaks.
  • a current or voltage pulse with a high edge steepness is fed in at one end of the line or conductor track. Any change in the characteristic of the wave impedance of the line or the trace leads to distortions, reflections and splitting of the pulse. The reflected portions of the pulse can be evaluated at the same point at which the current or voltage pulse was applied. Reference sign

Abstract

The invention relates to devices and methods for detecting and locating moisture on moisture-carrying surfaces (110) or in moisture-carrying layers of buildings or building structures, in particular roofs. For this purpose, sensor cables or sensor strips (120) having electrically insulated conductors are used, wherein the electrical insulation of the conductors is moisture-resistant. Moisture is detected by comparing measurement values obtained by the conductors of different sensor cables or sensor strips (120). The comparison additionally makes it possible to associate the detected moisture with the surroundings of a sensor cable or sensor strip (120) and thus to locate the moisture. Using electrically insulated conductors having moisture-resistant insulation allows not only safe operation but also reliable operation. In many cases, comparing the measurement values makes it possible to avoid complex determination of reference values. Weather-related or electromagnetic interferences are less significant. Accordingly, using the proposed devices and methods allows moisture to be easily and reliably detected and located.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf feuchte führenden Flächen und/oder in feuchte führenden Schichten Method and device for detecting and locating moisture on moist-carrying surfaces and/or in moist-carrying layers
Beschreibung Gebiet der Erfindung Description Field of the Invention
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf feuchteführenden Flächen und/oder in feuchteführenden Schichten, welche bspw. zu einem Flach-, Schräg- oder Steildach gehören. Die Erfindung eignet sich auch zur Detektion und Lokalisation von Leckagen bzw. Feuchteansammlungen in anderen Teilen eines Gebäudes oder einer Gebäudestruktur, wie z.B. in Betonwannen, an Mauerwerken (bspw. unter Putz) und Fassadenverkleidungen. The invention relates to devices and methods for detecting and localizing moisture on moisture-carrying surfaces and/or in moisture-carrying layers, which belong, for example, to a flat, sloping or pitched roof. The invention is also suitable for detecting and locating leaks or accumulations of moisture in other parts of a building or a building structure, such as in concrete troughs, on masonry (e.g. under plaster) and facade cladding.
Bekanntermaßen können Gebäude durch eindringendes Wasser bzw. Feuchtigkeit schwer beschädigt werden. Die Schäden können meist deutlich reduziert oder sogar verhindert werden, wenn das eindringende Wasser bzw. Feuchtigkeit frühzeitig erkannt wird und entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen werden. ln vielen Fällen ist das Eindringen von Wasser bzw. Feuchtigkeit jedoch schwer zu erkennen. Viele Gebäudeteile, insbesondere Dächer, sind schlecht einsehbar. Zudem sind die entsprechenden Leckagen, Risse oder Undichtigkeiten oft sehr klein und unscheinbar oder sogar durch andere Gebäudestrukturen verborgen bzw. verdeckt. Darüber hinaus breitet sich Wasser bzw. Feuchtigkeit oft unbemerkt entlang feuchteführender (Ober-)Flächen und/oder in feuchteführenden Schichten aus, z.B. entlang von Wasserleitungen, Unterspannbahnen oder Dampfsperren. Es tritt dann erst an einer Stelle augenfällig in Erscheinung (z.B. durch Tröpfchenbildung, feuchte Flecken, Putzablösungen, Schimmelbildung und/oder Fäulnis), die weit entfernt von der eigentlichen Schadstelle bzw. dem Leck sein kann. Eine entsprechende Reparatur erfordert deshalb in vielen Fähen eine aufwändige Suche nach der eigentlichen Schadstelle bzw. dem Leck. It is well known that buildings can be severely damaged by the ingress of water or moisture. The damage can usually be significantly reduced or even prevented if the penetrating water or moisture is detected early and appropriate countermeasures are taken. In many cases, however, the ingress of water or moisture is difficult to detect. Many parts of the building, especially roofs, are poorly visible. In addition, the corresponding leaks, cracks or leaks are often very small and inconspicuous or even hidden or covered by other building structures. In addition, water or moisture often spreads unnoticed along moisture-carrying (surface) surfaces and/or in moisture-carrying layers, eg along water pipes, underlays or vapor barriers. It then only becomes obvious in one place (e.g. through the formation of droplets, damp stains, detachment of plaster, mold formation and/or rot) that is far away from the actual damaged area or the leak. A corresponding repair therefore requires a complex search for the actual damaged area or the leak in many cases.
Stand der Technik State of the art
Im Stand der Technik finden sich eine Vielzahl von Lösungen, um Leckagen und Feuchtigkeitsansammlungen in oder an Gebäuden frühzeitig zu erkennen. Dabei besteht ein naheliegender Ansatz darin, Feuchtigkeit bzw. Wasser anhand seiner Fähigkeit zu erkennen, elektrischen Strom zu leiten. So werden in den Offenlegungsschriften DE 42 39495 Al, WO 91/10889 Al, US 5,081,422 A, EP 2 339 314 Al, JP S541 33 196 A, US 2009 173143 Al und US 12/0313652 Al bzw. in den Patentschriften US 7,652,481 B2, EP 3 168589 Bl und US 10,078,030 B2 Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, mithilfe derer Feuchtigkeit bzw. ein Wassereinbruch durch ein Kurzschließen von elektrischen Leitern erkannt wird ln den meisten Fällen wird dazu der Strom, der zwischen den Leitern fließt, bzw. der Ohm'sche Widerstand zwischen den Leitern gemessen ln der US 2007 /0046481 Al wird Zeitbereichsreflektometrie genutzt, um einen derartigen Kurzschluss zu erkennen, in der US 10,078,030 B2 die Kapazität von elektrischen Leitern. Für die Bildung eines Kurzschlusses müssen die entsprechenden Vorrichtungen frei hegende bzw. elektrisch nicht isolierte Leiter aufweisen, die mit der Feuchtigkeit bzw. dem Wasser in Kontakt treten können. Diese stellen jedoch nicht nur ein Sicherheitsproblem dar bzw. erfordern entsprechende Schutzmaßnahmen. Sie sind auch ihrer Umgebung schutzlos ausgesetzt, verschmutzen und unterliegen Korrosion. Das ist gerade bei der Überwachung von Gebäudestrukturen problematisch. Gebäudestrukturen sind in der Regel sehr langlebig und v.a. am Ende ihrer vorgesehenen Lebensdauer anfällig für Schäden und Feuchtigkeitseinbrüche. ln der Offenlegungsschrift WO 2019 046961 Al wird deshalb ein anderer Weg beschritten. Hier wir ein leitfähiger Kunststoff eingesetzt, der bei Kontakt Flüssigkeit aufnimmt und dabei seine leitfähigen Eigenschaften einbüßt. Der dabei entstehende elektrische Widerstand wird genutzt, um eine Leckage zu erkennen. Der Prozess ist jedoch nicht reversibel. Zudem kann sich ein derartiger Kunststoff - gerade über längere Zeit - auch durch andere Einflüsse zersetzen, wie z.B. durch UV-Strahlung oder durch den Einfluss von Luftfeuchtigkeit. A large number of solutions are found in the prior art for early detection of leaks and accumulations of moisture in or on buildings. One obvious approach is to identify moisture or water based on its ability to conduct electricity. In the published specifications DE 42 39495 A1, WO 91/10889 A1, US Pat , EP 3 168589 B1 and US Pat Resistance measured between the conductors In US 2007/0046481 A1 time domain reflectometry is used to detect such a short circuit, in US 10,078,030 B2 the capacitance of electrical conductors. For the formation of a short circuit, the relevant devices must have exposed or electrically non-insulated conductors that can come into contact with moisture or water. However, these do not only represent a security problem or require appropriate protective measures. They are also exposed to their environment without protection, become dirty and are subject to corrosion. This is particularly problematic when monitoring building structures. Building structures tend to be very durable and vulnerable to damage and moisture ingress, especially at the end of their intended lifespan. A different approach is therefore taken in the published application WO 2019 046961 A1. A conductive plastic is used here, which absorbs liquid on contact and loses its conductive properties in the process. The resulting one electrical resistance is used to detect a leak. However, the process is not reversible. In addition, such a plastic can also decompose - especially over a long period of time - due to other influences, such as, for example, due to UV radiation or the influence of atmospheric humidity.
Eine weitere Alternative zur Bildung eines Kurzschlusses wird in der US 5,159,276 A vorgestellt, wobei ein Koaxialkabel mit einer feuchtigkeitsdurchlässigen Beschichtung beschrieben wird. Tritt das Kabel in Kontakt mit Feuchtigkeit, dringt diese in das Kabel ein, wodurch sich die Kapazität des Kabels entsprechend verändert. Auf diese Weise kann zwar festgestellt werden, dass das Kabel mit Feuchtigkeit in Kontakt getreten ist. Eine genauere Lokalisation der Feuchtigkeit ist jedoch nicht möglich. Zudem kann Feuchtigkeit nur erkannt werden, wenn genug Feuchtigkeit in das Kabel eindringt. Ein Fehlalarm aufgrund anderer Ursachen für eine Kapazitätsänderung des Kabels kann nicht ausgeschlossen werden. A further alternative for creating a short circuit is presented in US Pat. No. 5,159,276 A, in which a coaxial cable with a moisture-permeable coating is described. If the cable comes into contact with moisture, this penetrates the cable, changing the capacitance of the cable accordingly. In this way it can be determined that the cable has come into contact with moisture. However, a more precise localization of the moisture is not possible. In addition, moisture can only be detected if enough moisture penetrates the cable. A false alarm due to other causes of a change in capacitance of the cable cannot be ruled out.
In der Offenlegungsschrift US 2015/0259923 Al wird der Einsatz von Glasfasern vorgeschlagen, wobei Feuchtigkeit anhand von mit der Feuchtigkeit einhergehenden Temperaturschwankungen und mechanischen Verspannungen erkannt wird. Ein derart indirekter Nachweis von Feuchtigkeit erweist sich jedoch in vielen Fällen als fehleranfällig, insbesondere unter Dacheindeckungen, bei denen Temperaturänderungen und mechanische Verspannungen auf eine Vielzahl von Ursachen zurückzuführen sind, wie z.B. Tag-Nacht- Zyklen oder durch Wolken bedingte Schwankungen in der Sonneneinstrahlung. The published application US 2015/0259923 A1 proposes the use of glass fibers, with moisture being detected on the basis of temperature fluctuations and mechanical stresses associated with the moisture. However, such indirect detection of moisture is prone to error in many cases, particularly under roofing where temperature changes and mechanical stresses can be traced back to a variety of causes, such as day-night cycles or fluctuations in solar radiation caused by clouds.
Ähnlich komplex stellt sich der flächendeckende Einsatz von Feuchtigkeitssensoren dar, wie er z.B. in der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2018005538 Ul beschrieben wird. Da jeder Sensor nur an einem bestimmten Punkt bzw. in dessen Umgebung Feuchtigkeit erkennen kann, ist eine lückenlose Überwachung von Gebäudestrukturen in vielen Fällen nicht nur teuer, sondern auch sehr aufwändig. The comprehensive use of moisture sensors is similarly complex, as is described, for example, in the utility model DE 20 2018005538 Ul. Since each sensor can only detect moisture at a certain point or in its vicinity, a complete monitoring of building structures is not only expensive in many cases, but also very complex.
Aufgabe Aufgabe der Erfindung ist es, das Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf feuchteführenden Flächen und/oder in feuchteführenden Schichten zu vereinfachen sowie zuverlässiger und sicherer zu gestalten. task The object of the invention is to simplify the detection and localization of moisture on moisture-carrying surfaces and/or in moisture-carrying layers and to make it more reliable and safer.
Lösung solution
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the subject matter of the independent claims are characterized in the dependent claims. The wording of all claims is hereby made part of the content of this description by reference.
Die Verwendung der Einzahl soll die Mehrzahl nicht ausschließen, was auch im umgekehrten Sinn zu gelten hat, soweit nichts Gegenteiliges offenbart ist. The use of the singular is not intended to exclude the plural, which also applies vice versa, unless otherwise disclosed.
Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte werden in einer bevorzugten Variante der Erfindung in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. Die Schritte müssen aber nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen. Individual process steps are described in more detail below. In a preferred variant of the invention, the steps are carried out in the specified order. However, the steps do not necessarily have to be carried out in the order given, and the method to be described can also have further steps that are not mentioned.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf einer feuchteführenden Fläche und/oder in einer feuchteführenden Schicht mit einer Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern vorgeschlagen, die auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht positioniert sind. Jedes Sensorkabel und/oder -band umfasst hierzu mindestens einen elektrisch isolierten Leiter, wobei die elektrische Isolierung des mindestens einen elektrisch isolierten Leiters feuchtigkeitsbeständig ist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: A method for detecting and locating moisture on a moisture-conducting surface and/or in a moisture-conducting layer with a plurality of sensor cables and/or strips positioned on the moisture-conducting surface and/or in the moisture-conducting layer is proposed to solve the task . To this end, each sensor cable and/or sensor strip comprises at least one electrically insulated conductor, with the electrical insulation of the at least one electrically insulated conductor being moisture-resistant. The procedure includes the following steps:
Durchführen einer ersten Messung mithilfe mindestens eines elektrisch isolierten Leiters eines ersten Sensorkabels und/oder -bandes der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern; Durchführen einer zweiten Messung mithilfe mindestens eines elektrisch isolierten Leiters eines zweiten Sensorkabels und/oder -bandes der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern; performing a first measurement using at least one electrically isolated conductor of a first sensor cable and/or ribbon of the plurality of sensor cables and/or ribbons; performing a second measurement using at least one electrically isolated conductor of a second sensor cable and/or ribbon of the plurality of sensor cables and/or ribbons;
Vergleichen der Messwerte der ersten und zweiten Messung; comparing the readings of the first and second measurements;
Prüfen mithilfe des Vergleichs der Messwerte der ersten und zweiten Messung, ob Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist; und Checking by comparing the measured values of the first and second measurement whether moisture is present on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer; and
Ausgeben einer Meldung, wenn die Prüfung ergibt, dass Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist. Issue a message if the check shows that there is moisture on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer.
