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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Inspektionssystem, insbesondere Kanalinspektionssystem zur Inspektion und/oder Reinigung von Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungen, sowie eine Inspektionseinheit für ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem.
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Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
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Zur Durchführung von Rohr- bzw. Kanalinspektionen ist es bekannt, sogenannte Kanalinspektionssysteme zu verwenden, die in das zu inspizierende Rohr bzw. Kanalrohr eingebracht werden können und im Kanalrohr verfahren werden können. Zur Reinigung von Kanalrohren ist es bekannt, Reinigungsvorrichtungen, etwa Hochdruckspüleinrichtungen zu verwenden. Sowohl die Kanalinspektionssysteme als auch die Reinigungsvorrichtungen können Sensoren aufweisen, mit denen unterschiedliche Messdaten während der Inspektion bzw. während der Reinigung erfasst werden können.
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Die aufgenommenen Messdaten müssen an eine Kontrolleinrichtung außerhalb des Rohrsystems übertragen werden, wo sie ausgewertet und gegebenenfalls weiterverarbeitet werden können. Hierzu ist es bekannt, die Kanalinspektionssysteme bzw. Reinigungsvorrichtungen über eine Kabelverbindung mit der Kontrolleinrichtung zu verbinden.
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Nachteilig bei der Datenübertragung über Kabelverbindungen ist allerdings die begrenzte Übertragungslänge durch die begrenzte Länge der Kabelverbindung. Damit kann ein Kanalinspektionssystem bzw. eine Reinigungsvorrichtung nur bis zu einer bestimmten Länge in eine Rohrleitung bzw. in ein Kanalrohr eingebracht werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Kabelverbindungen durch den Einsatz in einer rauen Umgebung bei Kanalinspektionen bzw. Kanalreinigungen einem hohen Verschleiß unterliegen und leicht beschädigt werden können, was einen teilweisen oder kompletten Austausch der Kabelverbindungen erforderlich machen kann. Es ist daher notwendig, die Kabel bzw. Kabelverbindungen mit einer stabilen und weitgehend verschleißfreien Ummantelung zu versehen, was allerdings ein hohes Zusatzgewicht der Kabel mit sich bringt.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, dass das Kabel während einer Kanalinspektion bzw. während einer Kanalreinigung vorzugsweise von einer Kabeltrommel abgewickelt bzw. auf die Kabeltrommel aufgewickelt werden muss. Das Ab- bzw. Aufwickeln des Kabels ist insbesondere dann problematisch, wenn das Kabel gleichzeitig mit einem Hochdruckschlauch ab- bzw. aufgewickelt werden muss, was beispielsweise bei einer Kanalreinigungsvorrichtung der Fall ist, die über einen Hochdruckschlauch mit Spülwasser versorgt werden muss. Dies führt zu erhöhten Rüst- bzw. Einsatzzeiten der Kanalinspektion bzw. Kanalreinigung.
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Beim Einsatz von Kanalinspektionssystemen bzw. Kanalreinigungssystemen in explosionsgeschützten Bereichen muss zudem gewährleistet sein, dass die Kabel nicht beschädigt sind bzw. während des Einsatzes nicht beschädigt werden können, insbesondere dann, wenn über das Kabel nicht nur Messdaten an eine Kontrolleinrichtung übertragen werden, sondern das Inspektionssystem auch mit Energie versorgt wird.
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Bei der Durchführung von Kanalreinigungen ist es bekannt, zunächst den Kanal mit einer Reinigungsvorrichtung zu reinigen bzw. zu spülen und nach der Reinigung den Kanal mit einem Kanalinspektionssystem zu inspizieren, um einerseits den Erfolg der Reinigung zu überprüfen und andererseits eine Dokumentation der Reinigung für den Auftraggeber bereitzustellen. Nachteilig bei diesem Vorgehen ist allerdings, dass die Reinigung des Kanals zunächst ”blind” durchgeführt werden muss. Schlecht bzw. unzureichend gereinigte Kanalabschnitte können erst während der anschließenden Kanalinspektion entdeckt werden, was zur Folge haben kann, dass der Kanal jedenfalls zumindest teilweise noch einmal gereinigt bzw. gespült werden muss. Weil die Reinigung und die Inspektion getrennt erfolgen müssen, ist eine komplette Kanalreinigung relativ zeitaufwändig und kostenintensiv.
