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Title:
METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF AN IMPLEMENT IN A PIPELINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/094757
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a computer-implemented method for determining the position of an implement in a pipeline designed to transport fluids, comprising at least the steps of: - providing reference data in the form of mutually assigned route data and first magnetic field data relating to a remanent magnetic field along the pipeline from a reference journey of the implement, - providing further magnetic field data relating to the remanent magnetic field along the pipeline from a further journey of the or a further implement, - matching the further magnetic field data and the reference data to one another in order to generate route-dependent further magnetic field data, - determining a position and/or a position range of the implement from the further journey on the basis of the route-dependent further magnetic field data. In addition, the invention relates to a corresponding data processing device, a computer program, a computer-readable medium and a method for determining the position of an implement, and an implement.

Inventors:
HUEHN SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/080476
Publication Date:
May 10, 2024
Filing Date:
November 01, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ROSEN IP AG (CH)
International Classes:
G05D1/00
Foreign References:
US20190033052A12019-01-31
US20220136380A12022-05-05
KR101747051B12017-06-14
Attorney, Agent or Firm:
WISCHMEYER, André et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche Computerimplementiertes Verfahren (40) zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts (16) in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung (18), umfassend zumindest die Schritte:

- Bereitstellen (50) von Referenzdaten (6) in Form von einander zugeordneten Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten (2) eines remanenten Magnetfeldes entlang der Rohrleitung (18) von einer Referenzfahrt des Arbeitsgeräts (16),

- Bereitstellen (60) von weiteren Magnetfelddaten (4) des remanenten Magnetfelds entlang der Rohrleitung (18) von einer weiteren Fahrt des oder eines weiteren Arbeitsgeräts (16),

- Matchen (80) der weiteren Magnetfelddaten (4) und der Referenzdaten (6) miteinander zum Erzeugen wegstreckenabhängiger weiterer Magnetfelddaten (8),

- Ermitteln (110) einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts (16) von der weiteren Fahrt anhand der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten (8). Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wegstreckendaten während der Referenzfahrt des Arbeitsgeräts (16) durch die Rohrleitung (18) mittels einer Wegstreckenmesseinrichtung (46) aufgenommen wurden, die ersten Magnetfelddaten (2) während der Referenzfahrt mittels eines Magnetfeldsensors (22) aufgenommen wurden und die weiteren Magnetfelddaten (4) während der weiteren Fahrt des oder eines weiteren Arbeitsgeräts (16) wiederum mittels des oder eines weiteren Magnetfeldsensors (22) aufgenommen wurden. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder der Positionsbereich des Arbeitsgeräts (16) zur Ortsbestimmung zumindest eines Merkmals der Rohrleitung (18) gespeichert und/oder ausgegeben wird bzw. werden. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ortsbestimmung des bzw. eines Merkmals der Rohrleitung (18) eine, insbesondere zeitliche, Zuordnung weiterer Sensordaten und der weiteren Magnetfelddaten (4) zueinander erfolgt. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Referenzdaten (6) in Form von einander zugeordneten Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten (2) bereitgestellt werden, wobei die Zuordnung der Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten (2) zueinander kalibriert und justiert wurde. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

- Zeitnormieren der weiteren Magnetfelddaten (4) und/oder Zeitnormieren der Referenzdaten (6) zum Matchen der weiteren Magnetfelddaten (4) und der Referenzdaten (6) miteinander im Falle von unterschiedlichen Geschwindigkeitsverläufen des Arbeitsgeräts (16) während der Referenzfahrt und der weiteren Fahrt. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Abschnitte der zu normierenden weiteren Magnetfelddaten (4) bzw. Referenzdaten (6) gedehnt und/oder gestaucht werden, um sie den diesen Abschnitten entsprechenden Abschnitten der Referenzdaten (6) bzw. weiteren Magnetfelddaten (4) zuzuordnen. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitnormieren mittels eines Algorithmus zur Zeitnormierung, insbesondere zur dynamischen Zeitnormierung, und vorzugsweise automatisiert erfolgt. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung einer Genauigkeit der Positionsbestimmung eine Differenz zwischen der bzw. dem anhand der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten (8) ermittelten Position und/oder Positionsbereich und der tatsächlichen Position und/oder dem tatsächlichen Positionsbereich des Arbeitsgerätes (16) von der weiteren Fahrt durch, insbesondere automatisiertes, Filtern (90) und Interpolieren (100) der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten (8) ausgeglichen wird. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während der weiteren Fahrt aufgenommene Geschwindigkeitsdaten bereitgestellt und den wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten (8) zugeordnet werden, wobei Teile der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten (8), die einer Fehlstelle (12) in den Geschwindigkeitsdaten zugeordnet wurden, durch Filtern (90) ausgeblendet und die durch das Ausblenden entstandenen Lücken (14) in den wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten (8) durch Interpolieren (100) der ungefilterten Teile dieser Daten (8) gefüllt werden. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gefilterte erste Magnetfelddaten (2) und gefilterte weitere Magnetfelddaten (4) bereitgestellt werden, wobei beide Daten (2, 4) jeweils auf einen niederfrequenten Bereich mit einer Frequenz < 20 Hz, bevorzugt < 15 Hz, besonders bevorzugt < 10 Hz, gefiltert sind. Datenverarbeitungsvorrichtung, die Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Verfahrens durch einen Computer bewirken, dass der Computer bzw. eine entsprechende elektronische Datenverarbeitungseinheit das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausführt. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts (16) in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung (18), umfassend zumindest die Schritte:

- Aufnehmen (10) von ersten Magnetfelddaten (2) eines remanenten Magnetfelds mittels eines Magnetfeldsensors (22) des Arbeitsgeräts (16) während einer Referenzfahrt des Arbeitsgeräts (16) durch die Rohrleitung (18), - Aufnehmen (20) von Wegstreckendaten entlang der Rohrleitung (18) mittels einer Wegstreckenmesseinrichtung (46) des Arbeitsgeräts (16) während der Referenzfahrt des Arbeitsgeräts (16),

- Aufnehmen (30) von weiteren Magnetfelddaten (4) des remanenten Magnetfelds mittels des oder eines weiteren Magnetfeldsensors (22) des oder eines weiteren Arbeitsgeräts (16) während einer weiteren Fahrt dieses Arbeitsgeräts (16), wobei insbesondere diese Fahrt ohne eine direkte Wegstreckenmessung, beispielsweise anhand eines Odometers, erfolgt.