Feuchtigkeit wird anhand des Vergleichs der Messwerte der ersten und der zweiten Messung erkannt. Dabei stellt der Messwert der ersten Messung einen Referenzwert für die zweite Messung dar und umgekehrt. Störeinflüsse, die auf beide Sensorkabel/- bänder in gleicher Weise einwirken, können auf diese Weise nicht zu einem Fehlalarm führen. Dazu gehören jahreszeitliche oder wetterbedingte Temperaturschwankungen, Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit oder elektromagnetische Einflüsse, aber auch Messungenauigkeiten bzw. Messfehler. Damit kann das Auftreten von Feuchtigkeit nicht nur zuverlässig erkannt werden, sondern auch der Umgebung des entsprechenden Sensorkabels und/oder -bandes zugeordnet und auf diese Weise lokalisiert werden. Durch den Vergleich der Messwerte kann auch eine Bestimmung von absoluten Werten, deren Über- oder Unterschreitung das Vorhandensein von Feuchtigkeit anzeigt, in der Regel entfallen. Die Bestimmung dieser Werte ist in vielen Fällen sehr aufwändig und stark von der zu überwachenden Gebäudestruktur und seiner Umgebung abhängig. Im Gegensatz hierzu ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren eine nahezu automatische Anpassung an die individuellen Gegebenheiten der zu überwachenden Gebäudestruktur bzw. seiner Umgebung. Moisture is detected by comparing the readings from the first and second measurements. The measured value of the first measurement represents a reference value for the second measurement and vice versa. In this way, interference that affects both sensor cables/strips in the same way cannot lead to a false alarm. These include seasonal or weather-related temperature fluctuations, fluctuations in humidity or electromagnetic influences, but also measurement inaccuracies or measurement errors. In this way, the occurrence of moisture can not only be reliably detected, but also assigned to the area surrounding the corresponding sensor cable and/or sensor strip and localized in this way. By comparing the measured values, it is generally not necessary to determine absolute values which, if exceeded or fallen below, indicate the presence of moisture. In many cases, determining these values is very time-consuming and highly dependent on the building structure to be monitored and its surroundings. In contrast to this, the proposed method enables an almost automatic adaptation to the individual circumstances of the building structure to be monitored or its surroundings.
Einflüsse, die sich stärker auf das erste Sensorkabel und/oder -band auswirken als auf das zweite, bspw. aufgrund von Elektroinstallationen oder Heizkörpern, können ebenfalls berücksichtigt werden. Hierzu können bspw. bei der Installation der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bänder ein oder mehrere Messwerte bzw. der Vergleich dieses oder dieser Messwerte aufgezeichnet und in den Vergleich der Messwerte der ersten und der zweiten Messung einbezogen werden. Die Aufzeichnung kann auch mehrere Messwerte umfassen, die zu unterschiedlichen Zeiten gemessen wurden, bspw. über einen Tag oder mehrere Tage verteilt. Durch eine derartige Kalibrierung des Verfahrens können Veränderungen in den Messwerten durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit von Veränderungen unterschieden werden, die auf Einflüsse zurückzuführen sind, die sich zwar unterschiedlich auf das erste und das zweite Sensorkabel und/oder -band auswirken, aber nicht mit eindringender Feuchtigkeit in Verbindung stehen. Eine derartige Kalibrierung kann auch noch später erfolgen, z.B. zu Beginn der Heizungsperiode, einmal jährlich oder halbjährlich oder bei jeder Veränderung an der zu überwachenden Gebäudestruktur oder dessen Umgebung. Influences that affect the first sensor cable and/or ribbon more than the second, for example due to electrical installations or radiators, can also be taken into account. For example, when installing the Multiple sensor cables and / or tapes recorded one or more measured values or the comparison of this or these measured values and included in the comparison of the measured values of the first and the second measurement. The recording can also include several measured values that were measured at different times, for example distributed over one day or several days. By calibrating the method in this way, changes in the readings due to the presence of moisture can be distinguished from changes due to influences affecting the first and second sensor cables and/or ribbons differently, but not with the ingress of moisture keep in touch. Such a calibration can also take place later, for example at the beginning of the heating season, once a year or every six months or whenever there is a change in the building structure to be monitored or its surroundings.
Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann erhöht werden, wenn mehr als zwei Sensorkabel und/oder -bänder verwendet werden und/oder die Sensorkabel so positioniert werden, dass sich an einer Stelle eindringende Feuchtigkeit nur auf eines oder zumindest möglichst wenige Sensorkabel und/oder -bänder auswirkt. Im Extremfall, z.B. wenn bei einem Sturm die Dacheindeckung großflächig fortgerissen wird, kann zwar in der Regel nicht verhindert werden, dass sich eindringende Feuchtigkeit auf mehrere oder sogar alle Sensorkabel und/oder -bänder auswirkt. Dieser Extremfall stellt jedoch keinen relevanten Anwendungsfall des Verfahrens dar. The reliability of the method can be increased if more than two sensor cables and/or tapes are used and/or the sensor cables are positioned in such a way that moisture penetrating at one point affects only one or at least as few sensor cables and/or tapes as possible . In extreme cases, e.g. if the roof covering is torn away over a large area during a storm, it is usually not possible to prevent penetrating moisture from affecting several or even all sensor cables and/or strips. However, this extreme case does not represent a relevant application of the method.
Die erste und zweite Messung können gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig durchgeführt werden oder nacheinander, wobei die zweite Messung auch zu einem früheren Zeitpunkt als die erste Messung durchgeführt werden kann. Der Vergleich der Messwerte zeigt, ob sich eine Eigenschaft in der Umgebung des mindestens einen elektrisch isolierten Leiters des ersten Sensorkabels in derselben Weise geändert hat wie eine Eigenschaft in der Umgebung des mindestens einen elektrisch isolierten Leiters des zweiten Sensorkabels und/oder -bandes. Das vorgeschlagene Verfahren beruht auf der Verwendung von elektrisch isolierten Leitern zur Detektion und Lokalisation von Feuchtigkeit, wobei die elektrische Isolierung der Leiter feuchtigkeitsbeständig ist. Dies ermöglicht nicht nur ein sicheres, sondern auch ein wiederholtes Durchführen des Verfahrens über einen längeren Zeitraum hinweg, da die Leiter nicht frei bzw. offen liegen, sondern vor Umwelteinflüssen, insbesondere vor Korrosion, geschützt sind. The first and second measurements can be carried out simultaneously or almost simultaneously or one after the other, it also being possible for the second measurement to be carried out at an earlier point in time than the first measurement. The comparison of the measured values shows whether a property in the vicinity of the at least one electrically isolated conductor of the first sensor cable has changed in the same way as a property in the vicinity of the at least one electrically isolated conductor of the second sensor cable and/or tape. The proposed method is based on the use of electrically insulated conductors for the detection and localization of moisture, the electrical insulation of the conductors being moisture-resistant. This not only allows the method to be carried out safely, but also to be carried out repeatedly over a longer period of time, since the conductors are not exposed but are protected from environmental influences, in particular from corrosion.
Die erste/zweite Messung wird mithilfe mindestens eines elektrisch isolierten Leiters des ersten/zweiten Sensorkabels und/oder -bandes durchgeführt, d.h. der Leiter wird elektrisch kontaktiert und mit einer elektrischen Spannung und/oder einem elektrischen Strom beaufschlagt. Der mindestens eine elektrisch isolierte Leiter eines Sensorkabels und/oder -bandes bildet somit das Element, mit dessen Hilfe Feuchtigkeit in der Umgebung des Sensorkabels und/oder -bandes erkannt wird. Bevorzugterweise erstreckt sich der mindestens eine elektrisch isolierte Leiter im Wesentlichen über die gesamte Länge des Sensorkabels und/oder -bandes. Ein Sensorkabel und/oder -band kann auch nur aus einem elektrisch isolierten Leiter bestehen. Ein Sensorkabel und/oder -band kann ein feuchtigkeitsbeständiges elektrisch isolierendes Trägerband umfassen, auf dem elektrische Leiterbahnen nebeneinander angeordnet sind. Die Leiterbahnen sind dabei zusätzlich mit einer feuchtigkeitsbeständigen elektrisch isolierenden Schicht umgeben. Die Leiterbahnen können bspw. aus Kupfer oder Aluminium gefertigt sein. The first/second measurement is carried out using at least one electrically insulated conductor of the first/second sensor cable and/or band, i.e. the conductor is electrically contacted and an electrical voltage and/or an electrical current is applied. The at least one electrically insulated conductor of a sensor cable and/or sensor strip thus forms the element with the aid of which moisture in the vicinity of the sensor cable and/or sensor strip is detected. The at least one electrically insulated conductor preferably extends essentially over the entire length of the sensor cable and/or sensor band. A sensor cable and/or ribbon can also consist of only one electrically insulated conductor. A sensor cable and/or tape can comprise a moisture-resistant, electrically insulating carrier tape on which electrical conductor tracks are arranged next to one another. The conductor tracks are additionally surrounded by a moisture-resistant, electrically insulating layer. The conductor tracks can be made of copper or aluminum, for example.
Bevorzugt sind die Sensorkabel und/oder -bänder so auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht positioniert, dass die feuchteführende Fläche und/oder die feuchteführende Schicht durch die Sensorkabel und/oder - bänder in verschiedene Segmente aufgeteilt wird und jedem Segment mindestens ein Sensorkabel und/oder -band zugeordnet werden kann. Die Segmente werden dabei durch die Vorzugsrichtung für die Ausbreitung von Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht und der Länge der Sensorkabel und/oder -bänder gebildet. Die Länge der Sensorkabel und/oder -bänder wird vorzugsweise so gewählt, dass von einem guten Signal/Rauschverhältnis ausgegangen werden kann. Sie haben bevorzugterweise eine vorgegebene Länge, die im Bereich zwischen 50 cm und 10 m,The sensor cables and/or strips are preferably positioned on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer such that the moisture-carrying surface and/or the moisture-carrying layer is divided into different segments by the sensor cables and/or strips and each segment at least a sensor cable and/or ribbon can be assigned. The segments are formed by the preferred direction for the propagation of moisture on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer and the length of the sensor cables and/or strips. The length of the sensor cables and/or sensor strips is preferably selected in such a way that a good signal-to-noise ratio can be assumed. They preferably have a predetermined length ranging between 50 cm and 10 m,
1 m und 5 m bzw. 2 m und 4 m liegt. Dies erleichtert den Vergleich der Messwerte der ersten und zweiten Messung und ermöglicht somit eine zuverlässigere Ausgestaltung des Verfahrens. Das gilt insbesondere, wenn die vorgegebenen Längen so gewählt werden, dass die Messwerte den vorgegebenen Längen der Sensorkabel und/oder - bänder zugeordnet werden können (bspw. über Signallaufzeiten, Kapazitäten, etc.). Es können aber auch Sensorkabel und/oder -bänder mit unterschiedlichen Längen verwendet werden, um die feuchteführende Fläche und/oder die feuchteführende Schicht möglichst vollständig in (vorzugsweise nicht überlappende) Segmente einzuteilen, was beim Vergleich der Messwerte entsprechend zu berücksichtigen ist. Die mit den Sensorkabeln und/oder -bänder gebildeten Segmente können damit auch an bauliche Gegebenheiten der zu überwachenden Gebäudestruktur angepasst werden, z.B. an die Position einer Dachgaube oder eines Kamins, welche besonders neuralgische Punkte für das Eindringen von Feuchtigkeit darstellen. Dabei kann die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen des Verfahrens durch die Wahl kürzerer Sensorkabel und/oder -bänder verbessert werden. Je länger ein Sensorkabel und/oder -band ist, desto geringer fällt nämlich in vielen Fällen die Auswirkung einer bestimmten Wassermenge auf das Kabel bzw. Band aus. Außerdem nehmen längere Sensorkabel und/oder -bänder mehr äußere Störeinflüsse auf. Dabei kann durch eine geeignete Wahl der Sensorbänder eine nahezu lückenlose Überwachung der feuchteführenden Fläche und/oder Schicht erreicht werden. 1 m and 5 m or 2 m and 4 m. This makes it easier to compare the measured values of the first and second measurement and thus enables the method to be configured more reliably. This applies in particular if the specified lengths are selected in such a way that the measured values can be assigned to the specified lengths of the sensor cables and/or strips (e.g. via signal propagation times, capacities, etc.). However, sensor cables and/or tapes of different lengths can also be used in order to divide the moisture-carrying surface and/or the moisture-carrying layer as completely as possible into (preferably non-overlapping) segments, which must be taken into account when comparing the measured values. The segments formed with the sensor cables and/or strips can thus also be adapted to the structural conditions of the building structure to be monitored, e.g. to the position of a dormer window or a chimney, which represent particularly critical points for the ingress of moisture. The sensitivity and resolution of the method can be improved by choosing shorter sensor cables and/or tapes. In many cases, the longer a sensor cable and/or tape, the lower the effect of a certain amount of water on the cable or tape. In addition, longer sensor cables and/or ribbons absorb more external interference. With a suitable choice of sensor bands, an almost complete monitoring of the moisture-carrying surface and/or layer can be achieved.
Bei der ersten und zweiten Messung müssen nicht notwendigerweise die gleichen Messgrößen gemessen werden. Es können auch unterschiedliche Größen bestimmt werden, die beim Vergleich der Messwerte entsprechend umgerechnet oder in Relation zueinander gesetzt werden können, um die Werte vergleichen zu können.The first and second measurements do not necessarily have to be the same measured variables. Different variables can also be determined, which can be converted accordingly when comparing the measured values or set in relation to one another in order to be able to compare the values.
Der Vergleich kann auch darin bestehen, dass die Messwerte mit früheren Messwerten verglichen werden und lediglich die relative Änderung der Messwerte verglichen wird. Weicht bspw. der Messwert der ersten Messung von einem vorher bestimmten Mittelwert für die Messwerte der ersten Messung ab, z.B. um mehr als 10%, kann Feuchtigkeit daran erkannt werden, ob der Messwert der zweiten Messung eine ähnliche Abweichung von einem vorher bestimmten Mittelwert für die Messwerte der zweiten Messung aufweist oder nicht. The comparison can also consist in the measured values being compared with earlier measured values and only the relative change in the measured values being compared. If, for example, the measured value of the first measurement deviates from a previous one determined mean value for the measured values of the first measurement, for example by more than 10%, moisture can be recognized by whether the measured value of the second measurement shows a similar deviation from a previously determined mean value for the measured values of the second measurement or not.
