Automatische Schachtinspektion
Multisensorkamerasystem für die mobile Kanalinspektion
Laut Statistischem Bundesamt verfügt Deutschland über ein rund 540.723km langes Kanalnetz mit 13.428.146 Schächten. Zur Sicherung der Funktionsfähigkeit dieses Kanalisationsnetzes ist eine Inspektion durch zuverlässige Messsysteme unerlässlich. Das österreichische Unternehmen Kepso hat dafür mit CleverScan ein mobiles und intelligentes Schachtinspektionssystem entwickelt.
Bild: CD Lab AGOb defekte Steigeisen, ausgebrochene Steine oder Wurzeleinwuchs - es gibt zahlreiche Ursachen, die den ordnungsgemäßen Zustand und die Funktionsfähigkeit eines Schachtes beeinträchtigen.
Bild: Lab AG
Bild: VRmagic GmbH
Aufbau des Systems
Im Kopf des Inspektionssystems sind vier Lasermodule und eine intelligente VRmD3M6 Multisensor-Kamera von VRmagic zur Vermessung der Geometrie verbaut. Die Kamera ist mit fünf CMOS-Sensoren ausgestattet, die Bilddaten in HD-Auflösung liefern. Vier Sensoren sind seitlich positioniert und ermöglichen eine 360°-Aufnahme der Schachtwand. Der fünfte Sensor ist nach unten gerichtet und liefert Bilder des Schachtes, die direkt auf der Kamera mittels H.264 komprimiert werden. Über Folienkabel sind die Sensoren mit einer intelligenten Basiseinheit verbunden. Die Embedded Plattform verfügt über ein 1GHz ARM-Cortex-A8-RISC MPU mit Floating Point Unit (FPU), auf dem das Linux-Betriebssystem läuft. Als Co-Prozessor dient ein 700MHz C674x VLIW DSP mit FPU. Als Speicher stehen 2 GB DDR3-800 RAM und 32GB Flash zur Verfügung. Das Vermessen der Schachtwände erfolgt mittels Lasertriangulation. Dafür emittieren die Lasermodule mit vier Bildtupeln pro Sekunde ein Muster auf die Schachtwand. Die seitlich angebrachten Sensoren machen synchron mit den Lasermodulen viermal pro Sekunde eine 360°-Aufnahme der Schachtwand mit dem projizierten Muster. Mit einem weiteren Bild pro Sekunde nehmen die Sensoren ein Texturbild der Schachtwand auf. Um die Lichtverhältnisse zu verbessern, leuchten während der Texturaufnahme mehrere Weißlicht-LEDs auf. Der fünfte nach unten gerichtete Sensor nimmt zwischen den Laserprojektionen und dem Aufleuchten der LEDs mit 25Hz Bilder des Schachtes auf. Für qualitativ hochwertige Messdaten synchronisiert die Kamera mit höchster Präzision die verschiedenen Bildaufnahmemodi mit der Ansteuerung von LEDs und Lasermodulen. Der FPGA der Embedded Plattform komprimiert die Laserlinien-Bilder mit der verlustfreien Lauflängenkodierung (RLE) und überträgt sie zusammen mit den Textur- und Schachtbildern an den Host-PC. Mit der Aufzeichnungs- und Reporting-Software WinCan der schweizerischen CD Lab AG werden die von der Kamera übertragenen Daten weiterverarbeitet. Mit Hilfe komplexer Software-Algorithmen wird durch die Überlagerung der Sensordaten mit Daten des Schachtmodels ein dreidimensionales Bild des Schachtes errechnet. Neben der 3D-Darstellung kann die Software sowohl ein Live-Video als auch eine sogenannte 'Abwicklung' der Schachtwand, bestehend aus 3D-Daten und Texturdaten liefern. Somit können alle bekannten Inspektionsstandards abgebildet werden.
Laut Statistischem Bundesamt verfügt Deutschland über ein rund 540.723km langes Kanalnetz mit 13.428.146 Schächten. Zur Sicherung der Funktionsfähigkeit dieses Kanalisationsnetzes ist eine Inspektion durch zuverlässige Messsysteme unerlässlich. Das österreichische Unternehmen Kepso hat dafür mit CleverScan ein mobiles und intelligentes Schachtinspektionssystem entwickelt.
Bild: CD Lab AGOb defekte Steigeisen, ausgebrochene Steine oder Wurzeleinwuchs - es gibt zahlreiche Ursachen, die den ordnungsgemäßen Zustand und die Funktionsfähigkeit eines Schachtes beeinträchtigen.Bild: Lab AGBild: VRmagic GmbH
VRmagic Imaging GmbH
Dieser Artikel erschien in inVision 1 2016 - 12.03.16.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