- Bestimmen zumindest einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts (16) von der weiteren Fahrt, wobei das Bestimmen durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11 und mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere der Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, erfolgt. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ohne Kontakt des Arbeitsgeräts (16) mit der Rohrleitung (18) während der weiteren Fahrt erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten (2) und die weiteren Magnetfelddaten (4) jeweils in Form von axialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds aufgenommen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten (2) und die weiteren Magnetfelddaten (4) jeweils in Form von radialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds aufgenommen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten (2) und die weiteren Magnetfelddaten (4) jeweils in Form von axialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds und von radialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds aufgenommen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten (2) und die weiteren Magnetfelddaten (4) jeweils mittels eines als Hoch-Präzisions-Magnetfeldsensor ausgebildeten Magnetfeldsensors (22) aufgenommen werden. Arbeitsgerät (16) zum Einsatz in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung (18), wobei das insbesondere als Reinigungsmolch ausgebildete Arbeitsgerät (16) zum Bewegen in der Rohrleitung (18) ausgebildet ist, wobei das Arbeitsgerät (16) zumindest einen Magnetfeldsensor (22) zum Aufnehmen von Magnetfelddaten (2, 4) eines remanenten Magnetfeldes entlang der Rohrleitung (18) aufweist und wobei der Magnetfeldsensor (22) zu einer Längsmittelachse (24) des Arbeitsgeräts (16) mit einem Abstand von höchstens 20 % eines Außendurchmessers des Arbeitsgeräts (16), bevorzugt mit einem Abstand von höchstens 10 % eines Außendurchmessers des Arbeitsgeräts (16), besonders bevorzugt mit einem Abstand von höchstens 5 % eines Außendurchmessers des Arbeitsgeräts (16), weiter besonders bevorzugt ohne Abstand, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (16) eine Datenübertragungseinheit zum Übermitteln der Magnetfelddaten (2, 4) an eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12 aufweist. Arbeitsgerät (16) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (16) zum Aufnehmen einer axialen Magnetfeldkomponente einen, in Bezug auf eine Arbeitsposition des Arbeitsgeräts (16) in der Rohrleitung (18), in Richtung (A) einer Längserstreckung der Rohrleitung (18) gerichteten Magnetfeldsensor (22) aufweist. Arbeitsgerät (16) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (16) zum Aufnehmen einer radialen Magnetfeldkomponente einen ersten Magnetfeldsensor (22) und einen zweiten Magnetfeldsensor (22) aufweist, wobei die beiden Magnetfeldsensoren (22) rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Arbeitsgerät (16) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (16) eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12 aufweist.

Description:
Verfahren zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer Rohrleitung

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung, eine Datenverarbeitungsvorrichtung und ein Computerprogramm zur Durchführung eines solchen Verfahrens, ein entsprechendes computerlesbares Medium, ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung sowie ein Arbeitsgerät zum Einsatz in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung.

Im Rahmen von Inspektionen in Rohrleitungen, sogenannten In-Line-Inspektionen, ist es regelmäßig notwendig, die Position der dabei zum Einsatz kommenden Arbeitsgeräte in der Rohrleitung zu bestimmen. Zur Positionsbestimmung ist beispielsweise die Verwendung von Arbeitsgeräten mit einem Odometer, von Arbeitsgeräten, die mithilfe von elektromagnetischen Wellen mit einem außen an der Rohrleitung vorhandenen magnetischen Marker kommunizieren und/oder von Arbeitsgeräten mit einer Sendereinheit, die mit entlang der Rohrleitung angeordneten Empfängern kommunizieren, bekannt. Sowohl die Verwendung von Odometern als auch die Verwendung von Markern sind jedoch aufwendig und kostenintensiv. In wasserführenden Rohrleitungen ist die Verwendung von Odometern aufgrund des wandseitigen Biofilms zudem nicht gewünscht. In diesen Rohrleitungen sind die Arbeitsgeräte mög- liehst ohne Berührung der Wand zu betreiben. Die Verwendung von Markern ist ferner weder kontinuierlich noch beispielsweise bei unterirdischen Streckenabschnitten der Rohrleitung wirtschaftlich umsetzbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei zumindest teilweiser Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine einfache und kostengünstige Positionsbestimmung zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem computerimplementierten Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , einer Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, einem Computerprogramm nach Anspruch 13, einem computerlesbaren Medium nach Anspruch 14, einem Verfahren nach Anspruch 15 und einem Arbeitsgerät nach Anspruch 21 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung umfasst zumindest die folgenden Schritte:

- Bereitstellen von Referenzdaten in Form von einander zugeordneten Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten eines remanenten Magnetfeldes entlang der Rohrleitung von einer Referenzfahrt des Arbeitsgeräts,

- Bereitstellen von weiteren Magnetfelddaten des remanenten Magnetfelds entlang der Rohrleitung von einer weiteren Fahrt des oder eines weiteren Arbeitsgeräts, - Matchen der weiteren Magnetfelddaten und der Referenzdaten miteinander zum Erzeugen wegstreckenabhängiger weiterer Magnetfelddaten,

- Ermitteln einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts von der weiteren Fahrt anhand der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten.

Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass die Rohrleitung ein remanentes Magnetfeld mit einem charakteristischen und reproduzierbar aufnehmbaren Verlauf entlang einer Längserstreckung der Rohrleitung aufweist. Das remanente Magnetfeld der Rohrleitung ergibt sich insbesondere aus einer Kombination des auf die Rohrleitung einwirkenden Erdmagnetfelds und einem Magnetfeld der Rohrleitung selbst, welches beispielsweise während der Herstellung, dem Transport und der Montage der Rohrleitung entstanden ist. Alternativ oder ergänzend kann das remanente Magnetfeld der Rohrleitung durch ein Magnetfeld einer Umgebung der Rohrleitung, durch Rohrleitungsinstallationen und/oder durch vorherige Inspektionsläufe ausgebildet werden. Die Stärke des remanenten Magnetfeldes ist entlang der Längserstreckung der Rohrleitung unterschiedlich hoch. Das remanente Magnetfeld weist über die Längserstreckung der Rohrleitung betrachtet einen individuellen, rohrleitungsspezifischen Verlauf auf.

Das remanente Magnetfeld wird insbesondere ohne zusätzliche Magnetisierung der Rohrleitung während einer Messung des remanenten Magnetfelds aufgenommen. In Untersuchungen zur Erfindung wurde festgestellt, dass dieses remanente Magnetfeld über lange Zeiträume, insbesondere mehrere Wochen oder Monate, unverändert besteht. Es kann daher nach seiner initialen wegstreckenabhängigen Aufnahme während der Referenzfahrt erfindungsgemäß zur Bestimmung einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts von der zeitlich zur Referenzfahrt beabstandeten weiteren Fahrt ohne Wegstreckenmessung genutzt werden. Unter einer wegstreckenabhängigen Aufnahme wird die Aufnahme des remanenten Magnetfelds bzw. des zugehörigen Messsignals über dessen Position in der Rohrleitung verstanden.

Eine Position meint dabei einen Wegstreckenpunkt der vom Arbeitsgerät zurückgelegten Wegstrecke entlang der Längserstreckung der Rohrleitung. Ein Positionsbereich meint ferner einen Wegstreckenabschnitt der vom Arbeitsgerät zurückgelegten Wegstrecke entlang der Längserstreckung der Rohrleitung.

Das computerimplementierte Verfahren ist insbesondere zur Positionsbestimmung von Arbeitsgeräten in wasser-, öl- und/oder gasführenden Pipelines geeignet. Zudem eignet sich das computerimplementierte Verfahren insbesondere zur Positionsbestimmung in zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material hergestellten Rohrleitungen.