Mithilfe des Vergleichs der Messwerte wird geprüft, ob sich in der Umgebung eines der Sensorkabel und/oder -bänder Feuchtigkeit befindet. Wird bei der Prüfung festgestellt, dass sich Feuchtigkeit in der Umgebung eines der Sensorkabel und/oder - bänder Feuchtigkeit befindet, wird eine entsprechende Meldung ausgegeben. Es kann auch eine Meldung ausgegeben werden, falls die Prüfung negativ ausfällt, d.h. falls keine Feuchtigkeit erkannt wird. Die Meldung kann ein akustisches oder optisches (Warn-) Signal umfassen, einen Eintrag in eine entsprechende Datei oder eine Meldung, die über das Internet an einen Service-Dienstleister übertragen wird. The comparison of the readings is used to check whether there is moisture in the vicinity of one of the sensor cables and/or straps. If the test determines that there is moisture in the vicinity of one of the sensor cables and/or straps, a corresponding message is issued. A message can also be issued if the test is negative, i.e. if no moisture is detected. The message can include an acoustic or optical (warning) signal, an entry in a corresponding file or a message that is transmitted to a service provider via the Internet.
Das Verfahren wird vorzugsweise in regelmäßigen Abständen wiederholt, bspw. alle fünf Minuten, jede Stunde oder einmal am Tag. Es kann aber auch nach Bedarf durchgeführt werden. Die Durchführung kann auch an bestimmte Wetterereignisse gekoppelt werden, z.B. an das Auftreten von Regen oder Stürmen. The process is preferably repeated at regular intervals, for example every five minutes, every hour or once a day. But it can also be done as needed. The implementation can also be linked to specific weather events, e.g. the occurrence of rain or storms.
Das vorgeschlagene Verfahren kann auch folgende Schritte umfassen: The proposed procedure may also include the following steps:
Bereitstellen der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern; und Positionieren der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder bändern auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht. providing the plurality of sensor cables and/or ribbons; and positioning the plurality of sensor cables and/or ribbons on the moisture-bearing surface and/or in the moisture-bearing layer.
Die Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern kann mindestens ein Sensorkabel und/oder -band umfassen, das eine Mehrzahl von elektrisch isolierten Leitern aufweist, deren elektrische Isolierung feuchtigkeitsbeständig ist. The plurality of sensor cables and/or ribbons may include at least one sensor cable and/or ribbon having a plurality of electrically insulated conductors whose electrical insulation is moisture resistant.
Zusätzliche elektrisch isolierte Leiter erhöhen nicht nur die Ausfallsicherheit des Sensorkabels und/oder -bandes. Sie ermöglichen zudem eine Verifikation der durchgeführten Messungen und somit eine Reduktion von Messfehlern. Sie können auch für andere Aufgaben genutzt werden, wie z.B. zur Spannungs- bzw. Energieversorgung oder Datenübertragung. Somit können zusätzliche Leitungen zur Kontaktierung der Sensorkabel und/oder -bänder oder zur Durchführung von Messungen oder zur Kontaktierung weiterer Messmittel entfallen oder eingespart werden. Additional electrically insulated conductors not only increase the reliability of the sensor cable and/or tape. They also enable verification of the measurements carried out and thus a reduction in measurement errors. They can also be used for other tasks, such as voltage or energy supply or data transmission. Thus, additional lines to Contacting the sensor cables and/or strips or for carrying out measurements or for contacting other measuring equipment is eliminated or saved.
Das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band mit der Mehrzahl von elektrisch isolierten Leitern kann zudem als ein Flachbandkabel oder FFC-Kabel oder Rundkabel ausgeführt sein. The at least one sensor cable and/or sensor strip with the plurality of electrically insulated conductors can also be designed as a flat cable or FFC cable or round cable.
Flachbandkabel, FFC-Kabel oder Rundkabel sind in der Regel günstig und können leicht auf Flächen und/oder in Schichten verlegt werden. Bevorzugterweise weist ein derartiges als Flachbandkabel oder FFC-Kabel ausgeführtes Sensorkabel und/oder - band 2 bis 50 nebeneinander angeordnete elektrisch isolierte Leiter (Adern) auf, insbesondere bevorzugt 4 bis 20 oder 6 bis 16 oder 10 bis 12 nebeneinander angeordnete elektrisch isolierte Leiter. Rundkabeln können die gleiche Anzahl an Leitern aufweisen wie ein Flachbandkabel oder FFC-Kabel, wobei die Leiter jedoch in einem runden Querschnitt zusammengefasst sind. In vielen Ausführungen sind die elektrisch isolierten Leiter eines Flachbandkabels, FFC-Kabels oder Rundkabels identisch oder zumindest nahezu identisch, so dass es in vielen Fällen keine Rolle spielt in welcher Orientierung die Kabel verbaut werden. Dies erleichtert die Montage der Sensorkabel und/oder -bänder. Ribbon cables, FFC cables or round cables are usually inexpensive and can be easily laid in flats and/or in layers. Such a sensor cable and/or ribbon designed as a ribbon cable or FFC cable preferably has 2 to 50 electrically insulated conductors (wires) arranged next to one another, particularly preferably 4 to 20 or 6 to 16 or 10 to 12 electrically insulated conductors arranged next to one another. Round cables can have the same number of conductors as a ribbon cable or FFC cable, but the conductors are gathered into a round cross-section. In many versions, the electrically insulated conductors of a flat ribbon cable, FFC cable or round cable are identical or at least almost identical, so that in many cases it does not matter in which orientation the cables are installed. This facilitates the assembly of the sensor cables and/or straps.
Mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern kann mit einem Klebemittel auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht befestigt sein. At least one sensor cable and/or sensor tape of the plurality of sensor cables and/or sensor tapes can be attached to the moisture-conducting surface and/or in the moisture-conducting layer with an adhesive.
Der Einsatz von Klebemitteln, bevorzugterweise von Klebebändern, ermöglicht nicht nur eine einfache Verlegung der Sensorkabel und/oder -bänder, sondern reduziert auch Stör- und Fehlerquellen durch metallische Befestigungsmittel wie Nägel, Klammern oder Krampen. Bevorzugterweise wird ein doppelseitiges Klebeband verwendet. Dabei hat sich gerade unter Dacheindeckungen ein Klebeband mit einem Klebestoff auf Aciylatbasis bewährt, u.a. aufgrund seiner Haltekraft und Beständigkeit in einem Temperaturbereich von 120 °C bis -25 °C oder sogar -40 °C. Bevorzugterweise werden alle Sensorkabel und/oder -bänder mithilfe von Klebebändern auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht befestigt. Typischerweise weisen geeignete Klebebänder eine Dicke von 1 bis 3 mm auf. The use of adhesives, preferably adhesive tapes, not only makes it easy to lay the sensor cables and/or tapes, but also reduces sources of interference and errors caused by metal fasteners such as nails, staples or staples. A double-sided adhesive tape is preferably used. An adhesive tape with an acylate-based adhesive has proven particularly effective under roof coverings, among other things because of its holding power and durability in a temperature range from 120 °C to -25 °C or even -40 °C. All sensor cables and/or sensor tapes are preferably attached to the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer using adhesive tapes. Typically, suitable adhesive tapes have a thickness of 1 to 3 mm.
Mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern kann so positioniert sein, dass sich auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht ausbreitende Feuchtigkeit an dem mindestens einen Sensorkabel und/oder -band sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes ausbreitet. Mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern kann auch Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit aufweisen. At least one sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps can be positioned in such a way that moisture spreading on the moisture-conducting surface and/or in the moisture-conducting layer collects on the at least one sensor cable and/or strap and/or or propagates along the at least one sensor cable and/or ribbon. At least one sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps can also have means for absorbing moisture.
Dies kann bspw. auf einer feuchteführenden Fläche dadurch erreicht werden, dass das Sensorkabel und/oder -band mit einem Klebeband auf der feuchteführenden Fläche befestigt wird, wobei das Sensorkabel bzw. -band zumindest auf einer Seite über das Klebeband hinaussteht und diese Seite quer zur bevorzugten Ausbreitungsrichtung von Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche verlegt wird. Breitet sich nun Feuchtigkeit entlang der feuchteführenden Fläche aus, sammelt sich die Feuchtigkeit in dem Spalt, der von dem Sensorkabel und/oder -band, dem Klebeband und der feuchteführenden Fläche gebildet wird. Zudem wird die Feuchtigkeit entlang des Sensorkabels und/oder -bandes geführt. This can be achieved, for example, on a moisture-carrying surface by attaching the sensor cable and/or sensor tape to the moisture-carrying surface with adhesive tape, with the sensor cable or sensor tape protruding beyond the adhesive tape on at least one side and this side perpendicular to the preferred direction of propagation of moisture on the moisture-carrying surface. If moisture now spreads along the moisture-conducting surface, the moisture collects in the gap formed by the sensor cable and/or tape, the adhesive tape and the moisture-conducting surface. In addition, the moisture is guided along the sensor cable and/or band.
Mithilfe typischer Klebebänder, die eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweisen, kann zudem der Kapillareffekt ausgenutzt werden, um die Feuchtigkeit zusätzlich an das Sensorkabel und/oder -band zu binden und es daran entlang zu führen. With the help of typical adhesive tapes, which have a thickness of 1 to 3 mm, the capillary effect can also be used to additionally bind the moisture to the sensor cable and/or tape and to guide it along it.
Neben dem Bilden eines derartigen Spalts bzw. einer derartigen Wassertasche kann das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band auch über zusätzliche Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit verfügen. Dazu kann bspw. eine saugfähige Beflockung oder ein Moos(gummi) oder eine wasserspeichernde Umhüllung verwendet werden. Durch das Sammeln oder Stauen von Feuchtigkeit an dem Sensorkabel und/oder - band und/oder dem Entlangführen der Feuchtigkeit an dem Sensorkabel und/oder - band kann die Zuverlässigkeit des Verfahrens verbessert werden. Zum einen wird dadurch die Feuchtigkeit für einen längeren Zeitraum in der Nähe des Sensorkabels und/oder -bandes gehalten. Zum anderen erhöht sich die Benetzung des Sensorkabels und/oder -bandes mit der Feuchtigkeit, was in der Regel zu einem deutlich ausgeprägteren Messsignal führt. In addition to forming such a gap or such a water pocket, the at least one sensor cable and/or sensor strip can also have additional means for absorbing moisture. For this purpose, for example, an absorbent flocking or a foam (rubber) or a water-storing cover can be used. By collecting or damming moisture on the sensor cable and/or ribbon and/or directing the moisture along the sensor cable and/or ribbon, the reliability of the method can be improved. First, it keeps moisture near the sensor cable and/or strap for a longer period of time. On the other hand, the wetting of the sensor cable and/or tape with moisture increases, which usually leads to a significantly more pronounced measurement signal.
Das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band, das so positioniert ist, dass sich auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht ausbreitende Feuchtigkeit an dem mindestens einen Sensorkabel und/oder -band an einer Stelle sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes ausbreitet, kann einen ersten und einen zweiten elektrisch isolierten Leiter aufweisen und derart ausgestaltet und angeordnet sein, dass sich der erste Leiter näher an der Stelle befindet, an der sich die Feuchtigkeit sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes ausbreitet, als der zweite elektrisch isolierte Leiter. Die elektrische Isolierung des ersten und zweiten Leiters ist dabei ebenfalls feuchtigkeitsbeständig. The at least one sensor cable and/or tape positioned in such a way that moisture spreading on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer collects at one point on the at least one sensor cable and/or tape and/or flows along the at least one sensor cable and/or tape, may include first and second electrically insulated conductors and may be configured and arranged such that the first conductor is closer to where moisture collects and/or travels along the at least one sensor cable and/or tape, as the second electrically insulated conductor. The electrical insulation of the first and second conductors is also resistant to moisture.
Durch einen Vergleich von Messwerten, die mit dem ersten und zweiten Leiter gemessen werden, kann die Detektion von Feuchtigkeit weiter verbessert bzw. zuverlässiger gestaltet werden. Schließlich ist das Sensorkabel so ausgestaltet und angeordnet, dass ggf. vorhandene Feuchtigkeit den ersten Leiter stärker beeinflusst als den zweiten. Auf diese Weise lassen sich Störeinflüsse herausfiltern, die mit einem Vergleich von Messwerten, die mit Leitern unterschiedlicher Sensorkabel und/oder - bänder gewonnen wurden, ggf. nicht erkennen lassen. The detection of moisture can be further improved or made more reliable by comparing measured values that are measured with the first and second conductors. Finally, the sensor cable is designed and arranged in such a way that any moisture that may be present affects the first conductor more than the second. In this way, interference can be filtered out that may not be detectable when comparing measured values obtained with conductors of different sensor cables and/or strips.
Bei der ersten und/oder zweiten Messung kann die Kapazität des mindestens einen elektrisch isolierten Leiters des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder - bandes gemessen werden. Die erste und/oder zweite Messung kann auch eine Zeitbereichsreflektometriemessung an dem mindestens einen elektrisch isolierten Leiter des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes sein. Des Weiteren kann die erste und/oder zweite Messung eine Frequenzbereichsreflektometriemessung an dem mindestens einen elektrisch isolierten Leiter des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes darstellen. In the first and/or second measurement, the capacitance of the at least one electrically insulated conductor of the first and/or second sensor cable and/or band can be measured. The first and/or second measurement can also be a time domain reflectometry measurement on the at least one electrically isolated Be conductors of the first and / or second sensor cable and / or tape. Furthermore, the first and/or second measurement can represent a frequency domain reflectometry measurement on the at least one electrically isolated conductor of the first and/or second sensor cable and/or ribbon.
Die Kapazität kann bspw. mithilfe eines Referenzleiters bestimmt werden, der Teil der zur Messung verwendeten Messvorrichtung ist oder Teil des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes ist. Sie kann mithilfe der Ladung bestimmt werden, die bei einer vorgegebenen Spannung auf den Leiter des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes übertragen werden kann. Sie kann auch mithilfe der Zeit bestimmt werden, die benötigt wird, um eine vorgegebene Ladung über einen Widerstand auf den Leiter aufzubringen. Dazu können auch mehrere Ladezyklen hintereinander genutzt werden. Zudem kann die Kapazität mithilfe eines Schwingkreises bestimmt werden, der von der Kapazität des Leiters (und seines Referenzleiters) und einer Induktivität gebildet wird. The capacitance can be determined, for example, using a reference conductor that is part of the measuring device used for the measurement or is part of the first and/or second sensor cable and/or band. It can be determined using the charge that can be transferred to the conductor of the first and/or second sensor cable and/or ribbon at a given voltage. It can also be determined using the time required to deposit a given charge across a resistor on the conductor. Several charging cycles in a row can also be used for this purpose. In addition, the capacitance can be determined using an oscillating circuit formed by the capacitance of the conductor (and its reference conductor) and an inductance.
