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Die Leistungsfähigkeit und Qualität der Bildaufnahme wird bei Inspektionssystemen auf Basis der digitalen Fototechnik nicht nur durch die Hardware sondern auch durch die erforderliche Software zur Bildverarbeitung und -auswertung bestimmt. Die PANORAMO-Scannersoftware nutzt zwei Betriebsarten für die Bildaufnahme:
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Im Scanmodus werden für die Inspektion von beiden Aufnahmeeinheiten unabhängig von der Zeit (Fahrgeschwindigkeit) jeweils nach einem Fahrweg von 5 cm Bilder über die komplette Haltungslänge aufgenommen. Aus den im Scanmodus aufgenommenen halbsphärischen Einzelbildern der Rohrinnenwand erstellt der Bildverarbeitungsalgorithmus der Software digitale, vollsphärische 360°-Bilder, wobei der Ort der optischen Zentren der beiden Objektive übereinstimmen … |
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Die vollsphärischen Bilder werden anschließend zu einem nahtlosen Datenstrang verarbeitet. Dieser ermöglicht es dem Betrachter, bei der späteren Auswertung der Inspektion das Rohr mit kontinuierlich ablaufender Bildfolge zu untersuchen. Die mit einer Bildfrequenz von 7 Bildern/s (max. Fahrgeschwindigkeit 35 cm/s und räumlicher Bildabstand 5 cm) aufgenommenen Kugelbilder werden mit Hilfe von im Computer berechneten real-virtuellen Zwischenbildern (… |
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Die rechnergestützte Bilddatenaufbereitung erlaubt zusätzlich zu der perspektivischen (vollsphärischen) Aufnahme auch eine übersichtliche, ebene (zweidimensionale) Abwicklung der fotografierten Rohrinnenwand. (Bild: Beispiel für die perspektivische Aufnahme (links oben) und zweidimensionale Abwicklung (rechts) eines Steinzeugkanals DN/ID 300) (Bild: Beispiel für das Schadensbild „Längsriss“ in der perspektivischen Aufnahme (links oben) und zweidimensionalen … |
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Im Videomodus, der optional per Knopfdruck vom Geräteführer im Beobachtungs-/Regieraum des Inspektionsfahrzeugs eingestellt werden kann, können beide Kameras zeitgesteuert wie übliche Videokameras in Echtzeit betrieben werden. Dabei kann wahlweise die Aufnahme der vorderen oder der hinteren Kamera in Form von digitalen Videodateien auf dem Monitor eingespielt werden. Die Aufzeichnung kann im Videoformat MPEG2 erfolgen, sofern eine Videodigitalisierungskarte … |
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Zur Gegenüberstellung von Videomodus und Scanmodus sind nachfolgend Bilder tabellarisch zugeordnet. In der Spalte 1 sind Screenshot des Videomodus dargestellt und in der Spalte 2 Screenshots des Scanmodus. (Bild: Screenshot Videomodus – Betonkanal - Schadhafter Anschluss / Anschluss unvollständig eingebunden ) (Bild: Screenshot Videomodus – Steinzeugkanal - Einragender Anschluss / Anschluss unvollständig eingebunden und Längsriss ) (Bild: Screenshot … |
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Da immer nur einzelne (diskrete) Bilder im Abstand von 5 cm aufgenommen werden, verwendet das PANORAMO-System zur Belichtung eine Xenon-Blitzlichtbeleuchtung am vorderen und hinteren Ende der Antriebs- und Transporteinheit. Diese befindet sich jeweils hinter einer lichtdurchlässigen Schutzscheibe und bietet den wesentlichen Vorteil einer sehr kurzzeitigen Illumination von 1/2000 s Dauer pro Bild, welche trotz der hohen Fahrgeschwindigkeiten zu einer … |