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Aus der
DE 102 55 221 A1 ist ein Inspektionssystem bekannt, wobei das Inspektionssystem eine Inspektionseinheit und eine Kontrolleinrichtung umfasst. Das Inspektionssystem weist eine Sende-/Empfangseinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Steuer- und/oder Messdaten zwischen der Inspektionseinheit und der Kontrolleinrichtung auf.
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Aus der Internetveröffentlichung ”Roboternetz Forum: Repeater für 433- und 868-MHz-(RN-)Funk und 2,4 GHz-Kamera; http://www.roboternetz.de/community/threads/47620-Repeater-für-433-und868-Mhz-(RN-)Funk-und-2-4-Ghz-Kamera” ist ein Kanalroboter bekannt, bei dem zur Vergrößerung der Reichweite einer Funkverbindung ein Repeater vorgesehen wird.
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Aus der
DE 20 2010 012 291 U1 ist ein System zum Reinigen eines Kanals bekannt, das einen in den Kanal einführbaren Hochdruckschlauch mit einer an dem kanalseitigen Ende angeordneten Reinigungsdüse umfasst. Das System umfasst ferner eine Sender-/Empfangseinrichtung, die mit einer in den Hochdruckschlauch integrierten Datenübertragungsleitung verbunden ist.
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Aus der Internetveröffentlichung ”Wiki.Freifunk.net: WLAN-Antennen; http://wiki.freifunk.net/index.php?title=WLAN-Antennen&oldid=12349” ist ein WLAN-Antennensystem bekannt, bei dem Antennenanschlüsse getrennt zum Senden und zum Empfangen verwendet werden können.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und ein Inspektionssystem, insbesondere Kanalinspektionssystem sowie eine Sende-/Empfangseinheit zur Verwendung in einem Kanalinspektionssystem bereitzustellen, mit denen eine zuverlässige und einfache Datenübertragung zwischen der Inspektionseinheit und einer Kontrolleinrichtung einerseits und eine effizientere Kanalinspektion und Kanalreinigung andererseits ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Inspektionssystem, insbesondere Kanalinspektionssystem zur Inspektion und/oder Reinigung von Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungen, sowie mit einer Sende-/Empfangseinheit nach dem unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bereitgestellt wird demnach ein Inspektionssystem zur Inspektion und/oder Reinigung von Rohrleitungen, wobei das Inspektionssystem eine Inspektionseinheit und eine Kontrolleinrichtung umfasst, wobei das Inspektionssystem ferner eine Sende-/Empfangseinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Steuer- und/oder Messdaten zwischen der Inspektionseinheit und der Kontrolleinrichtung umfasst, wobei die Inspektionseinheit als Hochdruckspüleinrichtung ausgestaltet ist, und wobei die Sende-/Empfangseinrichtung eine erfindungsgemäße Sende-/Empfangseinheit umfasst.
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Auf Kabelverbindungen, insbesondere zur Datenübertragung zwischen der Inspektionseinheit und der Kontrolleinrichtung sowie zur Übertragung von Steuerdaten von der Kontrolleinrichtung zur Inspektionseinheit kann so vollständig verzichtet werden. Die Rüstzeiten einer Kanalinspektion können zudem erheblich reduziert werden, weil ein Ab- bzw. Aufwickeln der Kabelverbindungen entfällt. Weil auf Kabelverbindungen vollständig verzichtet werden kann, eignet sich das erfindungsgemäße Inspektionssystem auch für den Einsatz in explosionsgeschützten Bereichen, denn das Explosionsrisiko aufgrund beschädigter Kabelverbindungen wird vollständig vermieden.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung kann eine erste Sende-/Empfangseinheit und eine zweite Sende-/Empfangseinheit umfassen, wobei die erste Sende-/Empfangseinheit der Inspektionseinheit zugeordnet ist, wobei die zweite Sende-/Empfangseinheit der Kontrolleinrichtung zugeordnet ist, und wobei zur Übertragung der Steuer- und/oder Messdaten zwischen den beiden Sende-/Empfangseinheiten eine drahtlose Kommunikationsverbindung herstellbar ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Sende-/Empfangseinrichtung zumindest eine dritte Sende-/Empfangseinheit umfassen, die operativ zwischen der ersten Sende-/Empfangseinheit und der zweiten Sende-/Empfangseinheit angeordnet ist und als Repeater zur Reichweitenerhöhung für die drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Sende-/Empfangseinheit und der zweiten Sende-/Empfangseinheit ausgestaltet ist.