Die Verortung bzw. Lokalisation der Feuchtigkeit kann weiter verbessert werden, wenn ein elektrisch isolierter Leiter mindestens eines Sensorkabels und/oder -bandes der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern mit einer Trennstelle versehen wird. Eine derartige Trennstelle stellt dabei eine Unterbrechung des elektrischen Kontakts zwischen den Teilstücken des elektrischen Leiters dar, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Trennstelle befinden. The location or localization of the moisture can be further improved if an electrically insulated conductor of at least one sensor cable and/or sensor strip of the plurality of sensor cables and/or sensor strips is provided with a separation point. Such a separation point represents an interruption in the electrical contact between the sections of the electrical conductor that are located on opposite sides of the separation point.
Auf diese Weise kann Feuchtigkeit nicht nur der Umgebung eines Sensorkabels und/oder -bandes zugeordnet werden, sondern weiter bestimmt werden, auf welcher Seite der Trennstelle sich die Feuchtigkeit befindet. In this way, moisture can not only be assigned to the environment of a sensor cable and/or sensor strip, but it can also be determined on which side of the separation point the moisture is located.
Mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern kann zudem mindestens einen elektrischen Leiter aufweisen, der nicht isoliert ist. Mithilfe derartiger nicht isolierter elektrischer Leiter können weitere Messungen durchgeführt werden, um die Detektion und Lokalisation von Feuchtigkeit zu verbessern bzw. zu überprüfen. At least one sensor cable and/or ribbon of the plurality of sensor cables and/or ribbons may also include at least one electrical conductor that is not insulated. With the help of such non-insulated electrical conductors, more Measurements are carried out to improve or check the detection and localization of moisture.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Auswerteeinheit für eine Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern, die dazu eingerichtet ist, eines der vorgeschlagenen Verfahren auszuführen, sobald sie mit der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder - bändern verbunden ist. The object is also achieved by an evaluation unit for a plurality of sensor cables and/or sensor strips, which is set up to carry out one of the proposed methods as soon as it is connected to the plurality of sensor cables and/or sensor strips.
Die Auswerteeinheit kann dabei direkt mit jedem Sensorkabel und/oder -band verbunden sein (Sterntopologie). Sie kann aber auch mithilfe eines Datenbusses mit den Sensorkabeln und/oder -bänder verbunden werden (Ringtopologie). Die Verbindung kann durch eine Datenleitung erfolgen oder drahtlos, wobei an jedes Sensorkabel und/oder -band eine entsprechende Untereinheit mit Mitteln zum Durchführen der entsprechenden Messungen und Kommunikation angeschlossen sind. Hybride der eben vorgestellten Verbindungsmodelle sind ebenfalls denkbar.The evaluation unit can be connected directly to each sensor cable and/or strip (star topology). However, it can also be connected to the sensor cables and/or strips using a data bus (ring topology). The connection may be through a data line or wireless, with each sensor cable and/or ribbon having a respective sub-unit connected thereto with means for performing the appropriate measurements and communication. Hybrids of the connection models just presented are also conceivable.
Die Auswerteeinheit kann zudem über Mittel zur Speicherung der erhobenen Daten verfügen bzw. der zur Auswertung und Durchführung des Verfahrens notwendigen Daten und Computerprogramme. Des Weiteren kann die Auswerteeinheit mit Mitteln zur Kommunikation mit dem Internet ausgestattet sein, um eine Fernüberwachung der entsprechenden Gebäudestruktur zu ermöglichen. Zudem kann eine Service-Port vorgesehen werden, mit dem die Auswerteeinheit gesteuert bzw. initialisiert werden kann und ggf. aufgezeichnete Daten, z.B. über die erhobenen Messwerte, Vergleiche, Prüfungen und Meldungen, ausgelesen werden können. The evaluation unit can also have means for storing the collected data or the data and computer programs required for the evaluation and implementation of the method. Furthermore, the evaluation unit can be equipped with means for communicating with the Internet in order to enable remote monitoring of the corresponding building structure. In addition, a service port can be provided with which the evaluation unit can be controlled or initialized and, if necessary, recorded data, e.g. about the measured values, comparisons, tests and reports, can be read out.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf einer feuchteführenden Fläche und/oder in einer feuchteführenden Schicht mit mindestens einem Sensorkabel und/oder -band; wobei jedes Sensorkabel und/oder -band eine Mehrzahl von elektrisch isolierten Leitern aufweist; wobei die elektrischen Isolierungen der elektrisch isolierten Leiter feuchtigkeitsbeständig sind; wobei das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht positioniert ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: The object is also achieved by a method for detecting and localizing moisture on a moisture-carrying surface and/or in a moisture-carrying layer with at least one sensor cable and/or sensor strip; each sensor cable and/or ribbon having a plurality of electrically insulated conductors; wherein the electrical insulations of the electrically insulated conductors are moisture resistant; wherein the at least one sensor cable and/or ribbon is positioned on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer; the method comprising the following steps:
Durchführen einer ersten Messung mithilfe eines ersten elektrisch isolierten Leiters des Sensorkabels und/oder -bandes; performing a first measurement using a first electrically isolated conductor of the sensor cable and/or ribbon;
Durchführen einer zweiten Messung mithilfe mindestens eines zweiten elektrisch isolierten Leiters des Sensorkabels und/oder -bandes; performing a second measurement using at least one second electrically isolated conductor of the sensor cable and/or ribbon;
Vergleichen der Messwerte der ersten und zweiten Messung; comparing the readings of the first and second measurements;
Prüfen mithilfe des Vergleichs der Messwerte der ersten und zweiten Messung, ob Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist; Checking by comparing the measured values of the first and second measurement whether moisture is present on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer;
Ausgeben einer Meldung, wenn die Prüfung ergibt, dass Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist. Issue a message if the check shows that there is moisture on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit aufweisen, wobei das Sensorkabel bzw. -band insbesondere ein Klebeband zum Befestigen des Sensorkabels auf der feuchteführenden Schicht umfasst, wobei das Sensorkabel bzw. -band insbesondere zumindest auf einer Seite über das Klebeband hinaussteht und diese Seite quer zur bevorzugten Ausbreitungsrichtung von Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche verlegt wird. According to a further embodiment of the method, at least one sensor cable and/or sensor strip of the plurality of sensor cables and/or sensor strips can have means for absorbing moisture, the sensor cable or sensor strip comprising in particular an adhesive tape for attaching the sensor cable to the moisture-conducting layer , wherein the sensor cable or sensor tape protrudes in particular at least on one side beyond the adhesive tape and this side is laid transversely to the preferred direction of propagation of moisture on the moisture-carrying surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band, das so positioniert ist, dass sich auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht ausbreitende Feuchtigkeit an dem mindestens einen Sensorkabel und/oder -band an einer Stelle sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes ausbreitet, einen ersten und einen zweiten elektrisch isolierten Leiter aufweisen und/oder mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit aufweisen und derart ausgestaltet und angeordnet sein, dass sich der erste Leiter näher an der Stelle befindet, an der sich die Feuchtigkeit sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes ausbreitet, als der zweite elektrisch isolierte Leiter, wobei die elektrische Isolierung des ersten und zweiten elektrisch isolierten Leiters feuchtigkeitsbeständig ist. According to a further embodiment of the method, the at least one sensor cable and/or sensor tape, which is positioned in such a way that moisture spreading on the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer, can be attached to the at least one sensor cable and/or sensor tape at one point collects and/or propagates along the at least one sensor cable and/or ribbon, have a first and a second electrically insulated conductor and/or at least one sensor cable and/or ribbon of the plurality of sensor cables and/or ribbons means for receiving have moisture and configured and arranged such that the first conductor is closer to where moisture collects and/or travels along the at least one sensor cable and/or ribbon than the second electrically isolated conductor, wherein the electrical Insulation of the first and second electrically insulated conductor is moisture resistant.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verbindungselement, das eine Auswerteeinheit aufweist, wie sie bereits weiter oben beschrieben wurde. Das Verbindungselement ist zudem derart ausgestaltet, dass mithilfe des Verbindungselements mindestens zwei Sensorkabel und/oder -bänder der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern miteinander verbindbar sind. The object is also achieved by a connecting element that has an evaluation unit as has already been described above. The connecting element is also designed in such a way that at least two sensor cables and/or sensor strips of the plurality of sensor cables and/or sensor strips can be connected to one another with the aid of the connecting element.
Das Verbindungselement stellt demnach nicht nur den elektrischen Kontakt der Auswerteeinheit mit mindestens zwei Sensorkabeln und/oder -bändern her, sondern verbindet diese auch mechanisch. Die mechanische Verbindung kann dabei kraft- und/oder formschlüssig und/oder über eine Steckverbindung erfolgen. Auf diese Weise können zusätzliche Leitungen zur Kontaktierung der Sensorkabel und/oder - bänder entfallen oder wenigstens deren Anzahl reduziert werden. Zudem können die Signallaufzeiten zur Durchführung der ersten und zweiten Messung verkürzt werden, was die Qualität der Messung und der Datenübertragung erhöht. Accordingly, the connecting element not only establishes the electrical contact between the evaluation unit and at least two sensor cables and/or sensor strips, but also connects them mechanically. The mechanical connection can be non-positive and/or positive and/or via a plug-in connection. In this way, additional lines for contacting the sensor cables and/or strips can be omitted or at least their number can be reduced. In addition, the signal propagation times for carrying out the first and second measurement can be shortened, which increases the quality of the measurement and the data transmission.
Auch wird die Aufgabe gelöst durch ein System mit einer Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen, wobei die Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen dazu eingerichtet ist, eines der vorgeschlagenen Verfahren auszuführen, sobald die Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen mit der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder - bändern verbunden ist. The object is also achieved by a system with a plurality of evaluation units and/or connection elements, the plurality of evaluation units and/or connection elements being set up to carry out one of the proposed methods as soon as the plurality of evaluation units and/or connection elements with the plurality of sensor cables and/or straps.
Ein Verbindungselement zeichnet sich dabei - wie bereits oben beschrieben - dadurch aus, dass mithilfe des Verbindungselements mindestens zwei Sensorkabel und/oder - bänder der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern miteinander mechanisch verbindbar sind. Eine der Auswerteeinheiten und/oder eines der Verbindungselemente kann dabei eine führende Rolle übernehmen, wohingegen die übrigen Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselemente lediglich für die Durchführung der ersten und/oder zweiten Messung eingerichtet sind. Diese führende Rolle kann dynamisch bzw. nach Bedarf zugewiesen werden, was die Ausfallsicherheit erhöht sowie die Installation bzw. Montage des Systems erleichtert. Die führende Einheit kann bspw. auch dazu eingerichtet sein, die anderen Auswerteeinheiten und/oder der Verbindungselemente zu steuern, um ggf. einen Neustart bzw. Reset zu erzwingen, und/oder den Energieverbrauch des Systems zu überwachen bzw. zu senken. As already described above, a connecting element is distinguished in that at least two sensor cables and/or sensor strips of the plurality of sensor cables and/or sensor strips can be mechanically connected to one another with the aid of the connecting element. One of the evaluation units and/or one of the connection elements can take on a leading role, whereas the other evaluation units and/or connection elements are set up only for carrying out the first and/or second measurement. This leading role can be assigned dynamically or as needed, which increases reliability and simplifies the installation or assembly of the system. The leading unit can, for example, also be set up to control the other evaluation units and/or the connecting elements in order to force a restart or reset, if necessary, and/or to monitor or reduce the energy consumption of the system.
Mindestens eine Auswerteeinheit und/oder ein Verbindungselement des Systems mit einer Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen kann einen zusätzlichen Anschluss für weitere Sensoren und/oder eine Spannungs- oder Energieversorgung und/oder zur Kommunikation aufweisen. At least one evaluation unit and/or one connection element of the system with a plurality of evaluation units and/or connection elements can have an additional connection for further sensors and/or a voltage or energy supply and/or for communication.
Ein derartiger Anschluss kann bspw. dazu genutzt werden, um die mindestens eine Auswerteeinheit und/oder das mindestens eine Verbindungselement mit einer autarken Energieversorgung z.B. durch eine Photovoltaik-Anlage zu betreiben. Damit steht ein breiteres Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten zur Verfügung. Zudem kann die Ausfallsicherheit erhöht werden ln vielen Fällen reicht ein Anschluss zur Energieversorgung aus. Die entsprechende Einheit kann dann zur Energieversorgung der anderen Einheiten der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen eingerichtet sein, bspw. über entsprechende Leitungen, die ggf. durch die angeschlossenen Sensorkabel und/oder -bänder bereits zur Verfügung stehen. Such a connection can be used, for example, to operate the at least one evaluation unit and/or the at least one connecting element with a self-sufficient energy supply, e.g. from a photovoltaic system. This means that a broader range of possible applications is available. In addition, reliability can be increased. In many cases, one connection to the power supply is sufficient. The corresponding unit can then be set up to supply energy to the other units of the plurality of evaluation units and/or connecting elements, for example via corresponding lines which may already be available due to the connected sensor cables and/or sensor strips.
Die Anbindung zusätzlicher Sensoren, wie z.B. von Mikrofonen, Gassensoren, Regensensoren, etc. ermöglicht zudem die Erledigung weiterer Aufgaben (Erkennen von Feuer oder Schädlingsbefall, der ebenfalls zu Leckagen führen kann) und die Einbeziehung weiterer Daten in die Erkennung und Verortung von Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche und/oder in der feuchteführenden Schicht. Die Überwachung der Gebäudestruktur kann somit verbessert werden. The connection of additional sensors, such as microphones, gas sensors, rain sensors, etc. also enables other tasks to be performed (detection of fire or pest infestation, which can also lead to leaks) and the inclusion of additional data in the detection and localization of moisture the moisture-carrying surface and/or in the moisture-carrying layer. The monitoring of the building structure can thus be improved.
Über einen derartigen Anschluss können die Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselemente auch miteinander verbunden werden, so dass sie untereinander kommunizieren können. Für eine derartige Kommunikation können die Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselemente jedoch auch mit entsprechenden Funkeinheiten ausgestattet werden. The evaluation units and/or connecting elements can also be connected to one another via such a connection, so that they can communicate with one another. However, the evaluation units and/or connecting elements can also be equipped with appropriate radio units for such communication.
Mindestens eine Auswerteeinheit und/oder mindestens ein Verbindungselement der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen kann Mittel zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen aufweisen. At least one evaluation unit and/or at least one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements can have means for protection against electrostatic discharges.
Die Mittel zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen können bspw. Schutzdioden umfassen. Auf diese Weise können elektrostatische Entladungen vermieden und das System sicherer betrieben werden. The means for protecting against electrostatic discharges can include protective diodes, for example. In this way, electrostatic discharges can be avoided and the system can be operated more safely.