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Da mit der neuen digitalen Bildaufnahmetechnik größere Datenmengen entstehen, erfolgt deren Übertragung zum Beobachtungs-/Regieraum im Inspektionsfahrzeug durch ein Glasfaserkabel, das eine größere Bandbreite besitzt als gewöhnliche Koaxialkabel. Im vorliegenden Anwendungsfall kommen in der Regel sogenannte Hybridkabel zum Einsatz, in denen sowohl Energieversorgungskabel als auch Koaxial- und Glasfaserleiter verlaufen. (Bild: PANORAMO-Inspektionssystem … |
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Die Erkennbarkeit von Rissen wurde bei der Einführung des PANORAMO-Inspektionssystems teilweise kontrovers diskutiert. Aus diesem Grund wurden im Jahre 2006 von der Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH Untersuchungen zur Erkennbarkeit von Rissen mit dem PANORAMO PLUS-Inspektionssystem durchgeführt [Stein06]. (Tabelle: Vergleich der PANORAMO Aufnahmen zur Überprüfung der Erkennbarkeitsgrenzen von Strichdicken in Abhängigkeit vom Kontrast) Dabei wurden … |
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Basierend auf diesen Ergebnissen, auf Untersuchungen der Berliner Wasserbetriebe [Hilpe2003] sowie eigenen Erfahrungen gibt die Fa. IBAK als untere Sichtbarkeitsgrenze für Rissbreiten 1/10.000 oder 0,01% des Rohrinnendurchmessers an. Das würde beispielsweise für ein Rohr der Nennweite DN/ID 500 (500 mm) bedeuten, dass Risse bis zu einer Breite von B = 500 mm/10.000 = 0,05 mm erkannt werden könnten. Damit erfüllt dieses Inspektionssystem die diesbezüglichen … |
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Erfahrungen im Alltag der Sanierungsplanung haben gezeigt, dass digitalisierte Daten, welche neben der perspektivischen Ansicht auch in einer 2-D-Darstellung (Abwicklung) zur Verfügung stehen, eine effizientere, zweite Auswertung sowie Kontrolle der Daten z. B. mit Hilfe der Vermessungsfunktion durch den mit der Sanierungsplanung beauftragten Ingenieur ermöglichen [FI-S&P]. Die Vermessungsfunktion erlaubt unter Berücksichtigung der Genauigkeits- und … |
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(Bild: Picto Unterhalt) Eine Umfrage bei Anwendern hat unter anderem ergeben, dass die Inspektionsleistung des PANORAMO-Inspektionssystems im Vergleich zu herkömmlichen Dreh-/ Schwenkkopfkameras um bis zu 100 % höher ist und damit auch eine höhere Wirtschaftlichkeit bei entsprechendem Auslastungsgrad erzielt werden kann [PANO2004]. Die Aufgaben des Inspekteurs beschränken sich auf das Einsetzen bzw. die Entnahme der Kamera und ihrer Funktionsüberwachung … |
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Vergleich zwischen Videotechnik und digitaler Fototechnik am Beispiel der Inspektionssysteme ARGUS 4 und der PANORAMO der Firma IBAK: In der Tabelle sind zusammenfassend die wesentlichen Unterschiede bezüglich Aufnahmetechnik und Einsatzbereich des Inspektionssystems PANORAMO und des konventionellen, bisher eingesetzten Farb-TV-Kamerasystems Typ ARGUS 4 gegenübergestellt. (Bild: Inspektionssystem PANORAMO (1. Serientyp) (s.a. Bild 2.2.1.3) [IBAK03]) (… |
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Eine zusammenfassende Übersicht hinsichtlich der Bildqualität und -schärfe ist nachfolgend in der Tabelle dargestellt. (Bild: Inspektionssystem PANORAMO (1. Serientyp) (s.a. Bild 2.2.1.3) [IBAK03]) (Bild: Höhenverstellbarer Fahrwagen mit Seitenführung für Eiquerschnitte) (Tabelle: Zusammenfassende Übersicht und Bewertung der Bildqualität und -schärfe anhand von beispielhaft ausgewählten und in Wuppertal aufgenommenen Schadensbildern/Anlagenteilen/Phänomenen) |