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Damit wird es erstmals möglich, beliebig lange Rohrleitungen zu inspizieren und gleichzeitig Messdaten an die Kontrolleinrichtung zu übertragen.
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Die Sende-/Empfangseinheiten können jeweils ein Antennensystem mit zumindest einer Sendeantenne und zumindest einer Empfangsantenne aufweisen. Die drahtlose Kommunikationsverbindung kann eine WLAN-Verbindung (Wireless LAN) umfassen. Das Vorsehen einer WLAN-Kommunikationsverbindung hat den Vorteil, dass für Kanalinspektionssysteme bzw. Kanalreinigungssysteme keine eigene behördliche Sonderzulassung notwendig ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Inspektionseinheit des erfindungsgemäßen Inspektionssystems als Hochdruckspüleinrichtung ausgestaltet sein. An einem vorderen Ende der Hochdruckspüleinrichtung kann ein Spülkopf mit einer Anzahl nach hinten gerichteter Spüldüsen angeordnet sein. Hinter dem Spülkopf kann die erste Sende-/Empfangseinheit angeordnet sein, derart, dass die Sende- und/oder Empfangsantennen des Antennensystems der Sende-/Empfangseinheit nach hinten gerichtet sind. Die Anordnung der Sende-/Empfangseinheit hinter dem Spülkopf hat den Vorteil, dass der Einfluss des aus dem Spülkopf austretenden Spülwassers auf die drahtlose Kommunikationsverbindung minimiert wird.
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Eine Inspektionseinheit für ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem zur Inspektion und/oder Reinigung von Rohrleitungen kann einen ersten Spülschlauch aufweisen, wobei ein vorderes Ende des ersten Spülschlauches mit einem Spülkopf mit einer Anzahl nach hinten gerichteter Spüldüsen koppelbar ist, wobei ein hinteres Ende des ersten Spülschlauches mit einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinheit zur drahtlosen Übertragung von Steuer- und/oder Messdaten zwischen der Inspektionseinheit und einer Kontrolleinrichtung gekoppelt ist.
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Die Sende-/Empfangseinheit kann mit einem zweiten Spülschlauch koppelbar sein, wobei über den Kanal der erste Spülschlauch mit dem zweiten Spülschlauch verbunden ist. Der Kanal weist vorzugsweise im Wesentlichen den gleichen Durchmesser auf wie der erste und/oder zweite Spülschlauch.
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In der Sende-/Empfangseinheit kann eine Vorrichtung zur Umwandlung von kinetischer Energie des Spülwassers in elektrische Energie angeordnet sein, wobei die Vorrichtung zumindest eine Wasserturbine und zumindest einen Generator aufweist. Damit kann in vorteilhafter Weise die Inspektionseinheit mit elektrischer Energie versorgt werden, ohne dass hierfür ein Stromkabel vorgesehen werden muss, über welches der Inspektionseinheit von außen elektrische Energie zugeführt wird. Die so erzeugte elektrische Energie kann genutzt werden, um die Sende-/Empfangseinheit mit Energie zu versorgen, sodass sowohl auf Kabelverbindungen für die Datenübertragung als auch auf Kabelverbindung für eine Stromzufuhr verzichtet werden kann.
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In der Sende-/Empfangseinheit kann ein Akkumulator angeordnet sein, der mit dem Generator gekoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass einerseits der Akkumulator durch den Generator aufgeladen werden kann und andererseits auch dann elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden kann, wenn die Wasserturbine bzw. der Generator nicht in Betrieb sind.
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Vorteilhafterweise ist ein Sende-/Empfangsmodul der Sende-/Empfangseinheit mit dem Generator und/oder mit dem Akkumulator zur Energieversorgung des Sende-/Empfangsmoduls gekoppelt.
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An dem Spülkopf kann eine Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet sein und der erste Spülschlauch, der den Spülkopf mit der Sende-/Empfangseinheit verbindet, kann elektrische Kabel aufweisen, die die Bildaufnahmeeinrichtung mit dem Generator und/oder mit dem Akkumulator zur Energieversorgung der Bildaufnahmeeinrichtung verbinden und die die Bildaufnahmeeinrichtung mit dem Sende-/Empfangsmodul verbinden, um die Bildaufnahmen von der Bildaufnahmeeinrichtung an das Sende-/Empfangsmodul zu übertragen und/oder Steuersignale von dem Sende-/Empfangsmodul an die Bildaufnahmeeinrichtung zu übertragen.
