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Bei der indirekten optischen Inspektion von Schächten werden speziell entwickelte Schachtkameras eingesetzt. Hierbei handelt es sich um in vertikaler Richtung arbeitende Schachtinspektionssysteme auf Basis der Videokameratechnik oder auf Basis digitaler Fototechnik mit integrierter Beleuchtung, die an einer Teleskopstange, einer geführten Halterung oder mithilfe einer Aufhängung in das Schachtbauwerk eingebracht werden. (Bild: TV-Schachtkamera der … |
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Die nachfolgende Tabelle stellt für zwei Systeme exemplarisch technische Daten und Einsatzbereiche gegenüber. (Tabelle: Technische Daten und Einsatzbereiche beispielhaft ausgewählter Schachtkameras) |
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Die Inspektion wird mit Hilfe eines mobilen Steuersystems überwacht, über das sowohl der optische Zoom als auch die Intensität der Beleuchtung der Kamera direkt mittels Knopfdruck gesteuert werden. Für die Stromversorgung wird ein handelsübliches Batterie-Powerpack aus dem Kfz-Bereich verwendet. Die Akkuleistung sollte nach [DWAM149-5:2010] für einen Arbeitstag ausreichen. Die Schachtwandung wird beim Abschwenken über zwei oberhalb des Objektivs angeordnete … |
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Ein Vertreter der Schachtinspektionssysteme auf Basis digitaler Fototechnik ist die IBAK PANORAMO SI (Schachtinspektion) mit der dem Anwender die Vorteile der PANORAMO-Technologie auch für die Schachtinspektion zur Verfügung stehen. Der 3D-Kugelbildscanner verwendet zwei hochauflösende Digitalkameras mit speziell für diesen Zweck entwickelten verzerrungsfreien Weitwinkelobjektiven, die das gesamte Schachtinnere in einer einzigen vertikalen Befahrung … |
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Die anschließende Verarbeitung der digital übertragenen Bilder am PC-Arbeitsplatz im Inspektionsfahrzeug oder im Büro liefert eine dem realen Bauwerkszustand entsprechende 3D-Darstellung des Schachtes inklusive der Vermessung der Schachtgeometrie sowie der darin enthaltenen Objekte. Erreicht wird diese 3D-Darstellung mittels digitaler Bildverarbeitung durch das Auffinden korrespondierender 2D-Bildpunkte der im Abstand von 5 cm aufgenommenen Bilder. … |
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Beim Einsatz eines Vermessungsroboters mit integrierter Inspektionseinheit, bestehend aus einer TV-Kamera und einem Lasersystem, können die Schächte nicht nur optisch inspiziert sondern auch direkt vermessen werden. Ein Vertreter dieser Verfahrensgruppe ist das nachfolgend vorgestellte CUS-System der Bodemann Kommunal Service Ges. mbH. Es besteht aus der CUS-Sensoreinheit, welche ein Lasermess-System und eine hochauflösende CCD-Farbbildkamera mit … |
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(Tabelle: Technische Daten des CUS-Systems) |
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Wie die vorangegangenen Ausführungen gezeigt haben, stehen heute die unterschiedlichsten Systeme für die indirekte optische Inspektion von Schächten und Kanälen unterschiedlichster Nennweiten, Querschnittsformen und Werkstoffe zur Verfügung. (Bild: Picto Inspektion) Für alle Kameras gilt jedoch, je größer der Durchmesser des Kanals desto stärker ist bei konstanter Auflösung und gleichem Öffnungswinkel der Kamera die Qualitätsreduzierung hinsichtlich … |
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Bei Kameras mit analoger Bildübertragung sollte das Kameraobjektiv
Bei Scannern muss sich die Tiefenschärfe des Kameraobjektives über den gesamten abzubildenden Entfernungsbereich erstrecken. [DWAM149-5:2010] |
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Nach DWA-M 149-5 muss die Bildauflösung für Kameras der Größe des Inspektionsobjektes angepasst sein, wobei die vertikale Auflösung mindestens der lichten Höhe des Inspektionsobjektes in mm entsprechen muss. Hieraus ergeben sich z. B. folgende Anforderungen:
Wichtig: Bei geringeren Auflösungen, insbesondere in Kanälen größerer Nennweite, muss mit … |
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Wie kann die Bildauflösung von analogen Kameras überprüft werden? Die Bildauflösung für Kameras mit analoger Bildübertragung sollte sich mindestens am etablierten S-VHS Standard orientieren. Diese kann vor der Untersuchung durch die Betrachtung eines über die Kameraoptik formatfüllend wiedergegebenen Testbildes geprüft werden (Anwendung nach DIN 25435 Teil 4 [DIN25435-4:1987]). (Bild: Beispiel für das Testbild nach DIN 25435 Teil 4 zur Prüfung der … |
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Die analogen Inspektionsdaten werden in der Regel direkt im Inspektionsfahrzeug digitalisiert. Vorteile der Digitalisierung sind in Anlehnung an [Wiki2011a]:
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(Bild: Picto Video Film Filmrolle blau) Bestandteil der Digitalisierung ist die Videokompression. Sie dient zur Reduzierung der Datenrate eines digitalisierten Videosignals, um es einfacher speichern oder übertragen zu können. Erzielbare Kompressionsraten liegen üblicherweise zwischen 1:5 und 1:200 [Wiki2011b]. Die Video-Informationen werden in Abhängigkeit vom Komprimierungsformat vereinfacht und zusammengefasst, wobei man auf das Löschen redundanter … |
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(Tabelle: Komprimierungsformate bei der Digitalisierung - Vergleich) |
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Die gängigen Formate im Bereich der Kanalinspektion sind das MPEG-2 und das MPEG-4 Format. Eine wichtige Anforderung an die Videokompression ist, dass die Bildwiedergabequalität im MPEG-Format nicht wesentlich schlechter sein darf als die analoge Aufnahme bzw. Bilddarstellung während der Inspektion vor der Bildkonvertierung. Diese Anforderung sollte grundsätzlich auch für das Nachdigitalisieren von analogen Videobändern gelten. Dazu muss jedoch bekannt … |
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Die vorgestellten TV-Inspektionssysteme für Kanäle und Leitungen aber auch Schächte benötigen alle eine Steuereinheit. Diese dient zur Steuerung des TV-Inspektionssystems sowie zur Datenerfassung und -speicherung und kann sowohl als mobiles System als auch als stationäres System (Inspektionsfahrzeug) ausgeführt sein. Sie besteht in beiden Fällen in der Regel aus Monitor, Benutzerschnittstelle mit Tastatur und Bedienhebel sowie diversen Anschlüssen, … |
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Mobile Steuersysteme in Form eines Bedienkoffers, Bedienpultes oder Beobachtungspanels sind transportabel bzw. tragbar und werden vorwiegend bei der Inspektion mit Schiebekameras von für Kraftfahrzeuge unzugänglichen Haltungen, Anschlusskanälen oder der Grundstücksentwässerung eingesetzt. Diese Systeme umfassen:
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Der Bedienkoffer versorgt die Kamera mit Energie für Beleuchtung und eventuell für einen Antrieb. Über einen Farbmonitor erfolgt die Inspektionskontrolle. Bedienelemente (Joystick, Tasten) ermöglichen die Fahrwagen- und Kamerasteuerung sowie die Beleuchtungsregelung. Zusätzliche Displays dienen zur Anzeige von Betriebszuständen und Fehleranzeigen; zusätzliche Bedienelemente zur Konfiguration der Anlage. Zusatzausstattungen ermöglichen das Einfügen … |
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Inspektionsfahrzeuge nutzen als Fahrzeugplattform in der Regel einen Kleinbus mit Gewichtsvarianten von 3,5 t bis 5,0 t. Sie sind mit einem Geräte-/Windenraum sowie einem Regie- und Kontrollzentrum ausgestattet. Beide Räume sind funktional getrennt und nach ergonomischen Aspekten gestaltet, um einen reibungslosen Arbeitsablauf zu gewährleisten. (Bild: Inspektionsfahrzeug für die Inspektion von Kanälen und Leitungen der Firma Rico ) (Bild: Inspektionsfahrzeug … |
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Der im hinteren Teil des Fahrzeuges angeordnete Geräte-/Windenraum beinhaltet in Anlehnung an DWA-M 149-5 folgende Komponenten:
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Die Kabelwinde sollte über einen schwenkbaren Ausleger (Kabelbaum) verfügen, der die genaue Positionierung der Kamera über dem Schacht und ein Ablassen bis zur Schachtsohle ermöglicht. Durch die diese Vorrichtung kann bei Standardschächten / -bauwerken der Einstieg von Personal in den Schacht (um die Kamera im Gerinne oder die Umlenkrolle für das Kamerakabel zu positionieren) vermieden werden [Benst2010]. Die Kabelwinde sollte eine elektronische Aufwickelvorrichtung … |
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Vom Beobachtungs-/Regieraum (viewing area) aus werden die Kamera, der Fahrwagen und die Kabelwinde gesteuert. Hier befindet sich die Steuereinheit, welche im Wesentlichen die nachfolgenden Komponenten enthält:
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Wie wird die Position der Kamera in der Leitung ermittelt? Die Längenmessung zur Positionsbestimmung der Kamera funktioniert in der Regel nach dem folgenden Prinzip. Das Kamerakabel wird auf dem Weg durch den Kanal bzw. Leitung durch Rollen an ein Messrad gedrückt. Über die Drehungen des Messrades kann sowohl die abgewickelte Länge und damit die Position in der Leitung als auch die Einzugsgeschwindigkeit exakt bestimmt werden. Dafür ist an der Achse … |
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Wesentlicher Bestandteil eines TV-Inspektionssystems ist neben der eingesetzten Hardware die entsprechende Software, welche die Bedienung des Systems sowie die Datentransferverarbeitung und -speicherung sicherstellt sowie die zahlreichen Bilddarstellungsmodi mit ihren entsprechenden Zusatzfunktionen ermöglicht. Zentrale Aufgabe ist die individuelle Erfassung und Dokumentation aller relevanten bzw. von der Kamera und den dort oder im Fahrwagen gegebenenfalls … |
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