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Die PANORAMO ist nach Herstellerangaben für den Einsatz in Abwasserleitungen und -kanälen mit Kreisquerschnitt ≥ DN 150 und für von der Kreisform abweichende Querschnitte ausgelegt. Bei der Inspektion von Eiquerschnitten steht ein Eiprofilzusatz ab DN 250/375 zur Verfügung. Darüber hinaus kann das Kamerasystem ab DN 400 mit einem Umkippschutz ausgerüstet werden. In Abhängigkeit von Rohrnennweite und -querschnittsform kann die PANORAMO für die oben … |
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Die Hybridkameratechnik kombiniert die Videokameratechnik und die digitale Fototechnik in einer Anlage. Ein Beispiel für dieses Funktionsprinzip liefert das Inspektionssystem „RPP® DuoVision-Hybridkamera“ der Firma RICO. Die Hybridkamera, auch „Schwenk-Rotor-Kamerasonde SR 100 Zoom/RPP“ genannt, ist mit Dreh-/Schwenkmechanik und zwei einander gegenüber liegenden Kameramodulen mit jeweils einem CCD-Fotosensor ausgestattet. Ein Kameramodul verfügt über … |
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Durch das optische 10-fach-Zoom-Objektiv mit 24-Watt-Kamerabeleuchtung und die zuschaltbaren Zusatzscheinwerfer (mit insgesamt 4 x 20 W) wird während der (Inspektions-)Fahrt vom Startschacht aus durch den Kanal die Schadensaufnahme nach konventioneller Vorgehensweise, d. h. nach dem Stop-and-Go-Prinzip, realisiert. Dabei erfolgt die Erfassung der Einläufe/Abzweige, Rohrverbindungen/Muffen und Schäden durch Schwenken (bis 270°) und Drehen (unbegrenzt) … |
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Im gleichen Kamerakopf befindet sich gegenüber dem optischen 10-fach-Zoom-Objektiv das Kameramodul mit dem Fischaugenobjektiv („Fisheye“, von der Fa. RICO als „RPP®“ bezeichnet) mit 100 Weißlicht-LEDs. Dieses wird aktiv, wenn der Zielschacht erreicht und die herkömmliche Inspektion mit dem 10-fach-Zoom-Objektiv beendet ist. Im Zielschacht wird der Kamerakopf per Knopfdruck um 180° gedreht. Anschließend kann das Fischaugenobjektiv aktiviert und in … |
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Wichtig: Das RPP® DuoVision-Hybridkamerasystem ist nach Herstellerangaben für den Einsatz in Abwasserleitungen und -kanälen sowie Wasser-leitungen mit folgendem Nennweitenbereich ausgelegt [FI-RICO]:
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(Bild: Picto Dichtheit Schacht) Die Inspektion von Schächten und Inspektionsöffnungen kann wie die von Abwasserleitungen und -kanälen entweder durch: (Bild: Pictogram Direkte optische Inspektion)
(Bild: Pictogram Indirekte optische Inspektion)
erfolgen. Dabei gelten nach DWA-M 149-5 grundsätzlich die gleichen Anforderungen wie bei der Inspektion von Kanälen. [DWAM149-5:2010] |
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Bei der direkten optischen Inspektion kommen folgende Verfahren zur Anwendung:
Die Sichtprüfung des Schachtes von der Geländeoberfläche aus ist nach DWA-M 149-5 eine einfache Funktionsprüfung im Sinne einer orientierenden Voruntersuchung und nicht für die Zustandserfassung im Sinne der DIN EN 13508-2 geeignet. Schächte mit einer Nennweite größer … |
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Die indirekte optische Inspektion von Schächten ermöglicht die Zustandserfassung in der Regel ohne Einstieg von Personen in den Schacht. Hierfür stehen folgende Geräte zur Verfügung:
(Bild: TV-Kanalkamera) (Bild: Schachtinspektionssysteme auf Basis der Videokameratechnik) (… |
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