Das Bereitstellen der Referenzdaten und der weiteren Magnetfelddaten meint jeweils einen computerimplementierten Verfahrensschritt, der beispielsweise in Form von Auslesen der jeweiligen in einem Datenspeicher gespeicherten Daten durch einen Computer erfolgen kann. Dabei wird insbesondere ein über eine Schnittstelle auslesbarer Datenspeicher des Arbeitsgeräts ausgelesen, der zum einfacheren Auslesen aus dem Arbeitsgerät entnehmbar ausgebildet sein kann. Alternativ dazu können etwa mittels einer Sendereinheit, die insbesondere Teil des Arbeitsgeräts ist, übertragene Daten durch eine Empfängereinheit des Computers empfangen und somit bereitgestellt werden. Prinzipiell werden die Referenzdaten in dem Computer dergestalt bereitgestellt, dass das zugehörige Computerprogramm zum Zweck der Verarbeitung auf diese Daten zugreifen kann. Die Referenzdaten können somit auch von einem Speicherbereich des Computers in einem anderen Speicherbereich bereitgestellt werden.

Mit den einander zugeordneten Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten sind Wegstreckendaten, denen erste Magnetfelddaten zugeordnet wurden, und/oder erste Magnetfelddaten, denen Wegstreckendaten zugeordnet wurden, gemeint. Wesentlich ist hierbei, dass wegstreckenabhängige erste Magnetfelddaten bereitgestellt werden.

Das Matchen der weiteren Magnetfelddaten und der Referenzdaten miteinander meint eine Zuordnung der weiteren Magnetfelddaten zu den wegstreckenabhängigen ersten Magnetfelddaten oder umgekehrt. Dabei werden zumindest ähnliche o- der sogar identische Abschnitte der weiteren Magnetfelddaten und der ersten Magnetfelddaten, jeweils in Bezug auf ihren Verlauf entlang der Rohrleitung, miteinander verbunden bzw. einander zugeordnet. Es ist vorteilhaft, dass bei dem erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren die weitere Fahrt des Arbeitsgeräts zumindest ohne herkömmliche oder ganz ohne Wegstreckenmessung erfolgen kann. So kann das oder ein weiteres Arbeitsgerät ohne Wegstreckenmesseinrichtung verwendet werden. Insbesondere kann auf Odometer, deren Verwendung beispielsweise in wasserführenden Rohrleitungen aufgrund des dort vorhandenen Biofilms nicht gewünscht ist, verzichtet werden. Somit sind der Aufwand des computerimplementierten Verfahrens sowie die strukturelle Komplexität des insbesondere zur Aufnahme der weiteren Magnetfelddaten benötigten Arbeitsgeräts reduziert. Messungenauigkeiten, die bei einer mechanischen Wegstreckenmessung, beispielsweise aufgrund von Schlupf eines Odometers, im Verlauf einer Messfahrt durch eine Rohrleitung kumulieren, fallen nicht an.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens wurden die Wegstreckendaten während der Referenzfahrt des Arbeitsgeräts durch die Rohrleitung mittels einer Wegstreckenmesseinrichtung aufgenommen, die ersten Magnetfelddaten wurden während der Referenzfahrt mittels eines Magnetfeldsensors aufgenommen und die weiteren Magnetfelddaten wurden während der weiteren Fahrt des oder eines weiteren Arbeitsgeräts wiederum mittels des oder eines weiteren Magnetfeldsensors aufgenommen. Somit erfolgt das Bereitstellen der Wegstreckendaten, der ersten Magnetfelddaten und der weiteren Magnetfelddaten auf besonders einfache Weise. Insbesondere handelt es sich bei den für die Referenzfahrt und die weitere Fahrt verwendeten Magnetfeldsensoren um dieselben oder baugleiche Sensoren. Bevorzugt wird bzw. werden die Position und/oder der Positionsbereich des Arbeitsgeräts zur Ortsbestimmung zumindest eines Merkmals der Rohrleitung gespeichert und/oder ausgegeben. Die Position und/oder der Positionsbereich des Arbeitsgeräts kann bzw. können beispielsweise in einem Datenspeicher des Computers gespeichert und somit auf einfache Weise durch den Computer weiterverarbeitet werden. Durch die Ausgabe, die insbesondere über eine Schnittstelle des Computers erfolgt, kann bzw. können die Position und/oder der Positionsbereich auf einfache Weise, etwa durch den Computer oder eine separate Datenverarbeitungsvorrichtung, weiterverarbeitet werden. Das Merkmal der Rohrleitung kann beispielsweise als eine Rohrverbindungsstelle, insbesondere als eine Schweißnaht, ein Ventil, ein Defekt, insbesondere ein als Riss, Rissänderung, Korrosion, Leckage und/oder defekter Stahldraht im Falle von Stahlbetonrohrleitungen ausgebildeter Defekt, eine unerlaubte Anzapfstelle oder Ähnliches ausgebildet sein. Bevorzugt wird das Merkmal anhand eines spezifischen Werts oder eines spezifischen Verlaufs mehrerer Werte in den weiteren Magnetfelddaten identifiziert. Zur Feststellung des spezifischen Werts oder des spezifischen Verlaufs mehrerer Werte des Merkmals werden insbesondere entsprechende und/oder ausreichend identische Merkmale mit bekannter Position entlang der Rohrleitung verwendet.

Vorzugsweise wird bzw. werden auch die Position und/oder der Positionsbereich des Arbeitsgeräts zur Ortsbestimmung von zeitveränderlichen Merkmalen gespeichert und/oder ausgegeben. Zeitveränderliche Merkmale zeichnen sich durch eine Abweichung der weiteren Magnetfelddaten im Vergleich zu den ersten Magnetfelddaten an der Position und/oder in dem Positionsbereich dieses Merkmals aus. Sofern aufgrund der Abweichung der weiteren Magnetfelddaten punkt- oder abschnittsweise kein Matchen möglich ist, kann mittelbar über vor- und/oder nachfolgende Wegstreckenpunkte oder -abschnitte auf die Position bzw. den Positionsbereich der zeitveränderlichen Merkmale geschlossen werden.

Ferner erfolgt das Speichern und/oder Ausgeben der Position und/oder des Positionsbereichs des Arbeitsgeräts bevorzugt automatisiert, wodurch das computerimplementierte Verfahren mit hoher Geschwindigkeit und ohne Eingreifen eines Bedieners ablaufen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens erfolgt zur Ortsbestimmung des bzw. eines Merkmals der Rohrleitung eine, insbesondere zeitliche, Zuordnung weiterer Sensordaten und der weiteren Magnetfelddaten zueinander. Dazu werden weitere Sensordaten von der weiteren Fahrt des Arbeitsgeräts bereitgestellt. Bevorzugt werden sowohl die weiteren Magnetfelddaten als auch die weiteren Sensordaten über der Zeit aufgenommen und einander über diese Zeit zugeordnet. Die weiteren Sensordaten können beispielsweise als mittels akustischem Sensor aufgenommene Geräusche, mittels Temperatursensor aufgenommene Temperaturen oder Ähnliches oder Kombinationen hiervon vorliegen. Die weiteren Sensordaten können ferner als mittels eines IMU-Sen- sors (IMU = Inertial Measurement Unit) aufgenommene Daten vorliegen. Dabei ist vorteilhaft, dass diese Daten ohne Kontakt des Arbeitsgeräts mit der Rohrleitung aufgenommen werden können. Somit ist auf besonders einfache Weise die Ortsbestimmung eines Merkmals möglich, das alternativ oder zusätzlich zu den Magnetfelddaten über die weiteren Sensordaten, etwa über ein charakteristisches Geräusch, identifizierbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem charakteristischen Geräusch um ein einer Leckage oder ungewünschten Entnahmestelle der Rohrleitung zuzuordnendes Geräusch.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die weitere Fahrt des Arbeitsgeräts zumindest ohne herkömmliche oder ganz ohne Wegstreckenmessung erfolgen kann, ist dieses besonders kostengünstig und schnell. Es ermöglicht ein regelmäßig, insbesondere in einem wöchentlichen oder monatlichen Intervall, stattfindendes Überprüfen der Rohrleitung, ein sog. Screening, welches mit leichteren und einfacher aufbauenden Vorrichtungen erfolgen kann.

Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es weiterhin sein, auf der Grundlage der über weitere Sensoren ermittelten Merkmale der Rohrleitung sowie der erfindungsgemäßen Positionsbestimmung, insbesondere auf der Grundlage des Screenings, eine merkmalsspezifische Handlung vorzunehmen. Insbesondere bei Erkennung einer Leckage kann der entsprechende Rohrleitungsbereich falls notwendig ausgegraben werden und die Leckage behoben bzw. die ungewünschte Entnahmestelle entfernt und die Rohrleitung wieder abgedichtet werden. Ferner kann zur genaueren Charakterisierung des Merkmals eine Untersuchung des Merkmals durch eine weitere Inspektion, insbesondere durch Auswertung von während der weiteren Inspektion aufgenommenen weiteren Sensordaten, wie beispielsweise Daten eines EMAT (Electro Magnetic Acoustic Transducer), erfolgen. So kann beispielsweise die Risstiefe eines als Riss ausgebildeten Defektes bestimmt werden. Zur genaueren Charakterisierung des Merkmals können alternativ oder ergänzend Inspektionen der Rohrleitung mittels Auswertung von IMU-Sensordaten, Ultraschalldaten, Magnetfelddaten und/oder mittels Wirbelstromprüfung durchgeführt werden.

Vorzugsweise werden Referenzdaten in Form von einander zugeordneten Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten bereitgestellt, wobei die Zuordnung der Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten zueinander kalibriert und justiert wurde. Dabei wird unter dem Kalibrieren der Zuordnung ein Feststellen einer Abweichung zwischen der an einer Stelle der ersten Magnetfelddaten anhand des zugeordneten Wegstreckenpunkts bzw. der zugeordneten Wegstrecke bestimmten Position und/oder Positionsbereichs und einer tatsächlichen Position und/oder einem tatsächlichen Positionsbereich an dieser Stelle verstanden. Durch das Justieren der Zuordnung wird diese Abweichung, sofern vorhanden, behoben. Das computerimplementierte Verfahren weist somit eine erhöhte Genauigkeit auf. Vorzugsweise erfolgt das Kalibrieren mittels zumindest einer Kalibrierstelle der Rohrleitung, deren Position bekannt ist und die einem vordefinierten Wert und/oder Wertebereich in den Magnetfelddaten zugeordnet werden kann. Die Kalibrierstelle ist insbesondere durch einen magnetischen Marker oder Ähnliches ausgebildet.

Das computerimplementierte Verfahren ist bevorzugt gekennzeichnet durch den weiteren Schritt: - Zeitnormieren der weiteren Magnetfelddaten und/oder Zeitnormieren der Referenzdaten zum Matchen der weiteren Magnetfelddaten und der Referenzdaten miteinander im Falle von unterschiedlichen Geschwindigkeitsverläufen des Arbeitsgeräts während der Referenzfahrt und der weiteren Fahrt.

Durch die unterschiedlichen Geschwindigkeitsverläufe können die weiteren Magnetfelddaten im Vergleich zu den Referenzdaten, insbesondere ungleichmäßig, verzerrt sein. Die Zeitnormierung ermöglicht ein von der Geschwindigkeit des Arbeitsgerätes unabhängiges Matchen dieser Daten miteinander.

Besonders bevorzugt werden einzelne Abschnitte der zu normierenden weiteren Magnetfelddaten bzw. Referenzdaten gedehnt und/oder gestaucht, um sie den diesen Abschnitten zugehörigen Abschnitten der Referenzdaten bzw. weiteren Magnetfelddaten zuzuordnen. Dabei ist mit einem Abschnitt jeweils ein Wert und/oder Wertebereich, insbesondere ein Wertebereich, der weiteren Magnetfelddaten bzw. Referenzdaten mit einem Magnetfeldverlauf entlang der Rohrleitung gemeint. Dazu findet insbesondere ein abschnittsweiser Vergleich der weiteren Magnetfelddaten mit den Referenzdaten statt. Eine Dehnung erfolgt insbesondere bei einer höheren Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in dem zu normierenden Abschnitt, eine Stauchung erfolgt insbesondere bei einer niedrigeren Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in dem zu normierenden Abschnitt, jeweils im Vergleich zu einer Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in dem zugehörigen nicht zu normierenden Abschnitt, der dem zu normierenden Abschnitt zuzuordnen ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung des computerimplementierten Verfahrens erfolgt das Zeitnormieren mittels eines Algorithmus zur Zeitnormierung, insbesondere zur dynamischen Zeitnormierung, und vorzugsweise automatisiert. Durch die Verwendung des Algorithmus ist das Zeitnormieren auf besonders einfache Weise compute- rimplementierbar. Bevorzugt ergibt sich bei Anwendung des Algorithmus zur Zeitnormierung eine Transformationsfunktion, mittels derer bei Anwendung dieser Transformationsfunktion auf die weiteren Magnetfelddaten diese Daten den Referenzdaten bzw. bei Anwendung dieser Transformationsfunktion auf die Referenzdaten diese Daten den weiteren Magnetfelddaten zugeordnet werden können. Es ist vorteilhaft, dass somit erste Magnetfelddaten und weitere Magnetfelddaten, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsverläufen des Arbeitsgeräts aufgenommen wurden und insbesondere ungleichmäßig verzerrt sind, insbesondere automatisiert, einander zugeordnet werden können. Das Verfahren ist somit besonders flexibel. Insbesondere erfolgt das Zeitnormieren mittels eines FastDTW-Algorithmus, d.h. eines Fast-Dyna- mic-Time-Warping-Algorithmus. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass solche aus der Spracherkennung bekannten Algorithmen gut für das Matchen von Magnetfelddaten geeignet sind. Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren kann dann besonders schnell ablaufen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens wird zur Erhöhung einer Genauigkeit der Positionsbestimmung eine Differenz zwischen der bzw. dem anhand der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten ermittelten Position und/oder Positionsbereich und der tatsächlichen Position und/oder dem tatsächlichen Positionsbereich des Arbeitsgerätes von der weiteren Fahrt durch, insbesondere automatisiertes, Filtern und Interpolieren der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten ausgeglichen. Unerwünschte Teile der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten, wie etwa zumindest eine bekannte Fehlstelle, können dadurch gezielt ausgeblendet werden.