Mindestens eine Auswerteeinheit und/oder ein Verbindungselement der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen kann einen Inverter aufweisen. At least one evaluation unit and/or one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements can have an inverter.
Der Inverter wird dabei bevorzugterweise zur Durchführung der ersten und/oder zweiten Messung verwendet. Durch den Einsatz eines oder mehrerer Inverter können Störsignale bei der Durchführung der ersten und/oder zweiten Messung herausgefiltert werden. Der Einsatz eines Inverters ermöglicht somit Messungen, die durch das Herausfiltern von Störsignalen nicht nur genauer definiert sind, sondern insbesondere auch besser miteinander verglichen werden können. In this case, the inverter is preferably used to carry out the first and/or second measurement. By using one or more inverters, interference signals can be filtered out when carrying out the first and/or second measurement. The use of an inverter thus enables measurements that are not only more precisely defined by filtering out interference signals, but can also be better compared with one another.
Mindestens eine Auswerteeinheit und/oder ein Verbindungselement der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen kann dazu eingerichtet sein zu erkennen, ob es an ein Sensorkabel und/oder Sensorband der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder Sensorbändern angeschlossen wurde. Dies vereinfacht insbesondere die Inbetriebnahme des Systems. Der Betrieb des Systems bzw. die Inbetriebnahme kann zudem vereinfacht werden, wenn mindestens eine Auswerteeinheit und/oder mindestens ein Verbindungselement der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen dazu eingerichtet ist zu erkennen, ob eine andere Auswerteeinheit oder ein anderes Verbindungselement der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen mit einem Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern verbunden ist. Zudem kann somit die Ausfallsicherheit des Systems verbessert werden. At least one evaluation unit and/or one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements can be set up to detect whether it has been connected to a sensor cable and/or sensor strip of the plurality of sensor cables and/or sensor strips. This simplifies in particular the commissioning of the system. The operation of the system or the commissioning can also be simplified if at least one evaluation unit and/or at least one connection element of the plurality of evaluation units and/or connection elements is set up to detect whether another evaluation unit or another connection element of the plurality of evaluation units and /or connecting elements is connected to a sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps. In addition, the reliability of the system can thus be improved.
Das System kann ferner so eingerichtet sein, dass es, wenn mindestens ein Sensorkabel und/oder -band der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bänder mit zwei Einheiten der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen verbunden ist, die erste oder zweite Messung an dem mindestens einen Sensorkabel und/oder -band mit den zwei Einheiten durchführen kann und die Ergebnisse der Messungen miteinander vergleichen kann. Auf diese Weise können Messergebnisse nicht nur verifiziert werden, sondern auch Messungenauigkeiten/-fehler ausgeglichen und die Ausfallsicherheit des Systems verbessert werden. The system can also be set up in such a way that, when at least one sensor cable and/or strap of the plurality of sensor cables and/or straps is connected to two units of the plurality of evaluation units and/or connecting elements, the first or second measurement is taken at the be able to run at least one sensor cable and/or strap through the two units and compare the results of the measurements with each other. In this way, measurement results can not only be verified, but measurement inaccuracies/errors can also be compensated for and the reliability of the system improved.
Das System kann ferner so eingerichtet sein, dass es eines der vorgeschlagenen Verfahren ausführen kann, wenn die Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselemente der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen und die Sensorkabel und/oder -bänder der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern abwechselnd hintereinander angeordnet sind. Eine derart serielle Verschaltung der Sensorkabel und/oder -bänder mit den Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen vereinfacht die Montage des Systems. The system can also be set up in such a way that it can execute one of the proposed methods if the evaluation units and/or connecting elements of the plurality of evaluating units and/or connecting elements and the sensor cables and/or straps of the plurality of sensor cables and/or straps alternate are arranged one behind the other. Such a serial connection of the sensor cables and/or sensor strips to the evaluation units and/or connecting elements simplifies the installation of the system.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine der soeben beschriebenen Auswerteeinheiten, eines der soeben beschriebenen Verbindungselemente oder ein System aus Auswerteeinheiten bzw. Verbindungselementen die Verfahrensschritte eines der vorgeschlagenen Verfahren ausführt. The object is also achieved by a computer program comprising instructions that cause one of the evaluation units just described, one of the just described connecting elements or a system of evaluation units or connecting elements that performs the method steps of one of the proposed methods.
Ein computerlesbares Medium, auf dem das soeben beschriebene Computerprogramm gespeichert ist, löst ebenfalls die Aufgabe. A computer-readable medium on which the computer program just described is stored also solves the problem.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle - nicht genannten - Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle. Further details and features result from the following description of preferred exemplary embodiments in conjunction with the figures. The respective features can be implemented individually or in combination with one another. The options for solving the task are not limited to the exemplary embodiments. For example, range information always includes all - not mentioned - intermediate values and all conceivable sub-intervals.
Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt: The exemplary embodiments are shown schematically in the figures. The same reference numerals in the individual figures designate elements that are the same or have the same function or that correspond to one another in terms of their functions. In detail shows:
Fig. 1 einen Teil einer feuchteführenden Fläche eines geneigten Daches mit einem System aus Verbindungselementen, das an eine Mehrzahl von Sensorbändern angeschlossen ist; 1 shows part of a moisture-conducting surface of a sloping roof with a system of connecting elements which is connected to a plurality of sensor strips;
Fig. 2 einen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 shows a flow chart of a method according to the invention;
Fig. 3 ein Verbindungselement, an das zwei Sensorbänder angeschlossen sind; Fig. 4 einen Ausschnitt eines Sensorbandes, der zeigt, mit welchen Funktionen die elektrisch isolierten Leiter des Sensorbandes belegt sind; 3 shows a connecting element to which two sensor bands are connected; FIG. 4 shows a section of a sensor strip which shows the functions with which the electrically insulated conductors of the sensor strip are assigned;
Fig. 5a einen Querschnitt einer geneigten feuchteführenden Fläche, auf das ein Sensorband mit einem doppelseitigen Klebeband aufgeklebt ist; und Fig. 5b den Querschnitt, der in Fig. 5a gezeigt ist, wobei Feuchtigkeit zwischen dem Sensorband und der feuchteführenden Fläche stehengeblieben ist. Fig. 1 zeigt einen Teil 100 einer feuchteführenden Fläche 110 eines geneigten Daches mit Dachsparren 114. Die feuchteführende Fläche 110 wird dabei von einer Unterspannbahn gebildet, die an der Unterseite der Dachsparren 114 befestigt ist. Das Dach ist mit einem System zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit ausgerüstet. Das System umfasst Verbindungselemente 130, die mit Sensorbändern 120 miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 130 und die Sensorbänder 120 sind auf der feuchteführenden Fläche positioniert und abwechselnd hintereinander angeordnet. Dabei sind die Verbindungselemente 130 seitlich an den Dachsparren 114 angebracht. Die Sensorbänder 120 sind als mehradrige Flachbandkabel ausgeführt. 5a shows a cross section of an inclined moisture-carrying surface to which a sensor tape is stuck with a double-sided adhesive tape; and FIG. 5b shows the cross-section shown in FIG. 5a, with moisture remaining between the sensor band and the moisture-carrying surface. 1 shows part 100 of a moisture-conducting surface 110 of a sloping roof with rafters 114. The moisture-conducting surface 110 is formed by an underlay membrane that is attached to the underside of the rafters 114. The roof is equipped with a moisture detection and localization system. The system includes connecting elements 130 which are connected to one another with sensor bands 120 . The connecting elements 130 and the sensor bands 120 are positioned on the moisture-carrying surface and arranged alternately one behind the other. In this case, the connecting elements 130 are attached laterally to the rafters 114 . The sensor bands 120 are designed as multi-core ribbon cables.
Die Sensorbänder 120 sind so auf der feuchteführenden Fläche 110 positioniert, dass die feuchteführende Fläche 110 in verschiedene Segmente aufgeteilt wird. Die einzelnen Segmente entsprechen dabei den Bereichen zwischen den Dachsparren 114, d.h. die Segmente bzw. die mit den einzelnen Sensorbändern 120 zu überwachenden Flächen sind an die individuellen Gegebenheiten dieses Teils 100 des Daches angepasst. Jedem Segment kann somit genau ein Sensorband 120 zugeordnet werden. Wird mithilfe des Systems Feuchtigkeit erkannt, kann die entsprechende Schadstelle bzw. das Leck zwischen den Dachsparren 114 verortetbzw. lokalisiert werden, zwischen denen sich das Sensorband 120 befindet, mit dem die Feuchtigkeit detektiert wurde. Zur Reparatur der Schadstelle muss demnach nicht das gesamte Dach, sondern nur der entsprechende Bereich zwischen den Dachsparren 114 auf Schadstellen bzw. Leckagen hin geprüft werden. The sensor bands 120 are positioned on the moisture-conducting surface 110 in such a way that the moisture-conducting surface 110 is divided into different segments. The individual segments correspond to the areas between the rafters 114, i.e. the segments or the areas to be monitored with the individual sensor strips 120 are adapted to the individual conditions of this part 100 of the roof. Exactly one sensor band 120 can thus be assigned to each segment. If moisture is detected using the system, the corresponding damage or leak between the rafters 114 can be located or identified. be localized, between which the sensor band 120 is located, with which the moisture was detected. Accordingly, in order to repair the damaged area, it is not necessary to check the entire roof for damaged areas or leaks, but only the corresponding area between the rafters 114 .
Durch die in dieser Ausführungsform gewählte Positionierung der Sensorbänder 120 auf der feuchteführenden Fläche 110 und der Verbindungselemente 130 an den Seiten der Dachsparren 114 kann die feuchteführende Fläche 110 nahezu lückenlos überwacht werden. Dabei wird ausgenutzt, dass sich Feuchtigkeit aufgrund der Wirkung der Schwerkraft bevorzugt in eine Richtung ausbreitet, nämlich in Richtung der Traufe bzw. vom First des Daches weg. Dementsprechend sind die Sensorbänder 120 in der Nähe der Traufe positioniert, um einen möglichst großen Bereich der Fläche 110 mit dem System aus Verbindungselementen 130 und der Mehrzahl von Sensorbändern 120 überwachen zu können. The positioning of the sensor bands 120 on the moisture-conducting surface 110 and the connecting elements 130 on the sides of the rafters 114 selected in this embodiment allows the moisture-conducting surface 110 to be monitored almost without gaps. This exploits the fact that moisture tends to spread in one direction due to the effect of gravity, namely in the direction of the eaves or away from the ridge of the roof. Accordingly, the sensor bands 120 is positioned in the vicinity of the eaves in order to be able to monitor as large an area of the area 110 as possible with the system of connecting elements 130 and the plurality of sensor bands 120 .
Die Verbindungselemente 130 sind seitlich an den Sparren angebracht, da sich Feuchtigkeit bevorzugt nicht entlang der Seitenflächen der Dachsparren 114 ausbreitet, sondern daran herunterläuft. Die Verbindungselemente 130 hätten jedoch auch an anderen Stellen auf der feuchteführenden Fläche 130 positioniert werden können. Um in das Dach eindringende Feuchtigkeit ggf. noch genauer lokalisieren zu können, könnten weitere Verbindungselemente in der Mitte zwischen zwei Sparren 114 positioniert werden, wobei die Länge der Sensorbänder 120 entsprechend anzupassen wäre und ggf. weitere Mittel, um auf der Fläche 110 ausbreitende Feuchtigkeit um die Verbindungselemente herumzuleiten. Alternativ könnten auch einige der elektrisch isolierten Leiter der Sensorbänder 120 mit Trennstellen versehen werden, die bei der Detektion und Lokalisation von Feuchtigkeit entsprechend zu berücksichtigen wären. The connectors 130 are attached to the sides of the rafters because moisture prefers not to spread along the side surfaces of the rafters 114, but rather runs down them. However, the connecting elements 130 could also have been positioned at other points on the moisture-conducting surface 130. In order to be able to locate moisture penetrating into the roof even more precisely, further connecting elements could be positioned in the middle between two rafters 114, with the length of the sensor strips 120 being adjusted accordingly and, if necessary, further means for detecting moisture spreading on the surface 110 to route the fasteners around. Alternatively, some of the electrically insulated conductors of the sensor bands 120 could also be provided with separation points, which would have to be taken into account accordingly when detecting and localizing moisture.
Die Sensorbänder 120 verfügen über eine Mehrzahl von elektrisch isolierten Leitern, deren elektrische Isolierung feuchtigkeitsbeständig ist. Dabei wird ein Teil der elektrischen Leiter für die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Messungen herangezogen. Der andere Teil der Leiter wird zur Spannungs- bzw. Energieversorgung der Verbindungselemente 130 und zur Kommunikation der Verbindungselemente 130 untereinander genutzt. The sensor bands 120 have a plurality of electrically insulated conductors whose electrical insulation is moisture-resistant. A part of the electrical conductors is used for the measurements required to carry out the method. The other part of the conductors is used to supply voltage or energy to the connecting elements 130 and for the connecting elements 130 to communicate with one another.
Die Verbindungselemente 130 verfügen in diesem Ausführungsbeispiel über eine Auswerteeinheit zur Durchführung eines der vorgeschlagenen Verfahren zum Erkennen und Orten von Feuchtigkeit, d.h. jedes Verbindungselement 130 kann mithilfe der an sie angeschlossenen Sensorbänder 120 feststellen, ob sich Feuchtigkeit in den Segmenten ausbreitet, die den angeschlossenen Sensorbändern 120 zugeordnet sind. Dabei übernimmt eines der Verbindungselemente 130 eine führende Rolle, und zwar das Verbindungselement 130, welches direkt mit dem Hausanschluss zur Spannungs- bzw. Energieversorgung angeschlossen ist (wobei dieses Element nicht Teil des in Fig. 1 gezeigten Teils 100 des Daches ist). Das führende Verbindungselement 130 kommuniziert mit den anderen Verbindungselementen 130 und versorgt sie mit Strom bzw. Energie. Die Kommunikation umfasst vornehmlich den Austausch von Meldungen, und zwar ob ein Verbindungselement Feuchtigkeit in einem Segment detektiert hat und um welches Segment es sich dabei handelt. Das führende Element 130 speichert diese Meldungen in einem nicht flüchtigen Speicher ab. Es verfügt zudem über eine Anbindung an das Internet (alternativ können auch andere Kommunikationsnetzwerke genutzt werden) und setzt damit die eingehenden Meldungen zusätzlich an einen Server ab. Mithilfe des Servers wird eine Fernüberwachung des Daches durchgeführt. In this exemplary embodiment, the connecting elements 130 have an evaluation unit for carrying out one of the proposed methods for detecting and locating moisture, i.e. each connecting element 130 can use the sensor strips 120 connected to it to determine whether moisture is spreading in the segments connected to the connected sensor strips 120 assigned. One of the connecting elements 130 assumes a leading role, namely the connecting element 130, which is connected directly to the house connection connected to the power supply (this element not being part of the part 100 of the roof shown in Fig. 1). The leading connector 130 communicates with the other connectors 130 and supplies them with power. The communication mainly includes the exchange of messages, namely whether a connection element has detected moisture in a segment and which segment it is. The leader 130 stores these messages in non-volatile memory. It also has a connection to the Internet (alternatively, other communication networks can also be used) and thus also sends the incoming messages to a server. The server is used to remotely monitor the roof.
