Untersuchung und Beurteilung des Leistungsspektrums sowie der Einsatzbereiche der RPP DuoVision-Hybridkamera

Mit Schreiben vom 19.09.2005 beauftragte die RICO Gesellschaft für Mikroelektronik GmbH (RICO), Kempten/Allgäu die Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH (S&P), Bochum mit der vorliegenden Expertise zur "Untersuchung und Beurteilung des Leistungsspektrums sowie der Einsatzbereiche der RPP^®DuoVision-Hybridkamera".

Die RPP^®DuoVision-Hybridkamera¹ für die Inspektion von Abwasserleitungen und kanälen, Wasserleitungen sowie Schächten ist eine Neuentwicklung …

Diese Variante, auch Kanal-TV- bzw. Kanalfernseh-Kameras oder CCTV-Kameras genannt, sollte nach ATV-M 143-2³ [ATVM143-2:1999] in einem geeigneten Fahrzeug installiert sein (Abschnitt 2.2.1) und folgende Grundeinheiten aufweisen:

• Kamerasystem mit Kanal-TV-Kamera, Beleuchtung, Transport- und Führungseinrichtung sowie Koaxial-Kabel mit Umlenkrollen und Längenmesseinrichtung
• Beobachtungs- und Steuerstand
• Monitor zur Bildwiedergabe
• Videorekorder zur …

Seit wenigen Jahren ist ein Inspektionssystem auf dem Markt, welche entgegen der beim konventionellen Kanalfernsehen verwendeten Analog-Videokameratechnik auf digitaler Fototechnik⁴ basiert [Stein05c] [Hunge02]. Bei diesen Verfahren besteht der wesentliche Unterschied darin, dass an Stelle der TV-Farbkamera zwei digitale 1,4 Megapixel-Fotokameras mit Fischaugenobjektiv eingesetzt werden. Mit Hilfe eines speziellen Computerprogramms werden die in …

Das RPP^®DuoVision-Hybridkamerasystem besteht aus den drei (Hardware-) Hauptkomponenten (Bild 3.1)

• Fahrwagen,
• Hubeinrichtung und
• Kamerakopf mit Dreh-/Schwenkmechanik sowie zwei Kameramodulen mit
  • optischem 10-fach-Zoom-Objektiv und
  • Fischaugenobjektiv.

Darüber hinaus kann die RPP^®DuoVision bei Bedarf noch mit speziellen Zusatzausrüstungen versehen werden Abschnitt …

Der Fahrwagen stellt die Transportbasis für die eigentliche Kamera dar und transportiert das Kamerasystem und das mitgeführte Kamerakabel durch den zu untersuchenden Kanal. Die verschiedenen Fahrwagen lassen sich mit Zusatzrädern unterschiedlichen Durchmessers bzw. einer motorischen Hubeinrichtung (s. Abschnitt 3.1.2 und Bild 3.1) an größere …

Bei der Hubeinrichtung ("Hubschere") handelt es sich um eine motorische Höhenverstellung zum stufenlosen Heben und Senken des Kamerakopfes. Die Hubeinrichtung ist fest mit dem Fahrwagen verbunden (Bild 3.1) und sorgt dafür, dass der Kamerakopf auf Höhe der Rohrleitungsachse bei der Inspektionsfahrt eingestellt werden kann. Sie soll somit eine optimale Betrachtung bzw. Bildaufnahme ermöglichen. Zusätzlich gewährleistet die stufenlos verstellbare …

Die RPP^®DuoVision-Hybridkamera ist mit einem Kamerakopf, der sogenannten "Schwenk-Rotor-Kamerasonde SR 100 Zoom/RPP" mit Dreh-/Schwenkmechanik und zwei einander gegenüber liegenden Kameramodulen mit jeweils einem CCD-Bildaufnahmechip (CCD = Charge Coupled Device) im S-VHS-Standard ausgestattet (Bild 2.1). Das eine Kameramodul verfügt über ein optisches 10-fach-Zoom-Objektiv, das andere über ein 180°-Fischaugen-Objektiv [FI-RICO].