Besonders bevorzugt werden während der weiteren Fahrt aufgenommene Geschwindigkeitsdaten bereitgestellt und den wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten zugeordnet, wobei Teile der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten, die einer Fehlstelle in den Geschwindigkeitsdaten zugeordnet wurden, durch Filtern ausgeblendet und die durch das Ausblenden entstandenen Lücken in den wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten durch Interpolieren der ungefilterten Teile dieser Daten gefüllt werden. Alternativ oder zusätzlich zum Interpolieren findet insbesondere eine Approximation der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten, insbesondere durch Anwendung eines Glättungsfilters an diesen Daten, statt. Die Fehlstelle kann beispielsweise in Form eines Sprungs oder einer Stelle mit außergewöhnlich hoher oder niedriger Steigung vorliegen. Derartige Fehlstellen können ein Indiz für Messfehler, beispielsweise aufgrund von Schlupf der insbesondere als Odometer ausgebildeten Wegstreckenmesseinrichtung, darstellen. Mittels des Filterns und des Interpolierens können derartige Fehlstellen ausgebessert werden. Das computerimplementierte Verfahren weist dadurch eine erhöhte Genauigkeit auf. Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren gefilterte erste Magnetfelddaten und gefilterte weitere Magnetfelddaten bereitgestellt, wobei beide Daten jeweils auf einen niederfrequenten Bereich mit einer Frequenz < 20 Hz, bevorzugt < 15 Hz, besonders bevorzugt < 10 Hz, gefiltert sind. Dadurch können unerwünschte Signale, wie beispielsweise ein Signal eines möglicherweise vorhandenen niederfrequenten Senders des Arbeitsgeräts, insbesondere eines etwaig vorhandenen Senders für die Kalibrierung der Wegstreckendaten, mit einer Frequenz von etwa 22 Hz, herausgefiltert werden. Die Positionsbestimmung mit dem erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren ist somit weniger von Signalen beeinflusst, die für die Positionsbestimmung ohne Relevanz sind oder diese erschweren würden.

Die erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass diese Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.

Das erfindungsgemäße Computerprogramm zeichnet sich dadurch aus, dass dieses Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer bewirken, dass der Computer bzw. eine entsprechende elektronische Datenverarbeitungseinheit das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausführt.

Das erfindungsgemäße computerlesbare Medium zeichnet sich dadurch aus, dass darauf das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung umfasst zumindest die Schritte:

- Aufnehmen von ersten Magnetfelddaten eines remanenten Magnetfelds mittels eines Magnetfeldsensors des Arbeitsgeräts während einer Referenzfahrt des Arbeitsgeräts durch die Rohrleitung,

- Aufnehmen von Wegstreckendaten entlang der Rohrleitung mittels einer Wegstreckenmesseinrichtung des Arbeitsgeräts während der Referenzfahrt des Arbeitsgeräts,

- Aufnehmen von weiteren Magnetfelddaten des remanenten Magnetfelds mittels des oder eines weiteren Magnetfeldsensors des oder eines weiteren Arbeitsgeräts während einer weiteren Fahrt dieses Arbeitsgeräts, wobei insbesondere diese Fahrt ohne eine direkte Wegstreckenmessung, beispielsweise anhand eines Odometers, erfolgt,

- Bestimmen zumindest einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts von der weiteren Fahrt, wobei das Bestimmen durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11 und mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere der Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, erfolgt.

Während der Referenzfahrt und der weiteren Fahrt wird jeweils das oder ein weiteres Arbeitsgerät entlang der Längserstreckung der Rohrleitung und insbesondere innerhalb der Rohrleitung verschoben. Die Geschwindigkeit des Arbeitsgerätes beträgt dabei, ungeachtet einer möglicherweise vorhandenen Anfahrphase zu Beginn der Referenzfahrt und/oder der weiteren Fahrt sowie einer möglicherweise vorhandenen Abbremsphase während und/oder zum Ende der Referenzfahrt und/oder der weiteren Fahrt, bevorzugt 1 m/s bis 5 m/s. Zur Absicherung der bestimmten Position und/oder einer Erhöhung der Genauigkeit der Positionsbestimmung werden bevorzugt mehrere weitere Fahrten durchgeführt, von denen jeweils eine Position und/oder ein Positionsbereich des Arbeitsgeräts bestimmt wird.

Sofern beispielsweise bei einer Inspektion der Rohrleitung ein derart starkes Magnetfeld entlang der Rohrleitung transportiert wird, dass dieses das remanente Magnetfeld der Rohrleitung und/oder ihrer Umgebung ändert, werden insbesondere erneut erste Magnetfelddaten und Wegstreckendaten im Rahmen einer erneuten Referenzfahrt aufgenommen.

Die Referenzfahrt mit insbesondere mechanischer Wegstreckenmessung erfolgt vorzugsweise vor der weiteren Fahrt. Sie kann allerdings auch danach erfolgen, sofern davon auszugehen ist, dass das remanente Magnetfeld unverändert geblieben ist.

Die Wegstreckenmesseinrichtung, welche auch als Positionsbestimmungseinrichtung ausgebildet sein kann, ist insbesondere als Odometer ausgebildet. Es ist von Vorteil, dass derartige Wegstreckenmesseinrichtungen regelmäßig bereits Teil von insbesondere als Molch ausgebildeten Arbeitsgeräten sein können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird dieses ohne Kontakt des

Arbeitsgeräts mit der Rohrleitung während der weiteren Fahrt durchgeführt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die mechanische Aufnahme der Wegstrecke ausschließlich während der Referenzfahrt notwendig ist. Während der weiteren Fahrt kann dementsprechend das oder ein weiteres Arbeitsgerät in Bezug auf eine Wegstreckenmesseinrichtung berührungslos und/oder ohne mechanische Wegstreckenmesseinrichtung eingesetzt werden. Dadurch ist die Positionsbestimmung, insbesondere in Rohrleitungen mit einem Biofilm und/oder mit weiteren, etwa als Ventil o- der Ähnliches ausgebildeten, Hindernissen der Rohrleitung, vereinfacht.

Vorzugsweise ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten und die weiteren Magnetfelddaten jeweils in Form von axialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds aufgenommen werden. Die jeweiligen Daten werden somit durch Messungen der axialen Magnetfeldkomponente entlang der Rohrleitung erzeugt. Die Aufnahme der axialen Magnetfeldkomponente erfolgt mit insbesondere genau einem Magnetfeldsensor. Das Verfahren ist somit besonders kostengünstig und das dabei zum Einsatz kommende Arbeitsgerät konstruktiv besonders einfach ausgebildet.

Alternativ zu der im vorstehenden Absatz beschriebenen Ausbildung ist das Verfahren bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten und die weiteren Magnetfelddaten jeweils in Form von radialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds aufgenommen werden. Die jeweiligen Daten werden somit durch Messungen der radialen Magnetfeldkomponente entlang der Rohrleitung erzeugt. Die radiale Magnetfeldkomponente ist im Vergleich zu der axialen Magnet- feldkomponente besser für nur teilweise aus ferromagnetischem Material hergestellte Rohrleitungen, wie etwa Stahlbetonrohrleitungen, geeignet. Bei derartigen Rohrleitungen ist bei der radialen Magnetfeldkomponente eine im Vergleich zu der axialen Magnetfeldkomponente geringere Verkleinerung der Größe des remanenten Magnetfeldes feststellbar.

Alternativ zu den in den beiden vorstehenden Absätzen beschriebenen Ausbildungen ist das Verfahren vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Magnetfelddaten und die weiteren Magnetfelddaten jeweils in Form von axialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds und von radialen Magnetfeldkomponenten des remanenten Magnetfelds aufgenommen werden. Die jeweiligen Daten werden somit durch Messungen der axialen bzw. radialen Magnetfeldkomponente entlang der Rohrleitung erzeugt. Durch die kombinierte Aufnahme beider Magnetfeldkomponenten wird eine besonders hohe Genauigkeit in der Positionsbestimmung erzielt.