Die Verbindungselemente führen das Verfahren zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit in regelmäßigen Intervallen durch. Die Länge der Intervalle kann von der führenden Einheit 130 gesteuert werden und nach Bedarf, z.B. um Energie zu sparen, angepasst werden. Über den Anschluss ans Internet kann auch ein Befehl an die führende Einheit 130 geschickt werden, der bewirkt, dass die Verbindungselemente 130 das Verfahren zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt durchführen, um z.B. die Dichtigkeit des Daches bei oder nach einem Starkregenereignis zu überprüfen. The connectors perform the process of detecting and locating moisture at regular intervals. The length of the intervals can be controlled by the lead unit 130 and adjusted as needed, e.g., to save energy. A command can also be sent to the leading unit 130 via the Internet connection, which causes the connecting elements 130 to carry out the method for detecting and locating moisture at a specific point in time, e.g. to check the tightness of the roof during or after a heavy rain event check over.
Die Verbindungselemente 130, insbesondere solche die eine führende Einheit darstellen, können in anderen Ausführungsformen an eine vom Stromnetz unabhängige Stromversorgung angeschlossen sein, bspw. in Form eines Akkus oder einer photovoltaischen Anlage. Weiterhin können Verbindungselemente 130 zusätzlich ein Funkmodem zur drahtlosen Datenübertragung für die Kommunikation mit anderen Verbindungselementen 130 aufweisen. Auf diese Weise kann auch die Ausgabe einer Meldung drahtlos erfolgen. Auch ein nicht flüchtiger Speicher oder ein Service-Port sind zusätzliche Elemente eines Verbindungselements 130, mit denen die Zuverlässigkeit und Flexibilität eines erfindungsgemäßen Systems verbessert werden können. Fig. 2 zeigt einen Ablaufplan einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit. Das Verfahren 200 wird von den Verbindungselementen 130 durchgeführt. Es beginnt mit Schritt 210, in dem eine erste Messung mithilfe eines elektrisch isolierten Leiters eines Sensorbandes 120 durchgeführt wird, das an das Verbindungselement 130 angeschlossen ist. Dabei wird die Kapazität des elektrisch isolierten Leiters bestimmt, und zwar mithilfe eines anderen elektrisch isolierten Leiters des Sensorbandes 120 als Referenzleiter ln Schritt 220 wird eine Messung mithilfe eines elektrisch isolierten Leiters des Sensorbandes 120 durchgeführt, das auf der anderen Seite an das Verbindungselement 130 angeschlossen ist. Wiederum wird die Kapazität des Leiters bestimmt, wobei ein weiterer Leiter desselben Sensorbandes 120 als Referenzleiter dient ln Schritt 230 werden die Ergebnisse der Messungen bzw. die Messwerte verglichen. Da in beiden Fällen die Kapazität der Leiter gemessen wird und die Leiter sowohl in Bauart als auch in ihrer Länge grundsätzlich gleich sind, können die Messwerte direkt miteinander verglichen werden. Die Werte werden jedoch nicht direkt miteinander verglichen. Sie werden zunächst mit Messwerten verglichen, die zuvor ermittelt und in einem Speicher des Verbindungselements 130 hinterlegt wurden. Auf diese Weise wird bestimmt, ob sich die Kapazität verändert hat und ggf. wie groß die Abweichung ist. Zu guter Letzt werden die Abweichungen verglichen. Mithilfe des Vergleichs der Abweichungen wird in Schritt 240 geprüft, ob Feuchtigkeit aufgrund einer Leckage vorliegt. Fallen beide Abweichungen gleich stark aus, weil entweder keine Abweichungen vorliegen oder aufgrund einer erhöhten Luftfeuchtigkeit mit beiden Sensorbänder ein Feuchtigkeitsanstieg gemessen wurde, wird erkannt, dass keine Feuchtigkeit aufgrund einer Leckage vorliegt. Fallen die Abweichungen jedoch signifikant unterschiedlich aus, wird Feuchtigkeit erkannt und dem entsprechenden Sensorband 120 bzw. Segment zugeordnet. Wird Feuchtigkeit aufgrund einer Leckage auf diese Weise erkannt, wird in Schritt 250 eine Meldung ausgegeben. ln einer weiteren Ausbaustufe des Verfahrens können die Verbindungselemente 130 ihre Messwerte gegenseitig austauschen und diese in den Vergleich 230 der Messwerte und die Prüfung 240 miteinbeziehen. Dieser Austausch kann auch auf die führende Einheit 130 beschränkt sein, wobei die ausgetauschten Messwerte zu Dokumentationszwecken und zur späteren Auswertung auch gespeichert werden können. In other embodiments, the connecting elements 130, in particular those that represent a leading unit, can be connected to a power supply that is independent of the mains power supply, for example in the form of a rechargeable battery or a photovoltaic system. Furthermore, connection elements 130 can additionally have a radio modem for wireless data transmission for communication with other connection elements 130 . In this way, a message can also be output wirelessly. A non-volatile memory or a service port are also additional elements of a connection element 130 with which the reliability and flexibility of a system according to the invention can be improved. 2 shows a flow chart of an embodiment of a method 200 for detecting and locating moisture according to the invention. The method 200 is performed by the connection elements 130 . It starts with step 210 in which a first measurement is carried out using an electrically insulated conductor of a sensor band 120 which is connected to the connection element 130 . The capacitance of the electrically isolated conductor is determined using another electrically isolated conductor of the sensor band 120 as a reference conductor. In step 220, a measurement is carried out using an electrically isolated conductor of the sensor band 120 which is connected to the connecting element 130 on the other side . The capacitance of the conductor is again determined, with another conductor of the same sensor band 120 serving as a reference conductor. In step 230, the results of the measurements or the measured values are compared. Since the capacitance of the conductors is measured in both cases and the conductors are basically the same in terms of design and length, the measured values can be directly compared with one another. However, the values are not directly compared with each other. They are first compared with measured values that were determined beforehand and stored in a memory of the connection element 130 . In this way, it is determined whether the capacitance has changed and, if so, how large the deviation is. Finally, the deviations are compared. By comparing the deviations, step 240 checks whether there is moisture due to a leak. If both deviations are of the same magnitude, either because there are no deviations or because an increase in humidity was measured with both sensor bands due to increased humidity, it is recognized that there is no humidity due to a leak. However, if the deviations are significantly different, moisture is detected and assigned to the corresponding sensor band 120 or segment. If moisture due to a leak is detected in this way, in step 250 a message is issued. In a further expansion stage of the method, the connecting elements 130 can mutually exchange their measured values and these can be included in the comparison 230 of FIG Include readings and the 240 test. This exchange can also be limited to the leading unit 130, in which case the measured values exchanged can also be stored for documentation purposes and for later evaluation.
Fig. 3 zeigt einen Teil 300 eines Systems mit einer Mehrzahl von Verbindungselementen 330. Der Teil 300 umfasst ein Verbindungselement 330, an das zwei Sensorbänder 320 mit elektrisch isolierten Leitern 322 angeschlossen sind. Die Sensorbänder 320 sind mithilfe von Steckverbindungen 340 an das Verbindungselement 330 angeschlossen. Die Steckverbindungen 340 sind als IDE- Steckverbindungen ausgeführt. Sie stellen eine kraft- und formschlüssige Verbindung her sowie den elektrischen Kontakt des Verbindungselements 330 mit den elektrischen Leitern 322 der Sensorbänder 320. 3 shows part 300 of a system with a plurality of connecting elements 330. Part 300 comprises a connecting element 330 to which two sensor strips 320 with electrically insulated conductors 322 are connected. The sensor bands 320 are connected to the connecting element 330 with the aid of plug connections 340 . The plug connections 340 are designed as IDE plug connections. They create a non-positive and positive connection as well as the electrical contact of the connecting element 330 with the electrical conductors 322 of the sensor strips 320.
IDE-Steckverbindungen sind nicht nur günstig in der Anschaffung. Sie ermöglichen zudem eine einfache Montage. IDE connectors are not only cheap to buy. They also enable easy assembly.
Die Sensorbänder 320 sind als Flachbandkabel bzw. IDE-Kabel ausgeführt. Derartige Flachbandkabel sind ebenfalls günstig im Preis und einfach zu montieren. Sie verfügen zudem über eine feuchtigkeitsbeständige Isolierung ihrer elektrischen Leiter. The sensor strips 320 are designed as ribbon cables or IDE cables. Such ribbon cables are also inexpensive and easy to assemble. They also have moisture-resistant insulation on their electrical conductors.
Zum Schutz der Kontakte können die Steckverbindungen 340 mit einer Schutzkappe versehen bzw. mit einem Klebeband abgedichtet werden. To protect the contacts, the plug connections 340 can be fitted with a protective cap or sealed with adhesive tape.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt 400 eines Sensorbandes 420. Das Sensorband 420 ist ein Flachbandkabel mit 12 elektrisch isolierten Leitern 422 bis 433. ln dem Ausschnitt 400 sind die elektrisch isolierten Leiter 422 bis 433 nebeneinander angeordnet.4 shows a detail 400 of a sensor strip 420. The sensor strip 420 is a ribbon cable with 12 electrically insulated conductors 422 to 433. In the detail 400 the electrically insulated conductors 422 to 433 are arranged next to one another.
Das Sensorband 420 ist Teil eines Systems, mit dem Feuchtigkeit detektiert und lokalisiert werden kann. Den Leitern 422 bis 433 sind dabei verschiedene Funktionen zugewiesen. Die Leiter 422, 423, 424, 431, 432 und 433 werden für Messungen genutzt. Die Leiter 425 und 430 sind Masseanschlüsse. Die Leiter 427 und 428 werden für die Spannungs- bzw. Energieversorgung genutzt. Die Leiter 427 und 428 werden für die serielle Kommunikation genutzt The sensor band 420 is part of a system that can be used to detect and locate moisture. The conductors 422 to 433 are assigned different functions. Conductors 422, 423, 424, 431, 432 and 433 are used for measurements. Conductors 425 and 430 are ground connections. The conductors 427 and 428 will used for the voltage or energy supply. Conductors 427 and 428 are used for serial communication
Fig. 5A zeigt einen Querschnitt 500 einer geneigten feuchteführenden Fläche 510. Auf der feuchteführenden Fläche 510 ist ein Sensorband 520 mithilfe eines doppelseitigen Klebebands 550 befestigt. Das doppelseitige Klebeband 550 und das Sensorband 520 sind so angeordnet, dass ein Spalt 560 zwischen dem Sensorband 520 und der feuchteführenden Fläche 510 vorhanden ist. Das Sensorband 520 weist zwölf elektrisch isolierte Leiter, insbesondere die Leiter 522, 524, 531 und 533, sowie eine elektrische Isolierung 570. Die Leiter 522, 524, 531 und 533 werden für Messungen zur Detektion und Lokalisation von Feuchtigkeit genutzt. Die elektrische Isolierung 570 umfasst die elektrischen Leiter des Sensorbandes 520 und ist feuchtigkeitsbeständig. Der Spalt 560 ist durch die Position des Klebebandes 550 und des Sensorbandes 520 derart ausgebildet, dass der Leiter 522 näher am Spalt 560 liegt als der Leiter 524. 5A shows a cross section 500 of an inclined moisture-carrying surface 510. A sensor strip 520 is attached to the moisture-carrying surface 510 using double-sided adhesive tape 550. FIG. The double-sided adhesive tape 550 and the sensor tape 520 are arranged in such a way that there is a gap 560 between the sensor tape 520 and the moisture-conducting surface 510 . The sensor band 520 has twelve electrically isolated conductors, in particular the conductors 522, 524, 531 and 533, and an electrical insulation 570. The conductors 522, 524, 531 and 533 are used for measurements for the detection and localization of moisture. Electrical insulation 570 encompasses the electrical conductors of sensor band 520 and is moisture resistant. The gap 560 is formed by the position of the adhesive tape 550 and the sensor tape 520 in such a way that the conductor 522 is closer to the gap 560 than the conductor 524.
Fig. 5B zeigt den Querschnitt 500, nachdem sich Feuchtigkeit entlang der feuchteführenden Fläche 510 ausgebreitet und im Spalt 560 gesammelt hat. Die gesammelte Feuchtigkeit 580 beeinflusst das Sensorband 522 stärker als das Sensorband 524, was zur Verbesserung eines der vorgeschlagenen Verfahren zur Detektion und Lokalisation von Feuchtigkeit genutzt werden kann. 5B shows cross-section 500 after moisture has propagated along moisture-conducting surface 510 and collected in gap 560. FIG. The collected moisture 580 affects the sensor band 522 more than the sensor band 524, which can be used to improve one of the proposed methods for detecting and locating moisture.
Glossar elektrischer Kontakt Electrical contact glossary
Ein elektrischer Kontakt stellt einen Kontakt zwischen zwei elektrischen Leitern bzw. elektrisch leitfähigen Gegenständen dar. Zwei elektrische Leiter bzw. elektrisch leitfähige Gegenstände stehen in elektrischem Kontakt zueinander, wenn Strom nahezu ungehindert durch den Kontaktbereich fließen kann, d.h. der Kontaktbereich einen vernachlässigbaren Widerstand darstellt. Elektrische Kontakte können lösbar sein, wie z.B. ein Schalt- oder Schleifkon takt. Sie können auch unlösbar sein, wie z.B. bei einer Löt-, Schweiß-, Press, Crimp-, Niet-, Wickel- oder Klebeverbindung von elektrischen Leitern bzw. elektrisch leitfähigen Gegenständen. feuchteführende Fläche oder Schicht An electrical contact represents a contact between two electrical conductors or electrically conductive objects. Two electrical conductors or electrically conductive objects are in electrical contact with one another if current can flow through the contact area almost unhindered, i.e. the contact area represents a negligible resistance. Electrical contacts can be detachable, e.g. switching or sliding contacts. They can also be non-detachable, e.g. with soldered, welded, pressed, crimped, riveted, wrapped or glued connections of electrical conductors or electrically conductive ones objects. moisture-carrying surface or layer
Eine feuchteführende Fläche oder Schicht ist eine Fläche oder Schicht, auf der oder in der sich Feuchtigkeit, Feuchte bzw. Wasser ausbreiten kann. A moisture-bearing surface or layer is a surface or layer on or in which moisture, moisture or water can spread.