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Die elektrischen Kabel können in den Mantel des ersten Spülschlauches integriert sein, wobei an den Enden des ersten Spülschlauches Anschlusskontakte der elektrischen Kabel vorgesehen sind und wobei an dem Spülkopf und an der Sende-/Empfangseinheit mit den Anschlusskontakten korrespondierende Gegenkontakte vorgesehen sind.
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Die Sende-/Empfangseinheit kann ein Antennensystem mit zumindest einer Sendeantenne und zumindest einer Empfangsantenne aufweisen, wobei die Antennen des Antennensystems nach hinten gerichtet sind. Das Antennensystem kann eine einzelne Antenne umfassen, die als Sendeantenne und Empfangsantenne ausgebildet ist.
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Ferner wird durch die Erfindung eine Sende-/Empfangseinheit zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Kanalinspektionssystem bereitgestellt, zur drahtlosen Übertragung von Steuer- und/oder Messdaten zwischen einer Inspektionseinheit des Kanalinspektionssystems und einer Kontrolleinrichtung des Kanalinspektionssystems, wobei die Sende-/Empfangseinheit mit einem ersten Spülschlauch und mit einem zweiten Spülschlauch koppelbar ist, wobei in der Sende-/Empfangseinheit ein Kanal vorgesehen ist, über den der erste Spülschlauch mit dem zweiten Spülschlauch verbunden wird.
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In der Sende-/Empfangseinheit kann eine Vorrichtung zur Umwandlung von kinetischer Energie eines Spülwassers in elektrische Energie angeordnet sein, wobei die Vorrichtung zumindest eine Wasserturbine und zumindest einen Generator aufweist.
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In der Sende-/Empfangseinheit kann ein Akkumulator angeordnet sein, der mit dem Generator gekoppelt ist.
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Ein Sende-/Empfangsmodul der Sende-/Empfangseinheit kann mit dem Generator und/oder mit dem Akkumulator zur Energieversorgung des Sende-/Empfangsmoduls gekoppelt sein.
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Die Sende-/Empfangseinheit kann ein Antennensystem mit zumindest einer Sendeantenne und zumindest einer Empfangsantenne aufweisen.
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Mit der erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinheit können zwei Spülschläuche auf einfache Weise miteinander gekoppelt werden, wobei aus dem die Sende-/Empfangseinheit durchströmenden Wasser elektrische Energie zum Betrieb der Sende-/Empfangseinheit gewonnen werden kann. Unter Verwendung beliebig vieler erfindungsgemäße Sende-/Empfangseinheiten ist es möglich einen beliebig langen Spülschlauch herzustellen an dessen vorderen Ende der Spülkopf angeordnet ist und mit dem prinzipiell beliebige lange Rohrleitungen bzw. Kanalleitungen gespült bzw. gereinigt werden können.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung, sowie konkrete, insbesondere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichen. Es zeigt:
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1 ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem mit einer Inspektionseinheit und einer Kontrolleinrichtung, die über eine drahtlose Kommunikationsverbindung miteinander gekoppelt sind;
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2 ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem, bei dem zwischen der Kontrolleinrichtung und der Inspektionseinheit eine Anzahl von erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinheiten (Repeater) angeordnet sind, zur Erhöhung der Reichweite der drahtlosen Kommunikationsverbindung;
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3 eine Inspektionseinheit, die als Hochdruckspüleinrichtung ausgestaltet ist; und
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4 drei erfindungsgemäße Sende-/Empfangseinheiten, die an einem Hochdruckspülschlauch angeordnet sind und zwischen denen eine drahtlose Kommunikationsverbindung herstellbar ist.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem 10, umfassend eine Inspektionseinheit 11 und eine Kontrolleinrichtung 50, die über eine drahtlose Kommunikationsverbindung F koppelbar sind bzw. gekoppelt sind. Die Inspektionseinheit 11 ist hier in einem Kanalrohr 5 eines Rohrsystems angeordnet, während die Kontrolleinrichtung 50 außerhalb des Rohrsystems angeordnet ist.