Bevorzugt werden die ersten Magnetfelddaten und die weiteren Magnetfelddaten jeweils mittels eines als Hoch-Präzisions-Magnetfeldsensor ausgebildeten Magnetfeldsensors aufgenommen. Dadurch wird das remanente Magnetfeld der Rohrleitung besonders genau aufgenommen und das Verfahren ist hinsichtlich der Positionsbestimmung besonders präzise. Als Magnetfeldsensor kann eine Förstersonde, ein AMR(anisotropic magneto-resistivej-Element, ein GMR(giant magneto- resistive)- Element, ein TMR(tunneling magneto-resistivej-Element, eine Hall-Sonde oder bei Verwendung mehrerer Sensoren Kombinationen hiervon verwendet werden. Es werden insbesondere Förstersonden verwendet, da diese besonders kostengünstig und performant sind und vergleichsweise geringe Außenabmessungen aufweisen. Bevorzugt werden die ersten Magnetfelddaten und die weiteren Magnetfelddaten jeweils mit einem Magnetfeldsensor aufgenommen, dessen Mess- bzw. Aufnahmebereich zumindest teilweise, insbesondere vollständig, einen Magnetfeldbereich mit einer magnetischen Flussdichte von 0,0001 pT (Mikrotesla) bis 1000 pT abdeckt.

Die ersten Magnetfelddaten und die weiteren Magnetfelddaten werden jeweils in einem Bereich einer magnetischen Flussdichte des remanenten Magnetfeldes von bevorzugt -240 pT bis 240 pT, besonders bevorzugt -120 pT bis 120 pT, weiter besonders bevorzugt -60 pT bis 60 pT, aufgenommen. Die Genauigkeit des dabei verwendeten Magnetfeldsensors beträgt jeweils bevorzugt < 10 %, besonders bevorzugt < 5 %, weiter besonders bevorzugt < 2 %, der magnetischen Flussdichte. Die Bestimmung der Position des Arbeitsgeräts erfolgt bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend auf bevorzugt 1 m, besonders bevorzugt 0,75 m, weiter besonders bevorzugt 0,5 m genau.

Das erfindungsgemäße Arbeitsgerät zum Einsatz in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung, zeichnet sich dadurch aus, dass das insbesondere als Reinigungsmolch ausgebildete Arbeitsgerät zum Bewegen in der Rohrleitung ausgebildet ist, wobei das Arbeitsgerät zumindest einen Magnetfeldsensor zum Aufnehmen von Magnetfelddaten eines remanenten Magnetfeldes entlang der Rohr- leitung aufweist und wobei der Magnetfeldsensor zu einer Längsmittelachse des Arbeitsgeräts mit einem Abstand von höchstens 20 % eines Außendurchmessers des Arbeitsgeräts, bevorzugt mit einem Abstand von höchstens 10 % eines Außendurchmessers des Arbeitsgeräts, besonders bevorzugt mit einem Abstand von höchstens 5 % eines Außendurchmessers des Arbeitsgeräts, weiter besonders bevorzugt ohne Abstand, angeordnet ist. Insbesondere ist der Magnetfeldsensor um nicht mehr als 50 mm außermittig zu einer Längsmittelachse des Arbeitsgeräts, bevorzugt um nicht mehr als 10 mm außermittig zu einer Längsmittelachse des Arbeitsgeräts, besonders bevorzugt in der Längsmittelachse des Arbeitsgeräts, angeordnet ist. Dabei entspricht die Längsmittelachse des Arbeitsgeräts einer Richtung der größten Erstreckung des Arbeitsgerätes, wobei die Längsmittelachse in einer konzentrischen Arbeitsposition des Arbeitsgeräts in der Rohrleitung einer Längsmittelachse der Rohrleitung entspräche. Vorzugsweise handelt es sich um eine in der Arbeitsposition des Arbeitsgeräts in der Rohrleitung durch einen Schwerpunkt des Arbeitsgeräts in Richtung der Längsmittelachse der Rohrleitung verlaufende Achse.

Erfindungsgemäß weist das Arbeitsgerät bevorzugt eine Datenübertragungseinheit zum Übermitteln der Magnetfelddaten an eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12 auf. Dadurch können die Magnetfelddaten und/oder etwaige weitere Daten, insbesondere durch einen Computer, auf einfache Weise weiterverarbeitet werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Arbeitsgerät zum Aufnehmen einer axialen Magnetfeldkomponente einen, in Bezug auf eine Arbeitsposition des Arbeitsgeräts in der Rohrleitung, in Richtung einer Längserstreckung der Rohrleitung gerichteten Magnetfeldsensor auf. Somit ist die axiale Magnetfeldkomponente auf besonders einfache Weise aufnehmbar.

Alternativ oder zusätzlich zu dem im vorangegangenen Absatz beschriebenen Magnetfeldsensor weist das Arbeitsgerät zum Aufnehmen einer radialen Magnetfeldkomponente vorzugsweise einen ersten Magnetfeldsensor und einen zweiten Magnetfeldsensor auf, wobei die beiden Magnetfeldsensoren rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Dabei sind die Magnetfeldsensoren zur Aufnahme einer radialen Magnetfeldkomponente jeweils in eine Umfangsrichtung des Arbeitsgeräts gerichtet, die in der Arbeitsposition des Arbeitsgeräts in der Rohrleitung ebenfalls einer Umfangsrichtung der Rohrleitung entspricht. Die zueinander rechtwinklige Anordnung der Magnetfeldsensoren ist dabei auf die jeweilige Messrichtung der Magnetfeldsensoren bezogen. Damit ist die radiale Magnetfeldkomponente auf besonders einfache Weise aufnehmbar.

Ferner weist das Arbeitsgerät bevorzugt eine Datenübertragungseinheit zum Übermitteln der Magnetfelddaten an eine Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere an eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, und/oder einen auslesbaren Datenspeicher zum Speichern der Magnetfelddaten auf. Dadurch können die Magnetfelddaten und/oder etwaige weitere Daten, insbesondere durch einen Computer, auf einfache Weise weiterverarbeitet werden. Vorzugsweise weist das Arbeitsgerät eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12 auf. Dadurch kann das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durch das Arbeitsgerät selbst ausgeführt werden. Insbesondere kann das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Hohne externe Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Ferner wird somit insbesondere die Position des Arbeitsgeräts durch das Arbeitsgerät selbst bestimmt. Das Arbeitsgerät ist dadurch besonders unabhängig ausgebildet.

