Nachgefragt: IBAK polarisiert mit Lichtwellenleitertechnik und 3D-GeoSense

Zentimetergenaues Messen (+/- 1 cm) mit speziellem Messverfahren

Trotz zahlreicher Erfolge zweifeln Kritiker das IBAK-System 3D-GeoSense mit zentimetergenauer Hydrostatischer Höhenmessung an.

Bei der Rohrverlaufsmessung verwenden sowohl IBAK als auch andere Anbieter ein Sensorsystem aus Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren, das die drei Lagewinkel der Kamera misst.

Diese Winkel sind:

• der Neigungswinkel (Winkel zur Waagerechten)
• der Gierwinkel (Drehwinkel um die Z-Achse) und
• der Rollwinkel (Drehung um die Kameraachse)

Mithilfe der kontinuierlich gemessenen Inspektionslänge wird aus dem Gierwinkel die XY-Position und aus dem Neigungswinkel die Z-Position (Höhe) der Kamera berechnet. Da die Lagewinkel der Kamera im Spül- oder Schiebebetrieb nie genau den Lagewinkeln des Rohres entsprechen, erzeugen die Winkelabweichungen einen Positionsfehler, der mit der Inspektionslänge immer größer wird.

Abweichungen von  größer 1°  im Neigungswinkel sind kaum zu vermeiden. Das entspricht 1,7% Gefälle. Da Rohre häufig mit geringerem Gefälle (z.B. 1%) verlegt werden, ist dieser Fehler nicht akzeptabel. Dies gilt besonders, wenn am Ende der Messung kein Referenzpunkt bekannt ist.

Dies ist aber kein IBAK-eigenes Phänomen. Auch alle anderen Anbieter einer lagewinkelgestützten Verlaufsmessung müssen mit diesen Abweichungen umgehen. Um auch in der Höhe eine sehr genaue Aussage treffen zu können, entwickelte IBAK ein inzwischen patentiertes System, die Hydrostatische Höhenmessung. Hierbei handelt es sich um ein speziell eingesetztes Messverfahren für die zentimetergenaue Bestimmung der Höhe.

Diese ergänzende Methode ist bei der Höhenbestimmung kein Muss, es  bietet jedoch die Möglichkeit, an jedem beliebigen Messpunkt zentimetergenaue absolute Messwerte zu bestimmen. Die Hydrostatik setzt dabei Referenzpunkte beziehungsweise verifiziert Bestandsdaten. Durch den geringen Arbeitsaufwand ist das Verfahren sehr effizient und wirtschaftlich, denn sowohl die Verlaufsmessung als auch die Hydrostatische Höhenmessung lassen sich in einem Arbeitsgang mit der Inspektion durchführen.

Ein Beispiel: Bei der Vermessung einer Anschlussleitung soll die exakte Höhe am Endpunkt bestimmt werden. Per Hydrostatik wird der erste Referenzpunkt am Anschlussanfang gesetzt. Die Messung erfolgt über die im Spülschlauch stehende Wassersäule mit Hilfe eines Drucksensors. Eine solche Hydrostatische Messung dauert  nur 25 Sekunden. Die Verlaufsmessung wird dann weiter mit 3D-GeoSense durchgeführt, ohne zwischendurch weitere hydrostatische Messwerte zu erfassen.

Am Ende der Verlaufsmessung wird der zweite Referenzpunkt gesetzt, der die zentimetergenaue Höhe misst. Weicht der hydrostatische von dem ursprünglichen mit 3D-GeoSense ermittelten Messpunkt ab, kann die Verlaufskurve auf den exakten Punkt einfach mit Hilfe der IKAS evolution Software angepasst werden. Eine derart hohe Genauigkeit ist u.a. dadurch möglich, dass eventuell auftretende durch beispielsweise Wind verursachte Schwankungen der Druckverhältnisse mathematisch ermittelt und von der Software korrigiert werden.

Diese Hydrostatische Höhenmessung hat sich bereits bei vielen unserer Kunden in der Praxis bewährt. Anwender, die zentimetergenau messen wollen, können IBAKs spezielles Messverfahren einsetzen. Wenn schon gemessen wird, dann doch bitte so genau, wie es die Technik zulässt. Genauigkeit bei einem Messverfahren ist schließlich eine gute Sache!

Auf Lichtwellen in die Zukunft

Genauigkeit ist auch ein Vorteil der Lichtwellenleitertechnik. Diese erfüllt alle Ansprüche, die an eine moderne Kanalinspektion gestellt werden. Sie sind die Voraussetzung für eine verlustfreie Datenübertragung und die Verwendung von robusten und langlebigen Kamerakabeln. Hochauflösende Videoformate in Echtzeit, wie zum Beispiel die einer PEGASUS HD-Kamera sind auf hohe Übertragungsraten angewiesen. Diese werden durch Lichtwellenleiter gewährleistet. Veraltete Kupferkabel können hier nicht mithalten!