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Die Inspektionseinheit 11 weist hier eine Bildaufnahmeinrichtung 20, etwa eine Videokamera auf, mit der während der Inspektion Bild- bzw. Videoaufnahmen gemacht werden können. Zum Ausleuchten des Rohres ist an dem vorderen Ende der Inspektionseinheit 11 eine Lichtquelle, etwa eine LED 25 vorgesehen. Ferner können an der Inspektionseinheit 11 Messwertgeber 35, etwa Infrarot-Temperatursensoren, Drucksensoren, Feuchtigkeitssensoren, oder dergleichen vorgesehen sein. Die von den Messwertgebern 35 detektierten Messdaten bzw. die von der Bildaufnahmeeinrichtung 20 erzeugten Bilder und Videos werden über die drahtlose Kommunikationsverbindung F an die Kontrolleinrichtung 50 übertragen. Umgekehrt kann die Kontrolleinrichtung 50 Steuersignale bzw. Steuerdaten über die drahtlose Kommunikationsverbindung F an die Inspektionseinheit 11 übertragen, um die Inspektionseinheit 11 bzw. die daran angeordneten elektrischen Module zu steuern.
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Zur drahtlosen Übertragung von Messdaten bzw. Steuerdaten zwischen der Kontrolleinrichtung 50 und der Inspektionseinheit 11 bzw. zur drahtlosen Übertragung von Messdaten und Bilddaten zwischen der Inspektionseinheit 11 und der Kontrolleinrichtung 50 sind zwei Sende-/Empfangseinheiten vorgesehen, wobei eine erste Sende-/Empfangseinheit 18 der Inspektionseinheit 11 zugeordnet bzw. an der Inspektionseinheit 11 angeordnet ist und wobei eine zweite Sende-/Empfangseinheit 18' der Kontrolleinrichtung 50 zugeordnet bzw. mit der Kontrolleinrichtung 50 gekoppelt ist. Beide Sende-/Empfangseinheiten 18, 18' weisen ein Antennensystem mit einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne auf.
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Die Inspektionseinheit 11 kann zudem eine Vorrichtung 40 zur Stromerzeugung aufweisen, wobei mit dem durch die Vorrichtung 40 erzeugte Strom die Inspektionseinheit 11 und die erste Sende-/Empfangseinheit 18 mit Energie versorgt werden kann. Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Stromerzeugung 40 wird mit Bezug auf 3 näher beschrieben.
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Ferner ist bei dem in 1 gezeigten Beispiel eines erfindungsgemäßen Inspektionssystems eine dritte Sende-/Empfangseinheit 18'' vorgesehen, die als Repeater zur Reichweitenerhöhung der drahtlosen Kommunikationsverbindung F ausgestaltet ist. Der Repeater 18'' verfügt über zwei Antennenmodule bzw. Antennensysteme 19, mit jeweils einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne, wobei das erste Antennensystem zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit der ersten Sende-/Empfangseinheit 18 und das zweite Antennensystem zur Herstellung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit der zweiten Sende-/Empfangseinheit 18' vorgesehen sind. Der Repeater 18'' kann ebenfalls über eine Vorrichtung zur Stromerzeugung verfügen, wie mit Bezug auf 4 näher beschrieben ist.
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Die Inspektionseinheit 11 kann zusammen mit der ersten Sende-/Empfangseinheit an bzw. auf einem Inspektionswagen angeordnet sein, mit dem die Inspektionseinheit durch das Kanalrohr verfahren werden kann.
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Die Kontrolleinrichtung 50 kann ebenfalls über eine drahtlose Kommunikationsverbindung F mit der zweiten Sende-/Empfangseinheit 18' gekoppelt sein. Alternativ kann die Kontrolleinrichtung 15 auch über ein Kabel bzw. Datenkabel 55 mit der zweiten Sende-/Empfangseinheit 18' gekoppelt sein. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Sende-/Empfangseinheit 18' Bestandteil der Kontrolleinrichtung 50.
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2 zeigt ein erfindungsgemäßes Inspektionssystem, bei dem die Reichweite der drahtlosen Kommunikationsverbindung F durch eine Anzahl von Repeater 18'' erhöht worden ist. Zwischen der Inspektionseinheit 11 bzw. der ersten Sende-/Empfangseinheit 18 und der in 2 nicht gezeigten zweiten Sende-/Empfangseinheit 18' sind hier drei Repeater 18'' angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei Repeater bzw. zwischen einem Repeater und der ersten bzw. der zweiten Sende-/Empfangseinheit eine drahtlose Kommunikationsverbindung F ausgebildet wird. Damit ist es letztlich möglich eine beliebig weite Kommunikationsverbindung zwischen der Kontrolleinrichtung 50 und der Inspektionseinheit 11 aufzubauen, sodass ein beliebig langer Rohrabschnitt in einem einzigen Inspektionsvorgang inspiziert werden kann, ohne die Inspektionseinheit 11 aus dem Kanalrohr herausfahren zu müssen.