In einer alternativen Ausführungsform des computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 wird alternativ oder zusätzlich zu dem remanenten Magnetfeld ein elektrisches Feld entlang der Rohrleitung in gleicher weise zur Bestimmung einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts verwendet, wie das remanente Magnetfeld. Insbesondere entlang von Rohrleitungen, die zumindest ein polares Medium führen, kann das elektrische Feld ebenfalls zu dieser Positions- und/oder Positionsbereichsbestimmung des Arbeitsgeräts genutzt werden. In einer dementsprechenden alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 20 wird das elektrische Feld entlang der Rohrleitung alternativ oder zusätzlich zu dem remanenten Magnetfeld und in gleicher Weise wie das remanente Magnetfeld verwendet. Das elektrische Feld wird dabei mittels eines Sensors zur Aufnahme des elektrischen Felds aufgenommen. In einer dementsprechenden alternativen Ausführungsform des Arbeitsgeräts nach einem der Ansprüche 21 bis 25 weist das Arbeitsgerät alternativ oder zusätzlich zu dem Magnetfeldsensor einen Sensor zur Aufnahme des elektrischen Felds auf, der, sofern technisch sinnvoll, insbesondere durch die den Magnetfeldsensor betreffenden Merkmale des jeweiligen Anspruchs gekennzeichnet ist. Während bei einer solchen Ausführung der Erfindung zunächst die Daten des elektrischen Feldes mit denen einer beispielsweise mechanischen Wegstreckenmessung zur Erzeugung wegstreckenabhängiger E-Feld-Daten korreliert werden, kann diese Vorrichtung zur Wegstreckenmessung anschließend bei einem weiteren Lauf weggelassen werden. Über die dann erfolgende Bestimmung weiterer E-Feld- Daten mittels Aufnahme des elektrischen Feldes und das Matchen dieser Daten mit den wegstreckenabhängigen E-Feld-Daten erfolgt dann analog oder eben ergänzend zum vorstehend beschriebenen Verfahren eine Bestimmung der Position aus den Daten des elektrischen Feldes.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben sind. Sofern sinnvoll sind gleichwirkende Elemente der Erfindung mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen auf schematische Weise:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 3a-b das Ergebnis einer Messung von mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 2 aufgenommenen Referenzdaten und weiteren Magnetfelddaten (Fig. 3a) sowie ersten Magnetfelddaten und weiteren Magnetfelddaten (Fig. 3b),

Fig. 4a-b mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 1 miteinander ge- matchte Referenzdaten und weitere Magnetfelddaten (Fig. 4a) und eine Abweichung einer ermittelten Wegstrecke zu einer tatsächlichen Wegstrecke von wegstreckenabhängigen Magnetfelddaten (Fig. 4b),

Fig. 5a-b mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 1 gefilterte wegstreckenabhängige Magnetfelddaten (Fig. 5a) sowie interpolierte wegstreckenabhängige Magnetfelddaten (Fig. 5b),

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes Arbeitsgerät mit einer Wegstreckenmesseinrichtung,

Fig. 7 ein erfindungsgemäßes Arbeitsgerät ohne Wegstreckenmesseinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens 40 zur Positionsbestimmung eines Arbeitsgeräts in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung. Es erfolgt ein Bereitstellen 50 von Referenzdaten in Form von einander zugeordneten Wegstreckendaten und ersten Magnetfelddaten eines remanenten Magnetfeldes entlang der Rohrleitung von einer Referenzfahrt des Arbeitsgeräts. Zudem erfolgt ein Bereitstellen 60 von weiteren Magnetfelddaten des remanenten Magnetfelds entlang der Rohrleitung von einer weiteren Fahrt des oder eines weiteren Arbeitsgeräts. Die Referenzdaten und die weiteren Magnetfelddaten sind beispielhaft in Fig. 3a dargestellt. Es ist von Vorteil, dass die weiteren Magnetfelddaten von der weiteren Fahrt erfindungsgemäß ohne Wegstreckendaten der weiteren Fahrt bereitgestellt werden können, wodurch das Verfahren besonders einfach ausgebildet ist. Bevorzugt werden im Schritt 70 gefilterte erste Magnetfelddaten und gefilterte weitere Magnetfelddaten bereitgestellt, wobei die Daten im vorliegenden Fall auf einen niederfrequenten Bereich von insbesondere < 10 Hz gefiltert sind. Das Filtern ist vorteilhaft, um beispielsweise Störsignale auszublenden. Ferner findet ein Matchen 80 der weiteren Magnetfelddaten und der Referenzdaten miteinander zum Erzeugen wegstreckenabhängiger weiterer Magnetfelddaten statt. Diese wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten sind beispielhaft in Fig. 4a gezeigt. Durch das Matchen 80 erfolgt eine Zuordnung der weiteren Magnetfelddaten zu den ersten Magnetfelddaten und somit auch zu den Wegstreckendaten. Den weiteren Magnetfelddaten der weiteren Fahrt können somit insbesondere Wegstreckendaten einer insbesondere vorherigen Fahrt des Arbeitsgeräts zugeordnet werden, wobei diese Fahrt zu einer anderen Zeit durchgeführt wird. Vorzugsweise erfolgt zudem ein Filtern 90 von zumindest einem Teil der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten, der einer Fehlstelle in den Geschwindigkeitsdaten zugeordnet werden kann. Dazu werden während der weiteren Fahrt aufgenommene Geschwindigkeitsdaten bereitgestellt und den wegstreckenabhängigen weiteren Mag- netfelddaten zugordnet. Die durch das Filtern 90 entstandenen Lücken in den wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten werden insbesondere durch Interpolieren 100 der ungefilterten Teile der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten gefüllt (vgl. Fig. 5a-b). Es ist vorteilhaft, dass somit Fehlstellen, die beispielsweise auf Messfehler einer Wegstreckenmesseinrichtung des Arbeitsgeräts zurückzuführen sind, ausgeglichen werden können. Die durch das Matchen 80 entstandenen wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten werden zum Ermitteln 110 einer oder mehrerer Positionen und/oder eines oder mehrerer Positionsbereiche des Arbeitsgeräts während der weiteren Fahrt verwendet. Die zumindest eine ermittelte Position und/oder der zumindest eine ermittelte Positionsbereich des Arbeitsgeräts wird bzw. werden insbesondere zur Ortsbestimmung eines Merkmals der Rohrleitung verwendet. Das Merkmal kann beispielsweise als Rohrverbindungsstelle, Ventil o.Ä. ausgebildet sein.

Fig. 2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren, in welchem dem Verfahren 40 drei weitere Schritte 10, 20, 30 vorgelagert sind. Vorzugsweise erfolgt ein Aufnehmen 10 von ersten Magnetfelddaten eines remanenten Magnetfelds mittels eines Magnetfeldsensors des Arbeitsgeräts während einer Referenzfahrt des Arbeitsgeräts durch die Rohrleitung, ein Aufnehmen 20 von Wegstreckendaten entlang der Rohrleitung mittels einer Wegstreckenmesseinrichtung des Arbeitsgeräts während der Referenzfahrt des Arbeitsgeräts und ein Aufnehmen 30 von weiteren Magnetfelddaten des remanenten Magnetfelds mittels des oder eines weiteren Magnetfeldsensors des oder eines weiteren Arbeitsgeräts während einer weiteren Fahrt dieses Arbeitsgeräts. Das Bestimmen zumindest einer Position und/oder eines Positionsbereichs des Arbeitsgeräts von der weiteren Fahrt erfolgt durch das Verfahren 40 und mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere einer Datenverarbeitungsvorrichtung, die Mittel zur Ausführung des Verfahrens 40 umfasst. Für die weitere Fahrt kann das oder ein weiteres Arbeitsgerät ohne Wegstreckenmesseinrichtung (vgl. Fig. 7) zum Einsatz kommen, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren und insbesondere das dabei zum Einsatz kommende Arbeitsgerät besonders einfach und kostengünstig sind.