Feuchtigkeit humidity
Feuchtigkeit oder Feuchte bezeichnet die Anwesenheit von Wasser in oder an einem Material (z. B. Textilien) oder einer Substanz oder in einem Gas bzw. Luft (Luftfeuchtigkeit) oder in einem Raum (z. B. im Keller eines Gebäudes). Starke Feuchtigkeit wird auch als Nässe bezeichnet. Feuchtigkeit kann in Gebäuden z.B. durch Kondensation oder Leckagen entstehen. Unter Feuchtigkeit oder Feuchte kann auch der Gehalt an anderen Flüssigkeiten verstanden werden, zum Beispiel Benzol oder elektrisch leitende Fluide. Moisture or humidity describes the presence of water in or on a material (e.g. textiles) or substance or in a gas or air (humidity) or in a room (e.g. in the basement of a building). Strong moisture is also referred to as wetness. Moisture can occur in buildings, for example, due to condensation or leaks. Moisture or moisture can also be understood as meaning the content of other liquids, for example benzene or electrically conductive fluids.
Feuchtigkeitsbeständige elektrische Isolierung Moisture resistant electrical insulation
Eine feuchtigkeitsbeständige elektrische Isolierung ist eine elektrische Isolierung, die bei Kontakt mit Feuchtigkeit ihre Wirkung als elektrische Isolierung beibehält, und zwar auch über einen längeren Zeitraum. Bei einer feuchtebeständigen elektrischen Isolierung können zwar einzelne Atome/Moleküle in das Material hinein- oder durch das Material hindurchdiffundieren, die Menge ist jedoch nicht ausreichend, um einen nennenswerten elektrischen Kontakt des isolierten Körpers mit der Feuchtigkeit herzustellen. Der isolierte Körper ist auf diese Weise vor entsprechenden Schäden oder Beeinträchtigungen wie bspw. Korrosion oder Kurzschluss geschützt. Moisture-resistant electrical insulation is electrical insulation that, when exposed to moisture, retains its electrical insulation properties, even over a long period of time. In the case of moisture-resistant electrical insulation, individual atoms/molecules can get into or through the material diffuse through the material, but the amount is not sufficient to make any appreciable electrical contact of the insulated body with the moisture. In this way, the insulated body is protected against corresponding damage or impairments such as corrosion or short circuits.
Flachbandkabel ribbon cable
Ein Flachbandkabel ist ein mehradriges Kabel, in dem die Adern nicht kreisförmig gebündelt in einem runden Isolierschlauch angeordnet, sondern parallel nebeneinander geführt sind. Flachbandkabel werden vorrangig zum Verbinden von elektronischen Baugruppen z.B. in Computern verwendet. Sie stellen damit in der Regel zwei- oder mehrpolige Signal- bzw. Datenleitungen dar. A ribbon cable is a multi-wire cable in which the wires are not bundled in a circle in a round insulating tube, but run parallel to one another. Ribbon cables are primarily used to connect electronic assemblies, e.g. in computers. They usually represent two- or multi-pole signal or data lines.
Flexibles Flachkabel oder FFC-Kabel Flexible flat cable or FFC cable
Ein flexibles Flachkabel oder FFC-Kabel ist ein elektrisches Kabel, das sowohl flach als auch flexibel ist, mit flachen Leitern bzw. Leiterbahnen. Flexible Flachleitungen bzw. FFC-Kabel sind häufig extrem dünn. Sie werden bevorzugt in elektronischen Anwendungen mit hoher Dichte wie Laptops oder in Handys verwendet. A flexible flat cable or FFC cable is an electrical cable that is both flat and flexible, with flat conductors or traces. Flexible flat lines or FFC cables are often extremely thin. They are preferably used in high-density electronic applications such as laptops or in mobile phones.
Frequenzbereichsreflektometrie (FDR, Frequency-Domain-Reflectometry) Frequency Domain Reflectometry (FDR)
Die Frequenzbereichsreflektometrie ist ein Verfahren zur Ermittlung und Analyse von Lauflängen und Reflexionscharakteristika sinusförmiger Anregungen elektrischer Leiter bzw. Leiterbahnen. Dabei wird der Leiter bzw. die Leiterbahn mit sinusförmigen Signalen unter schiedlicher Frequenz angeregt und sowohl Phasen, als auch Amplitudeninformationen der reflektierten Signale gesammelt. Die Frequenzbereichsreflektometrie arbeitet somit nicht wie die Zeitbereichsreflektometrie (TDR) mit zeitlich aufgelösten, sondern frequenzaufgelösten Daten. Somit lässt sich bspw. präzise bestimmen wie viel Wasser sich auf dem Leiter bzw. der Leiterbahn befindet bzw. an wie vielen Stellen. Aufgrund der unterschiedlichen Art der Anregung (sinusförmige Anregung anstatt Puls) bietet die Frequenzbereichsreflektometrie jedoch nicht das gleiche Ortsauflösungsvermögen wie die Zeitbereichsreflektometrie (TDR). Inverter Frequency domain reflectometry is a method for determining and analyzing run lengths and reflection characteristics of sinusoidal excitations of electrical conductors or conductor tracks. The conductor or the conductor track is excited with sinusoidal signals at different frequencies and both phase and amplitude information of the reflected signals is collected. Frequency domain reflectometry does not work like time domain reflectometry (TDR) with time-resolved but frequency-resolved data. This makes it possible, for example, to determine precisely how much water is on the conductor or the conductor track or at how many points. However, due to the different type of excitation (sinusoidal excitation instead of a pulse), frequency domain reflectometry does not offer the same spatial resolution as time domain reflectometry (TDR). inverters
Ein Inverter oder auch Invertierer ist in der Digitaltechnik ein Gatter mit einem Eingang und einem Ausgang und entspricht dem logischen „Nicht“. Dabei liefert der Ausgang eine 1, wenn am Eingang eine 0 anliegt und eine 0, wenn am Eingang eine 1 anliegt. Ein Inverter liefert also die Negation des am Eingang anliegenden Signals. Dabei liefert der Inverter die entsprechende Negation auch dann, wenn das am Eingang anliegende Signal nicht genau einer 1 oder einer 0 entspricht oder verrauscht ist, d.h. unabhängig von der Qualität des Eingangssignals und ohne dass sich die Abweichungen im Ausgangssignal niederschlagen würden. Inverter werden deshalb gerne zur Aufbereitung von Eingangssignalen bzw. zum Filtern von Störsignalen verwendet. In digital technology, an inverter is a gate with an input and an output and corresponds to the logical “not”. The output returns a 1 if a 0 is present at the input and a 0 if a 1 is present at the input. An inverter thus supplies the negation of the signal present at the input. The inverter also delivers the corresponding negation if the signal at the input does not exactly correspond to a 1 or a 0 or is noisy, i.e. independent of the quality of the input signal and without the deviations being reflected in the output signal. Inverters are therefore often used to process input signals or to filter interference signals.
Kapazität (elektrische Kapazität) capacitance (electrical capacity)
Die Kapazität oder elektrische Kapazität ist eine physikalische Größe aus dem Bereich der Elektrostatik, Elektronik und Elektrotechnik. Die elektrische Kapazität zwischen zwei voneinander isolierten elektrisch leitenden Körpern ist gleich dem Verhältnis der Ladungsmenge, die auf diesen Leitern gespeichert ist und der zwischen ihnen herrschenden elektrischen Spannung. Die Kapazität wird dabei u.a. festgelegt durch die Dielektrizitätskonstante des isolierenden Mediums sowie der Umgebung der leitenden Körper und die Geometrie der Körper (insbesondere der Abstand der Körper). Capacitance or electrical capacity is a physical quantity from the field of electrostatics, electronics and electrical engineering. The electrical capacitance between two electrically conductive bodies that are insulated from one another is equal to the ratio of the amount of charge stored on these conductors to the electrical voltage that prevails between them. The capacitance is determined, among other things, by the dielectric constant of the insulating medium and the surroundings of the conductive bodies and the geometry of the bodies (in particular the distance between the bodies).
Unter der elektrischen Kapazität eines Leiters oder einer Leiterbahn wird die Kapazität des Leiters bzw. der Leiterbahn bezogen auf eine Referenz oder einen Referenzleiter verstanden. Diese Referenz oder dieser Referenzleiter kann die Masse sein, oder ein anderer Leiter oder eine andere Leiterbahn. The electrical capacitance of a conductor or a conductor track is understood to mean the capacitance of the conductor or the conductor track in relation to a reference or a reference conductor. This reference or reference conductor can be ground, or another conductor or trace.
In vielen praktischen Anwendungen wird die elektrische Kapazität mithilfe von Auf- und Entladezeiten bzw. -zyklen bestimmt. Dazu kann bspw. eine Spannung an den Leiter bzw. die leitenden Körper angelegt und der resultierende Strom als Funktion der Zeit gemessen werden, der in den Leiter bzw. zwischen den leitenden Körpern fließt. Die elektrische Kapazität wird dabei in Einheiten des elektrischen Widerstands gemessen, den der gemessene Strom dabei zu überwinden hat. Es kann auch eine Messchaltung verwendet werden, die u.a. als „Ladungszähler“ bekannt ist. Die Messschaltung besteht aus einer Spannungsquelle, welche eine Sprungfunktion generiert, sowie einer Auswertungsschaltung, die z.B. einen Integrator umfasst, welcher die zur Ladung des Leiters bzw. der leitenden Körper benötigte Ladung misst. nebeneinander angeordnete Leiter In many practical applications, the electrical capacity is determined using charging and discharging times or cycles. For this purpose, for example, a voltage can be applied to the conductor or the conductive body and the resulting current as a function of the time that flows into the conductor or between the conductive bodies. The electrical capacity is measured in units of the electrical resistance that the measured current has to overcome. A measurement circuit known, among other things, as a "charge counter" can also be used. The measuring circuit consists of a voltage source, which generates a step function, and an evaluation circuit, which includes an integrator, for example, which measures the charge required to charge the conductor or the conductive body. conductors arranged side by side
Nebeneinander angeordnete Leiter sind Leiter, die in einen Abstand zueinander angeordnet sind, der im Wesentlichen gleichbleibend ist (in gewissen Grenzen jedoch variieren kann). Nebeneinander angeordnete Leiter weisen damit in der Regel Verläufe auf, die versetzt zueinander sind, sonst aber sehr ähnlich zueinander sind. Dies umfasst eine parallele Anordnung der Leiter, bei der die Leiter geradlinig bzw. linear verlaufen. Der Verlauf der Leiter kann jedoch auch Krümmungen, Biegungen oder Knicke aufweisen. Dabei sind die Krümmungen, Biegungen oder Knicke der einzelnen Leiter derart zueinander versetzt, dass der Abstand zwischen den Leitern im Wesentlichen gleichbleibend ist (in gewissen Grenzen jedoch variieren kann). Side-by-side conductors are conductors that are spaced apart by a distance that is substantially constant (but may vary within certain limits). Conductors arranged next to one another thus generally have courses which are offset from one another but are otherwise very similar to one another. This includes a parallel arrangement of the conductors, in which the conductors run in a straight line or linear. However, the course of the ladder can also have bends, bends or kinks. The curvatures, bends or kinks of the individual conductors are offset from one another in such a way that the distance between the conductors is essentially constant (but can vary within certain limits).