Durch das optische 10-fach-Zoom-Objektiv (von der Fa. RICO als "SR 100 Zoom" bezeichnet) mit 24-Watt-Kamerabeleuchtung und ggf. Zusatzscheinwerfern (mit insgesamt 4 x 20 W) wird während der (Inspektions-)Fahrt vom Startschacht aus durch den Kanal die Schadensaufnahme nach konventioneller Vorgehensweise realisiert. Dabei erfolgt die Erfassung der Einläufe/Abzweige, Rohrverbindungen/Muffen, Schäden etc. mittels Kamerakopfschwenks bzw. rotationen und …

Im gleichen Kamerakopf, genau gegenüber dem optischen 10-fach-Zoom-Objektiv befindet sich das Kameramodul mit dem Fischaugenobjektiv ("Fisheye", von der Fa. RICO als "RPP^®" bezeichnet) mit 100 Weißlicht-LED`s (Bild 3.1.3.2).

Dieses wird aktiv, wenn der Zielschacht erreicht und die herkömmliche Inspektion mit dem 10-fach-Zoom-Objektiv (Abschnitt 3.1.3.1) …

Zur RPP^®DuoVision nach Herstellerangaben [FI-RICO] gehören neben der Basisausstattung (s. Abschnitt 3.1.1 bis Abschnitt 3.1.3) zusätzlich folgende Ausrüstungen:

• Für eine explosionsgeschützte Variante der RPP^®DuoVision-Hybrid-Kamera sind die Fahrwagen FW 150 ED und FW 200 ED sowie der Kamerakopf wahlweise auch in Ex-Schutz-Ausführung gemäß ATEX-Richtlinie⁸ [ATEX95] erhältlich.
• Fahrwagenzusätze wie z.B. seitliche Abstützung mit Rollenführung und Spurverbreiterung …

Das nachfolgend beschriebene, windowsbasierte "KEP - Kanalerfassungsprogramm" der Fa. PS mit Sitz in Blaichach [FI_PS] ist ein Beispiel für eine frei auf dem deutschen bzw. internationalen Markt erhältliche Datenerfassungs- und -verarbeitungssoftware für die Inspektion von Abwasserleitungen und kanälen, mit dem die RPP^®DuoVision-Daten (Abschnitt 3.2.1) erfasst werden können. An Hand des KEP sollen die mit der RPP^®DuoVision-Hybridkamera zur Verfügung …

Das Kanalerfassungsprogramm erlaubt in Verbindung mit dem Einsatz der RPP^®DuoVision-Hybrid-Kamera nach Herstellerangaben [FI-RICO] die folgenden Vermessungsfunktionen:

Bilddigitalisierung des Films in perspektivischer Ansicht, aufgenommen durch das Modul "SR 100 Zoom" (Abschnitt 3.1.3.1)

• Distanzen:
  Zur Vermessung von Distanzen, wie z.B. Risslängen und breiten, Muffenspalt, Versätze etc., werden zwei Messmarken ("Fadenkreuz", dessen Farbe frei wählbar …

Die Dokumentation für den Auftraggeber umfasst die digitalisierten Haltungsaufnahmen, die mit Hilfe der mitgelieferten, Software "KEP-Betrachter" [FI_PS] gezeigt werden können. Im Folgenden werden nur einige der zur Verfügung stehenden Funktionen beschrieben.

Am 08.09.2005 wurden von einem für Schulungen und Vorführungen zuständigen Mitarbeiter der Fa. RICO im Beisein eines S&P-Ingenieurs In-situ-Inspektionen in der in einem Wohn-/Industriegebiet der Stadt Kempten gelegenen Benzstraße durchgeführt. Dabei wurden mit einer in einem Vorführinspektionsfahrzeug vom Typ Highlander (Bild 3.1.7) installierten RPP^®DuoVision-Hybridkamera ein Steinzeugkanal DN/ID 500 mit 58,77 m Haltungslänge sowie ein Betonkanal …