Fig. 3a zeigt die Ergebnisse einer Zuordnung von Wegstreckendaten zu ersten Magnetfelddaten 2 in Form von Referenzdaten 6. Ebenfalls erfolgte zu Testzwecken eine Zuordnung von später aufgenommenen weiteren Magnetfelddaten 4 ebenfalls wieder zu Wegstreckendaten entlang der Längserstreckung der Rohrleitung. Es zeigt sich zunächst, dass die Magnetfelddaten des in der Rohrleitung aufnehmbaren remanenten Magnetfelds charakteristisch, detektierbar und somit gemäß der Erfindung verwendbar sind. Es ist von Vorteil, dass im vorliegenden Fall die axiale Magnetfeldkomponente des remanenten Magnetfelds in der Rohrleitung gemessen wurde, da hierfür lediglich ein einziger Magnetfeldsensor benötigt wird. Die radiale Magnetfeldkomponente kann alternativ oder ergänzend dazu, insbesondere mit mehreren rechtwinklig zueinander angeordneten Magnetfeldsensoren, aufgenommen werden.

Gemäß der Erfindung können die weiteren Magnetfelddaten 4 nun ohne Wegstreckendaten bereitgestellt werden. Fig. 3b zeigt die Aufnahme der ersten und weiteren Magnetfelddaten 4 über den Lauf in der Rohrleitung als Funktion der Zeit. Die ersten Magnetfelddaten 2 sind im Vergleich zu den weiteren Magnetfelddaten 4 über eine kürzere Zeit und demnach mit einer höheren Geschwindigkeit aufgenommen wurden. Die ersten Magnetfelddaten 2 sind im Vergleich zu den weiteren Magnetfelddaten 4, insbesondere ungleichmäßig, verzerrt.

Um die weiteren Magnetfelddaten 4 und die Referenzdaten 6 miteinander zu Matchen, werden im vorliegenden Fall die weiteren Magnetfelddaten 4 zeitnormiert und den Referenzdaten 6 zugeordnet. Dabei kommt bevorzugt ein Algorithmus zur Zeitnormierung, insbesondere ein sog. „FastDTW“ -Algorithmus, zum Einsatz. Durch die Verwendung eines Algorithmus ist das Verfahren besonders einfach computerimplementierbar. Durch das Matchen werden wegstreckenabhängige weitere Magnetfelddaten 8 erzeugt, die beispielhaft in Fig. 4a-b gezeigt sind und die den testweise gemessenen und bereits der Wegstrecke zugeordneten Magnetfelddaten in der Ansicht nach Fig. 3a sehr ähneln. Alternativ dazu können die Referenzdaten 6 den weiteren Magnetfelddaten 4 zugeordnet werden, indem die Referenzdaten 6 insbesondere zeitnormiert werden, oder die Referenzdaten 6 und die weiteren Magnetfelddaten 4 werden einander zugeordnet, indem diese beiden Daten 4, 6 insbesondere zeitnormiert werden.

In Fig. 4b ist zudem erkennbar, dass an Fehlstellen 12 eine Abweichung zwischen der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Wegstrecke bzw. Position und der tatsächlichen Wegstrecke bzw. Position des Arbeitsgeräts vorliegen kann. Solche Fehlstellen 12 liegen beispielsweise in der Nähe von Geschwindigkeitssprüngen des Arbeitsgeräts vor. Zur Erhöhung der Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fehlstellen 12 bevorzugt, wie in Fig. 5a gezeigt, aus den wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten 8 gefiltert und die dadurch entstandenen Lücken 14, wie in Fig. 5b gezeigt, durch Interpolieren der ungefilterten Teile der wegstreckenabhängigen weiteren Magnetfelddaten 8 aufgefüllt. In Fig. 5b ist erkennbar, dass die ermittelte Wegstrecke bzw. Position und die tatsächliche Wegstrecke bzw. Position dadurch geringer voneinander abweichen.

Fig. 6 und 7 zeigen jeweils ein erfindungsgemäßes Arbeitsgerät 16 in seiner Arbeitsposition in einer zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung 18. Im vorliegenden Fall sind die Arbeitsgeräte 16 jeweils als Molch ausgebildet. Die Arbeitsgeräte 16 weisen jeweils einen Magnetfeldsensor 22 auf, der im vorliegenden Fall in der Längsmittesachse 24 des jeweiligen Arbeitsgeräts 16 angeordnet ist. Insbesondere ist der Magnetfeldsensor 22 zur Aufnahme einer axialen Magnetfeldkomponente in Richtung A einer Längserstreckung der Rohrleitung 18 gerichtet. Es ist möglich, dass jedes der Arbeitsgeräte 16 zur Aufnahme einer radialen Magnetfeldkomponente weitere, vorliegend nicht dargestellte, Magnetfeldsensoren aufweist.

Die Arbeitsgeräte 16 weisen ferner bevorzugt jeweils einen Datenspeicher 26 und einen Energiespeicher 28 auf, wobei der Datenspeicher 26 und der Energiespeicher 28 insbesondere ebenfalls in der Längsmittesachse 24 des jeweiligen Arbeitsgeräts 16 angeordnet sind. Der Magnetfeldsensor 22, der Datenspeicher 26 und der Energiespeicher 28 sind vorzugsweise auf einem Träger 32 des jeweiligen Arbeitsgeräts 16 angeordnet. Ferner weisen die Arbeitsgeräte 16 bevorzugt Dichtungselemente 34 zur Abdichtung eines Innenraums 36 des jeweiligen Arbeitsgeräts 16 gegenüber der jeweiligen Rohrleitung 18 auf. In dem jeweiligen Innenraum 36 sind insbesondere der Datenspeicher 26 und der Energiespeicher 28 angeordnet. Die Dichtungselemente 34 erstrecken sich bevorzugt radial und insbesondere scheibenförmig zwischen der Längsmittelachse 24 und einer Innenwand 38 der Rohrleitung 18. Die Arbeitsgeräte 16 können ferner zusätzliche Sensoren 42 zur Untersuchung der Unversehrtheit der Rohrleitung 18 und/oder Ortungsmittel 44 zur Ortung des jeweiligen Arbeitsgeräts 16 aufweisen. Bevorzugt weisen die Arbeitsgeräte 16 jeweils eine nicht dargestellte Datenverarbeitungsvorrichtung mit Mitteln zur Ausführung des Verfahrens 40 auf, sodass das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren durch das jeweilige Arbeitsgerät 16 eigenständig und/oder ohne externe Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt werden kann.

Im Gegensatz zu dem in Fig. 6 dargestellten Arbeitsgerät 16, das eine als Odometer ausgebildete Wegstreckenmesseinrichtung 46 aufweist, ist das in Fig. 7 gezeigte Arbeitsgerät 16 ohne Wegstreckenmesseinrichtung ausgebildet. Das in Fig. 6 gezeigte Arbeitsgerät 16 eignet sich insbesondere für die Referenzfahrt, während das in Fig.

7 gezeigte Arbeitsgerät 16 bevorzugt bei der weiteren Fahrt zum Einsatz kommt, die vorteilhafterweise ohne mechanische Wegstreckenmessung erfolgen kann. Das in Fig. 7 dargestellte Arbeitsgerät 16 für die weitere Fahrt ist konstruktiv somit einfacher und leichter ausgebildet, was das gesamte Handling des Arbeitsgeräts 16 vereinfacht. Die dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren sowie das, insbesondere in Fig. 7 dargestellte, Arbeitsgerät zum Einsatz in der zum Transportieren von Fluiden ausgebildeten Rohrleitung ermöglichen eine besonders einfache und kostengünstige Positionsbestimmung des Arbeitsgeräts.