Zeitbereichsreflektometrie (TDR, Time-Domain-Reflectometry)f Die Zeitbereichsreflektometrie ist ein Verfahren zur Ermittlung und Analyse von Lauflängen und Reflexionscharakteristika von Strom- oder Spannungspulsen in elektrischen Leitern bzw. Leiterbahnen. Das Verfahren ist im deutschen Sprachraum auch unter dem Begriff Kabelradar bekannt. Es wird in der Industrie und Wissenschaft u.a. dazu eingesetzt, um Leitungslängen oder Leitungsunterbrechungen zu bestimmen oder zu identifizieren. Dabei wird ein Strom- oder Spannungspuls mit hoher Flankensteilheit an einem Ende der Leitung bzw. Leiterbahn eingespeist. Jede Änderung in der Charakteristik des Wellenwiderstandes der Leitung bzw. der Leiterbahn führt zu Verzerrungen, Reflektionen und Aufspaltungen des Pulses. Die reflektierten Anteile des Pulses können an der gleichen Stelle, an der der Strom- oder Spannungspuls angelegt wurde, ausgewertet werden. Bezugszeichen Time-domain reflectometry (TDR, Time-Domain-Reflectometry)f Time-domain reflectometry is a method for determining and analyzing run lengths and reflection characteristics of current or voltage pulses in electrical conductors or conductor tracks. The procedure is also known in German-speaking countries under the term cable radar. It is used in industry and science, among other things, to determine or identify line lengths or line breaks. A current or voltage pulse with a high edge steepness is fed in at one end of the line or conductor track. Any change in the characteristic of the wave impedance of the line or the trace leads to distortions, reflections and splitting of the pulse. The reflected portions of the pulse can be evaluated at the same point at which the current or voltage pulse was applied. Reference sign
100 Teil einer feuchteführenden Fläche 100 Part of a moisture-bearing surface
110 feuchte führende Fläche 110 moist leading surface
114 Dachsparren 114 rafters
120 Sensorband 120 sensor band
130 Verbindungselement 130 fastener
200 Verfahren 200 procedures
210 erste Messung 210 first measurement
220 zweite Messung 220 second measurement
230 Vergleich der Messwerte 230 Comparison of the measured values
240 Prüfen mithilfe des Vergleichs 230 240 Check using the comparison 230
250 Ausgeben einer Meldung 250 Issuing a message
300 Teil eines Systems, das an eine Mehrzahl von Sensorbändern angeschlossen ist300 Part of a system connected to a plurality of sensor bands
320 Sensorband 320 sensor band
330 Verbindungselement 330 fastener
340 Steckverbindung 340 connector
400 Ausschnitt eines Sensorbandes 420 Sensorband 400 Section of a sensor band 420 sensor band
422 elektrisch isolierter Leiter 422 electrically insulated conductor
423 elektrisch isolierter Leiter 423 electrically insulated conductor
424 elektrisch isolierter Leiter 424 electrically insulated conductor
425 elektrisch isolierter Leiter 425 electrically insulated conductor
426 elektrisch isolierter Leiter 426 electrically insulated conductor
427 elektrisch isolierter Leiter 427 electrically insulated conductor
428 elektrisch isolierter Leiter 428 electrically insulated conductor
429 elektrisch isolierter Leiter 430 elektrisch isolierter Leiter429 electrically insulated conductor 430 electrically insulated conductor
431 elektrisch isolierter Leiter431 electrically insulated conductor
432 elektrisch isolierter Leiter432 electrically insulated conductor
433 elektrisch isolierter Leiter 433 electrically insulated conductor
500 Querschnitt 500 cross section
510 feuchte führende Fläche510 moist-carrying surface
520 Sensorband 520 sensor band
522 elektrisch isolierter Leiter522 electrically insulated conductor
524 elektrisch isolierter Leiter524 electrically insulated conductor
531 elektrisch isolierter Leiter531 electrically insulated conductor
533 elektrisch isolierter Leiter533 electrically insulated conductor
550 Klebeband 550 tape
560 Spalt 560 gap
565 gesammelte Feuchtigkeit 570 Isolierung 565 collected moisture 570 insulation
zitierte Literatur zitierte Patentliteratur literature cited patent literature cited
DE 42 39495 Al WO 91/10889 Al US 5,081,422 A EP 2 339 314 Al JP S541 33 196 A US 2009 173143 Al US 12/0313652 Al US 7,652,481 B2 EP 3 168 589 Bl US 10,078,030 B2DE 42 39495 A1 WO 91/10889 A1 US 5,081,422 A EP 2 339 314 A1 JP S541 33 196 A US 2009 173143 A1 US 12/0313652 A1 US 7,652,481 B2 EP 3 168 589 B1 US 10,078,030 B2
US 2007/0046481 Al WO 2019046961 Al US 5, 159, 276 A US 2015/0259923 Al DE 20 2018005538 Ul US 2007/0046481 A1 WO 2019046961 A1 US 5, 159, 276 A US 2015/0259923 A1 DE 20 2018005538 Ul

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P atentClaims
1. Verfahren (200) zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf einer feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in einer feuchteführenden Schicht mit einer Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520); wobei jedes Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) mindestens einen elektrisch isolierten Leiter (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) umfasst; wobei die elektrische Isolierung (570) des mindestens einen elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) feuchtigkeitsbeständig ist; wobei die Sensorkabel und/oder -bänder (120; 320; 420; 520) auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht positioniert sind; wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: 1. Method (200) for detecting and locating moisture on a moisture-conducting surface (110; 510) and/or in a moisture-conducting layer with a plurality of sensor cables and/or tapes (120; 320; 420; 520); each sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520) comprising at least one electrically insulated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533); wherein the electrical insulation (570) of the at least one electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) is moisture resistant; wherein the sensor cables and/or straps (120; 320; 420; 520) are positioned on the moisture-conducting surface (110; 510) and/or in the moisture-conducting layer; the method (200) comprising the steps of:
Durchführen einer ersten Messung (210) mithilfe mindestens eines elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) eines ersten Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520); Performing a first measurement (210) using at least one electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of a first sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520 ) the plurality of sensor cables and/or ribbons (120; 320; 420; 520);
Durchführen einer zweiten Messung (220) mithilfe mindestens eines elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) eines zweiten Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520); Carrying out a second measurement (220) using at least one electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of a second sensor cable and/or band (120; 320; 420; 520 ) the plurality of sensor cables and/or ribbons (120; 320; 420; 520);
Vergleichen der Messwerte (230) der ersten und zweiten Messung; comparing the readings (230) of the first and second measurements;
Prüfen mithilfe des Vergleichs der Messwerte (240) der ersten und zweiten Messung, ob Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist; Ausgeben einer Meldung (250), wenn die Prüfung ergibt, dass Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist. checking, by comparing the measured values (240) of the first and second measurement, whether moisture is present on the moisture-carrying surface (110; 510) and/or in the moisture-carrying layer; Outputting a message (250) if the check shows that moisture is present on the moisture-carrying surface (110; 510) and/or in the moisture-carrying layer.
2. Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, mindestens ein Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320) Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit aufweist, wobei das Sensorkabel bzw. -band insbesondere ein Klebeband zum Befestigen des Sensorkabels auf der feuchteführenden Schicht umfasst, wobei das Sensorkabel bzw. -band insbesondere zumindest auf einer Seite über das Klebeband hinaussteht und diese Seite quer zur bevorzugten Ausbreitungsrichtung von Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche verlegt wird. 2. The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor cable and / or tape (120; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and / or tapes (120; 320) means for receiving exhibits moisture, with the sensor cable or strip in particular comprising an adhesive tape for attaching the sensor cable to the moisture-conducting layer, the sensor cable or strip in particular protruding beyond the adhesive tape on at least one side and this side transverse to the preferred direction of propagation of moisture on the moisture-carrying surface is laid.
3. Verfahren (200) nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520), das so positioniert ist, dass sich auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht ausbreitende Feuchtigkeit an dem mindestens einen Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) an einer Stelle (560) sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) ausbreitet, einen ersten (522) und einen zweiten elektrisch isolierten Leiter (524) aufweist, und/oder mindestens ein Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320) Mittel zur Aufnahme von Feuchtigkeit aufweist und derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass sich der erste Leiter (522) näher an der Stelle (560) befindet, an der sich die Feuchtigkeit sammelt und/oder sich entlang des mindestens einen Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) ausbreitet, als der zweite elektrisch isolierte Leiter (524), wobei die elektrische Isolierung (570) des ersten (522) und zweiten elektrisch isolierten Leiters (524) feuchtigkeitsbeständig ist. 3. Method (200) according to the immediately preceding claim, characterized in that the at least one sensor cable and/or sensor strip (120; 320; 420; 520) which is positioned in such a way that on the moisture-conducting surface (110; 510 ) and/or moisture spreading in the moisture-carrying layer collects on the at least one sensor cable and/or strip (120; 320; 420; 520) at one point (560) and/or collects along the at least one sensor cable and/or strip (120; 320; 420; 520), a first (522) and a second electrically insulated conductor (524), and/or at least one sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520) of the plurality of Sensor cables and/or straps (120; 320) has means for absorbing moisture and is designed and arranged in such a way that the first conductor (522) is closer to the point (560) where the moisture collects and/or itself along the at least one sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520) as the second electrically insulated conductor (524), wherein the electrical insulation (570) of the first (522) and second electrically insulated conductor (524 ) is moisture resistant.
4. Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten und/oder zweiten Messung die Kapazität des mindestens einen elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) gemessen wird; und/oder die erste und/oder zweite Messung eine Zeitbereichsreflektometriemessung an dem mindestens einen elektrisch isolierten Leiter (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) darstellt; und/oder die erste und/oder zweite Messung eine4. The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the first and/or second measurement the capacitance of the at least one electrically insulated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531 , 533) of the first and/or second sensor cable and/or band (120; 320; 420; 520); and/or the first and/or second measurement is a time domain reflectometry measurement on the at least one electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of the first and/or second sensor cable and/or - band (120; 320; 420; 520); and/or the first and/or second measurement
Frequenzbereichsreflektometriemessung an dem mindestens einen elektrisch isolierten Leiter (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) des ersten und/oder zweiten Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) darstellt. Frequency domain reflectometry measurement on the at least one electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of the first and/or second sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520) represents.
5. Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch isolierter Leiter (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) mindestens eines Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520) eine Trennstelle aufweist, wobei die Trennstelle eine Unterbrechung des elektrischen Kontakts zwischen den Teilstücken des elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) darstellt, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Trennstelle befinden. 5. Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that an electrically insulated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of at least one sensor cable and/or sensor strip ( 120; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and/or ribbons (120; 320; 420; 520) has a point of separation, the point of separation being an interruption in the electrical contact between the sections of the electrically insulated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) located on opposite sides of the separation point.
6. Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320) mindestens einen elektrischen Leiter aufweist, der nicht isoliert ist. 6. The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor cable and / or band (120; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and / or bands (120; 320) at least one electrical Head has, which is not insulated.
7. Verfahren (200) zum Detektieren und Lokalisieren von Feuchtigkeit auf einer feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in einer feuchteführenden Schicht mit einer mindestens einem Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520); wobei jedes Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) eine Mehrzahl von elektrisch isolierten Leitern (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) aufweist; wobei die elektrische Isolierungen (570) der elektrisch isolierten Leiter (422,7. Method (200) for detecting and locating moisture on a moisture-conducting surface (110; 510) and/or in a moisture-conducting layer with at least one sensor cable and/or strip (120; 320; 420; 520); each sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520) comprising a plurality of electrically insulated conductors (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533); wherein the electrical insulations (570) of the electrically insulated conductors (422,
423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) feuchtigkeitsbeständig sind; wobei das mindestens eine Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht positioniert ist; wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) are moisture resistant; wherein the at least one sensor cable and/or tape (120; 320; 420; 520) is positioned on the moisture-conducting surface (110; 510) and/or in the moisture-conducting layer; the method (200) comprising the steps of:
Durchführen einer ersten Messung (210) mithilfe eines ersten elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) des Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520); performing a first measurement (210) using a first electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of the sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520) ;
Durchführen einer zweiten Messung (220) mithilfe mindestens eines zweiten elektrisch isolierten Leiters (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) des Sensorkabels und/oder -bandes (120; 320; 420; 520); Performing a second measurement (220) using at least a second electrically isolated conductor (422, 423, 424, 431, 432, 433; 522, 524, 531, 533) of the sensor cable and/or ribbon (120; 320; 420; 520 );
Vergleichen der Messwerte (230) der ersten und zweiten Messung; comparing the readings (230) of the first and second measurements;
Prüfen mithilfe des Vergleichs der Messwerte (240) der ersten und zweiten Messung, ob Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist; Ausgeben einer Meldung (250), wenn die Prüfung ergibt, dass Feuchtigkeit auf der feuchteführenden Fläche (110; 510) und/oder in der feuchteführenden Schicht vorhanden ist. checking, by comparing the measured values (240) of the first and second measurement, whether moisture is present on the moisture-carrying surface (110; 510) and/or in the moisture-carrying layer; Outputting a message (250) if the check shows that moisture is present on the moisture-carrying surface (110; 510) and/or in the moisture-carrying layer.
8. Auswerteeinheit für eine Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520), wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 auszuführen, sobald sie mit der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520) verbunden ist. 8. evaluation unit for a plurality of sensor cables and / or strips (120; 320; 420; 520), wherein the evaluation unit is set up to perform a method (200) according to any one of the preceding claims 1 to 6 as soon as it is with the plurality by sensor cables and/or ribbons (120; 320; 420; 520).
9. Verbindungselement (130; 330), das eine Auswerteeinheit nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch aufweist, wobei das Verbindungselement (130; 330) derart ausgestaltet ist, dass mithilfe des Verbindungselements (130; 330) mindestens zwei Sensorkabel und/oder - bänder (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520) miteinander verbindbar sind. 9. Connecting element (130; 330), which has an evaluation unit according to the directly preceding claim, wherein the connecting element (130; 330) is designed in such a way that, with the aid of the connecting element (130; 330), at least two sensor cables and/or sensor strips (120 ; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and/or ribbons (120; 320; 420; 520) can be connected to one another.
10. System mit einer Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330), wobei die Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen, sobald die Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330) mit der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520) verbunden ist. 10. System with a plurality of evaluation units and/or connection elements (130; 330), wherein the plurality of evaluation units and/or connection elements (130; 330) is set up to carry out a method (200) according to one of claims 1 to 6, as soon as the plurality of evaluation units and/or connecting elements (130; 330) is connected to the plurality of sensor cables and/or sensor strips (120; 320; 420; 520).
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Auswerteeinheit und/oder mindestens ein Verbindungselement (130; 330) der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330) dazu eingerichtet ist zu erkennen, ob eine andere Auswerteeinheit oder ein anderes Verbindungselement (130; 330) der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330) mit einem Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520) verbunden ist. 11. System according to claim 10, characterized in that at least one evaluation unit and/or at least one connecting element (130; 330) of the plurality of evaluation units and/or connecting elements (130; 330) is set up to recognize whether another evaluation unit or a other connecting element (130; 330) of plurality of evaluation units and/or connecting elements (130; 330) is connected to a sensor cable and/or strap (120; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and/or straps (120; 320; 420; 520).
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das System so eingerichtet ist, dass es, wenn mindestens ein Sensorkabel und/oder -band (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder - bänder (120; 320; 420; 520) mit zwei Einheiten der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330) verbunden ist, die erste oder zweite Messung an dem mindestens einen Sensorkabel und/oder - band (120; 320; 420; 520) mit den zwei Einheiten durchführen und die Ergebnisse der Messungen miteinander vergleichen kann. 12. System according to any one of the preceding claims 10 to 11, characterized in that the system is set up such that, if at least one sensor cable and / or tape (120; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and / or - Bands (120; 320; 420; 520) are connected to two units of the plurality of evaluation units and/or connecting elements (130; 330), the first or second measurement on the at least one sensor cable and/or band (120; 320; 420; 520) with the two units and can compare the results of the measurements with each other.
13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System so eingerichtet ist, dass es ein Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführen kann, wenn die Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselemente (130; 330) der Mehrzahl von Auswerteeinheiten und/oder Verbindungselementen (130; 330) und die Sensorkabel und/oder -bänder (120; 320; 420; 520) der Mehrzahl von Sensorkabeln und/oder -bändern (120; 320; 420; 520) abwechselnd hintereinander angeordnet sind. 13. System according to one of the preceding claims 10 to 12, characterized in that the system is set up in such a way that it can carry out a method (200) according to one of claims 1 to 9 if the evaluation units and/or connecting elements (130; 330 ) of the plurality of evaluation units and/or connecting elements (130; 330) and the sensor cables and/or straps (120; 320; 420; 520) of the plurality of sensor cables and/or straps (120; 320; 420; 520) alternately are arranged one behind the other.
14. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Auswerteeinheit nach Anspruch 8 oder ein Verbindungselement (130; 330) nach Anspruch 9 oder ein System nach einem der Ansprüche 10 bis 13 die Verfahrensschritte eines Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt. 14. A computer program comprising instructions which cause an evaluation unit according to claim 8 or a connecting element (130; 330) according to claim 9 or a system according to one of claims 10 to 13 to carry out the method steps of a method (200) according to one of claims 1 to 6 executes.
15. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist. 15. Computer-readable medium on which the computer program according to claim 14 is stored.
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