Seit fast 20 Jahren hat IBAK Erfahrung in der Verwendung von Lichtwellenleiterverbindungen. Über die Jahre haben die IBAK-Entwicklungsingenieure  mehrere Vorteile dieser Verbindungen erkannt und umgesetzt. Die wohl wichtigste, wenn es um den Bereich Kanalinspektion geht, ist die sehr hohe Robustheit der Lichtwellenleiter. Außerdem sind sie besonders leicht. Anders als die Koaxialverbindungen sind Lichtwellenleiter trotz ihres geringen Gewichts und dem geringen Kabeldurchmesser deutlich weniger anfällig.

Die weiteren Vorteile sind offensichtlich: Die Datenübertragungsrate ist bedeutend höher als bei Kupferverbindungen und geht weit in den Gigabit-Bereich. Dabei wird das Signal verlustfrei und ohne zeitliche Verzögerung übertragen. D.h., der Bediener sieht sofort was sich im Kanal befindet und nicht erst einige Momente später. Des Weiteren muss bei der Lichtwellenleiterübertragung keine MPEG-Datenreduktion durchgeführt werden, was natürlich zu einem besseren Bild führt und ohne zeitliche Verzögerung auf dem Beobachtungsmonitor dargestellt wird. Full HD in Echtzeit!

Diese Vorteile sind insbesondere bei digitalen Videosystemen von Bedeutung, da hier viel größere Datenmengen übertragen werden. Für die Datenübertragung gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen können die Daten in der Kamera durch Komprimierung reduziert werden, um sie danach über ein Kupferkabel zu übertragen. Dies führt leider zu einer sehr starken zeitlich verzögerten Bildübertragung. Die andere Möglichkeit, die auch IBAK realisiert hat, ist die Verwendung von sogenannten Lichtwellenleitern bzw. Glasfaserkabeln. Durch bessere Übertragungsraten kann bei Verwendung dieser Technik der Datenstrom ohne Komprimierung der Daten übertragen werden.

Das hat bei IBAK-HD-Anlagen die Auswirkung, dass auch bei einer Fahrgeschwindigkeit von 15 cm/s das Videobild in Echtzeit auf dem Beobachtungsmonitor dargestellt wird. Bei Verwendung von Kupferleitungen und einer damit verbundenen zeitlichen Verzögerung von  500 ms bei derselben Geschwindigkeit, wäre der Kamerafahrwagen bereits 7,5 cm weiter gefahren, als das Bild auf dem Monitor zeigt. Ein gezieltes Anhalten oder Ansteuern ist somit nur schwer möglich.

Außerdem ist eine hohe Störsicherheit gegeben, wodurch Außeneinflüsse keine negativen Auswirkungen auf die Übertragung haben. Nur die Lichtwellentechnik alleine hat sogar die Möglichkeit, Daten verlustfrei über eine Entfernung von vielen Kilometern zu übertragen. Damit ist bereits heute die Basis für zukünftige Innovationen gelegt.

Mit der mittlerweile am Markt weit verbreiteten Klemm-Steck-Technik konnten sich die Lichtwellenleiterverbindungen einen weiteren Vorteil erarbeiten. Falls es doch einmal zu einer Reparatur kommen sollte, so ist diese damit bedeutend leichter und schneller erledigt. Eine Reparatur erfordert kein Kleben, kein Aushärten, kein Polieren und es entstehen keine giftigen Substanzen mehr. Nach unseren eigenen Erfahrungen kommt es bei  Lichtwellenleiterkabeln zu deutlich weniger Kabelbrüchen als bei reinen Kupferkabeln mit Koax.

Fazit

Mit dem Einsatz der Lichtwellenleitertechnik, 3D-GeoSense und Hydrostatischer Höhenmessung bietet IBAK seinen Kunden bestmögliche Qualität. IBAKs marktführende Innovationen leben von der Herausforderung. Nur dadurch ist es möglich, den gewohnten Standard immer weiter zu verbessern. Sowohl die Lichtwellenleiterverbindungen als auch Verlaufsmessungen mit 3D-GeoSense und Hydrostatischer Höhenmessung sind der heutige Stand der Technik. Sie verfügen über ein großes Potential, neue Entwicklungen zu realisieren, weisen den Weg in die Zukunft und bieten Investitionssicherheit.

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