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Jeder der Repeater 18'' weist hier zwei Antennensysteme auf, die jeweils eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne aufweisen, über die die drahtlose Kommunikationsverbindung zu dem vorhergehenden bzw. zu dem nachfolgenden Repeater 18'' bzw. zur ersten Sende-/Empfangseinheit 18 bzw. zur zweiten Sende-/Empfangseinheit 18' hergestellt wird. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann es auch ausreichend sein, für jeden Repeater 18'' lediglich ein Antennensystem vorzusehen, was letztlich von der konkreten Anordnung der Antennen an dem Repeater abhängt.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Inspektionseinheit 11, die hier als Hochdruckspüleinrichtung mit einer Sende-/Empfangseinrichtung ausgestaltet ist.
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Die Hochdruckspüleinrichtung besteht im Wesentlich aus einem ersten Spülschlauch 12, aus einem Spülkopf 13 und aus einer Sende-/Empfangseinheit 18, wobei der Spülschlauch 12 die Sende-/Empfangseinheit 18 mit dem Spülkopf 13 koppelt. An dem anderen Ende der Sende-/Empfangseinheit 18 ist ein zweiter Spülschlauch 12a angekoppelt, der im Wesentlichen eine beliebige Länge aufweisen kann und zur Zuleitung von Spülwasser zur Hochdruckspüleinrichtung vorgesehen ist.
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Die Sende-/Empfangseinheit 18 und der Spülkopf 13 sind in 3 vergrößert dargestellt.
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Die Sende-/Empfangseinheit 18 weist am vorderen Ende und am hinteren Ende Schlauchkupplungen 12c auf, um den ersten Spülschlauch 12 und den zweiten Spülschlauch 12a mit der Sende-/Empfangseinheit zu verbinden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Schlauchkupplungen 12b als Schnellverschlusskupplungen ausgestalten sein.
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Im Inneren der Sende-/Empfangseinheit 18 ist ein Kanal 12b vorgesehen, der den ersten Spülschlauch mit dem zweiten Spülschlauch verbindet, sodass das über den zweiten Spülschlauch 12a zugeführte Spülwasser über den Kanal 12b zum ersten Spülschlauch 12 gelangen kann. Der Kanal 12b weist im Wesentlichen den gleichen Innendurchmesser auf wie der erste Spülschlauch 12 bzw. der zweiten Spülschlauch 12b.
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Die Sende-/Empfangseinheit 18 umfasst ein Sende-/Empfangsmodul 18a und ein Antennensystem 19, welches eine Anzahl von Sende- bzw. Empfangsantennen aufweist. Die Antennen des Antennensystems 19 sind an dem hinteren Ende im Anschlussbereich des zweiten Spülschlauches 12a angeordnet, sodass die über das Antennensystem 19 hergestellte Kommunikationsverbindung durch das aus dem Spülkopf 13 austretende Spülwasser so wenig wie möglich beeinflusst bzw. beeinträchtigt wird. Die Antennen des Antennensystems 19 sind hier in einem bestimmten Winkel α zur Längsachse LA der Sende-/Empfangseinheit angeordnet. Die Antennen des Antennensystems können auch im Wesentlichen parallel oder senkrecht zur Längsachse LA angeordnet sein.
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In der Sende-/Empfangseinheit ist zudem eine Vorrichtung 40 zur Stromerzeug vorgesehen, mit der kinetische Energie des durchströmenden Spülwassers in elektrische Energie umgewandelt werden kann. In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung 40 mindestens eine Wasserturbine und mindestens einen Generator auf, wobei der Generator vorzugsweise mit einem ebenfalls in der Sende-/Empfangseinheit angeordneten Akkumulator gekoppelt ist. Die Sende-/Empfangseinheit und die darin angeordnete Vorrichtung 40 bzw. der Generator der Vorrichtung 40 und die Antennen des Antennensystems 19 sind vorzugsweise in einem wasserdichten Gehäuse untergebracht. Das Sende-/Empfangsmodul 18a ist mit dem Akkumulator bzw. dem Generator verbunden, um mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Damit kann die Sende-/Empfangseinheit 18 mit elektrischer Energie versorgt werden, ohne dass hierzu eine externe Stromversorgung notwendig ist und auf Kabelverbindungen zu einer externen Stromversorgung verzichtet werden kann.
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Der Spülkopf 13 besteht im Wesentlichen aus einem Spülgehäuse, in dem eine Kammer 13a vorgesehen ist, in die das zugeführte Spülwasser mündet. Ferner weist der Spülkopf 13 eine Anzahl von Spüldüsen 14 auf, die ebenfalls mit der Kammer 13a verbunden sind, sodass das in die Kammer 13a eingebrachte Spülwasser durch die Spüldüsen 14 entweichen kann. Die Die Spüldüsen 14 sind in einem vorbestimmten Winkel β zur Längsachse LA des Spülkopfes 13 angeordnet, sodass das aus den Spüldüsen 14 austretende Wasser neben der Reinigung des Kanalrohres auch einen Vortrieb bzw. Vorschub des Spülkopfes 13 bzw. der Hochdruckspüleinrichtung bewirkt.
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Am vorderen Ende des Spülkopfes 13 ist eine Bildaufnahmeeinrichtung 20 angeordnet, die hier als Videokamera ausgestaltet ist. Mit Hilfe der Videokamera kann der Zustand des Kanalrohres im Wesentlichen gleichzeitig mit der Reinigung des Kanalrohres überprüft werden. Um den Erfolg der Reinigung unmittelbar während der Reinigung zu überprüfen muss lediglich der Spülkopf etwas nach hinten gezogen werden, damit der gerade eben gespülte bzw. gereinigte Bereich des Kanalrohres im Blickfeld der Videokamera 20 liegt. Insbesondere kann das gereinigte Kanalrohr während dem Herausziehen des Spülkopfes 13 aus dem Kanalrohr mit der Videokamera 20 gefilmt werden, sodass keine an die Kanalreinigung anschließende Kanalinspektion mehr notwendig ist. Wird während dem Herausziehen festgestellt, dass Bereiche des Kanalrohres nicht wunschgemäß gereinigt worden sind, kann die entsprechende Stelle direkt nochmals gereinigt werden und beim weiteren Herausziehen des Spülkopfes nochmals überprüft werden.
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Um die von der Videokamera aufgenommenen Videodaten über die Sende-/Empfangseinheit 18 an die externe Kontrolleinheit 50 übertragen zu können, ist es vorgesehen, in dem ersten Spülschlauch 12 bzw. in dem Mantel des ersten Spülschlauchs 12 elektrische Verbindungen anzuordnen, mit denen die Videokamera 20 mit der Sende-/Empfangseinheit 18 gekoppelt wird. Über diese elektrischen Verbindungen können einerseits die Videodaten von der Videokamera 20 an die Sende-/Empfangseinheit 18 übertragen werden und andererseits kann die Videokamera 20 mit der notwendigen Energie versorgt werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der erste Spülschlauch 12 an dessen Enden Anschlusskontakte der elektrischen Verbindungen vorsieht und wenn an dem Spülkopf 13 bzw. an der Sende-/Empfangseinheit 18 mit den Anschlusskontakten korrespondierende Gegenkontakte vorgesehen sind. Die Kontakte bzw. Gegenkontakte können in den jeweiligen Schlauchkupplungen integriert sein, sodass mit dem Anschließen des Spülschlauches 12 an den Spülkopf 13 bzw. an die Sende-/Empfangseinheit 18 gleichzeitig auch die elektrische Verbindung hergestellt wird.
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Ferner ist in 3 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A gezeigt. Erkennbar ist hier insbesondere, dass die Sende-/Empfangseinheit 18 über mehrere Antennensysteme mit Sende- bzw. Empfangsantennen verfügen kann. Vorliegend weist die Sende-/Empfangseinheit 18 drei Antennensysteme 19 auf. Damit kann eine optimale Kommunikationsverbindung zwischen zwei Sende-/Empfangseinheiten gewährleistet werden, indem Reflexionen und Richtwirkung der gesendeten bzw. empfangen Signale ausgenutzt werden.
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4 zeigt drei erfindungsgemäße Repeater 18'', welche in einem vorbestimmten Abstand zueinander an einem Spülschlauch 12a angeordnet sind. Der Aufbau der Repeater 18'' entspricht im Wesentlichen der in 3 gezeigten Sende-/Empfangseinheit, mit dem Unterschied, dass die Repeater 18'' vorzugsweise sowohl an dem vorderen Ende als auch an dem hinteren Ende jeweils mindestens ein Antennensystem 19 aufweisen.
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Ferner verfügt jeder Repeater über eine eigene Vorrichtung 40 zur Stromerzeugung, sodass für jeden Repeater unabhängig voneinander elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden kann. Vorteilhafterweise weist jeder Repeater einen eigenen Akkumulator auf, der von dem Generator der Vorrichtung 40 aufgeladen werden kann, sodass die jeweiligen Repeater 18'' auch dann betrieben werden können, wenn kein Spülwasser durch den Spülschlauch 12a geleitet wird.
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Die Repeater 18'' können auch derart ausgestaltet sein, dass sie ohne Spülschlauch bzw. Spülwasser betrieben werden können. Hierbei kann auf die Vorrichtung 40 zur Stromerzeugung verzichtet werden, wobei dann allerdings ein ausreichend dimensionierter Akkumulator bzw. eine ausreichend dimensionierte Batterie zur Energieversorgung vorgesehen werden muss. Die so ausgestalten Repeater 18'' können beim Einbringen eines Kanalinspektionssystems in ein Kanalrohr an vorbestimmten Stellen von diesem abgesetzt werden und beim Herausfahren des Kanalinspektionssystems von diesem wieder aufgenommen werden. Alternativ können die Repeater 18'' auch im Kanalrohr verbleiben, wo sie gegebenenfalls zusätzliche Aufgaben übernehmen können, etwa in zyklischen Abständen die Temperatur zu messen und an eine Kontrolleinrichtung zu senden. Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn auch die Repeater 18'' mit zusätzlichen Sensoren, etwa Temperatursensoren, Drucksensoren oder Feuchtigkeitssensoren ausgestattet sind.
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Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, für die drahtlose Kommunikationsverbindung eine WLAN-Verbindung zu verwenden, weil diese keine Sonderzulassung für den Einsatz in Kanalinspektionssystemen voraussetzt. Die Übertragung der Messdaten und Videodaten bzw. der Steuerdaten kann über verschiedene Übertragungsprotokolle abgewickelt werden und bei Bedarf verschlüsselt werden.
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Das erfindungsgemäße Inspektionssystem bzw. die erfindungsgemäße Inspektionseinheit eignet sich insbesondere für den Einsatz in explosionsgeschützten Bereichen, denn das Inspektionssystem bzw. die Inspektionseinheit kommt vollständig ohne Strom- bzw. Datenkabel aus, die im Betrieb beschädigt werden könnten.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Rohr, z. B. Kanalrohr eines Rohrsystems
- 10
- Inspektionssystem, insbesondere Kanalinspektionssystem und/oder Kanalreinigungssystem
- 11
- Inspektionseinheit
- 12
- erster Spülschlauch mit elektrischer Verbindung zum Spülkopf bzw. zur Kamera am Spülkopf
- 12a
- zweiter Spülschlauch
- 12b
- Kanal in der Sende-/Empfangseinheit zum Verbinden des ersten Spülschlauches mit dem zweiten Spülschlauch
- 12c
- Schlauchkupplungen am ersten Spülschlauch, z. B. Schnellverschlusskupplung
- 13
- Spülkopf
- 13a
- Kammer im Spülkopf
- 14
- Spüldüse
- 18
- erste Sende-/Empfangseinheit (an der Inspektionseinheit)
- 18'
- zweite Sende-/Empfangseinheit (an der Kontrolleinrichtung)
- 18''
- dritte Sende-/Empfangseinheit (Repeater)
- 18a
- Sende-/Empfangsmodul
- 19
- Antennensystem bzw. Sende-/Empfangsantenne der Sende-/Empfangseinheit
- 20
- Bildaufnahmeeinrichtung (Kamerakopf bzw. Kamera, z. B. Videokamera)
- 25
- Lichtquelle, z. B. LED
- 35
- Messwertgeber, z. B. IR-Temperatursensor
- 40
- Vorrichtung zur Stromerzeugung
- 50
- Kontrolleinrichtung, z. B. Datenverarbeitungseinrichtung mit Monitor
- 55
- Datenkabel
- F
- drahtlose Kommunikationsverbindung, z. B. WLAN-Verbindung
- LA
- Längsachse
