Es gibt verschiedene industrielle Anwendungen, bei denen Unterwasser-Inspektionskameras eingesetzt werden können. Je nach Einsatzort werden unterschiedliche Kameratypen benötigt, um die besten Ergebnisse in Bezug auf das Bildmaterial und die geleistete Arbeit zu erzielen. Egal, ob Sie eine Wasserverstopfung oder Erosion in massiven Wasserstrukturen überprüfen wollen, Unterwasser-Inspektionskameras sind großartig, um das Risiko für Menschen zu verringern. Diese Kameras helfen uns auch, Inspektionen aus der Ferne durchzuführen und dabei Geld und Arbeitskraft zu sparen. 

Die Wahl der richtigen Inspektionskamera ist jedoch nicht einfach, denn die meisten von uns kaufen sie entweder zum ersten Mal oder wissen nicht, auf welche Merkmale sie achten müssen. Die Industrie verkauft zwar Spezifikationen, aber die meisten Inspektionen scheitern an den unpassenden Umgebungsbedingungen. So ist beispielsweise eine 4K-Unterwasser-Inspektionskamera in Gewässern mit einer Sichtweite von bis zu 1 oder einem halben Meter nutzlos. Eine preiswerte Kamera würde jedoch in einem klaren Bohrloch perfekt funktionieren. Die versteckte Wahrheit ist, dass die meisten industriellen Inspektionen bei schlechter Sicht und nicht in offenen Gewässern stattfinden.

Diese Kameras sind nicht billig, also wollen Sie Ihr Geld nicht für ein Produkt verschwenden, das nicht funktioniert. In diesem Artikel geht es also eher darum, die falsche Kamera zu vermeiden, indem Sie sich zunächst über Ihre Bedürfnisse klar werden und dann die richtige Kamera für die jeweilige Aufgabe auswählen. Lassen Sie uns zunächst ein wenig über die möglichen Anwendungen sprechen, bei denen Unterwasser-Inspektionskameras im Allgemeinen eingesetzt werden.

Industrielle Nutzung verstehen

Industrielle Unterwasserumgebungen sind im Allgemeinen unberechenbar, schmutzig und für Menschen oft unzugänglich. Spezielle Kameras sind erforderlich, um in das Innere zu gelangen und verschiedene Dinge zu überprüfen, wie Korrosion oder Risse in den Strukturen, die Umgebung im Untergrund oder die Aquakultur. Sie können auch zur Überprüfung von Bohrlöchern und Dämmen eingesetzt werden. Verbraucherkameras sind für kurze Momente ausgelegt, während Industriekameras für einen stundenlangen Dauerbetrieb konzipiert sind. Die Bedingungen in der Industrie sind in der Regel härter. Die Kameras sind anfällig für die Einwirkung von Chemikalien, die Ansammlung von Schlitzen und Biofouling (das Wachstum von Organismen auf dem Objektiv im Laufe der Zeit). 

Zu den Einsatzgebieten gehören Dämme, Offshore-Bohrinseln, Rumpfinspektionen, Propellerprüfungen, Hafeninfrastrukturen und Industrietanks. Es kann Hunderte oder sogar Tausende von Anwendungen geben, und für jeden Typ ist eine Kamera mit den richtigen Spezifikationen erforderlich. Darauf werden wir in diesem Artikel eingehen. 

Die Art der Kamera hängt von Ihrem Zweck ab. Wenn Sie zum Beispiel eine kontinuierliche Überwachung an einem einzigen Ort wünschen, ist eine gute Unterwasser-CCTV-Kamera gut geeignet. In anderen Fällen, in denen der zu überwachende Bereich kleiner ist, ist eine Fallkamera besser geeignet. ROVs (Remotely Operated Vehicles, ferngesteuerte Fahrzeuge) können dort eingesetzt werden, wo wir sehr tief gehen müssen und wo Taucher aus Gründen der Tiefe oder der Sicherheit nicht hingehen können. Die Industriekameras sind für andere Zwecke gebaut als die Verbraucherkameras. Sie werden sehen, dass diese Kameras mit diesen Elementen im Hinterkopf entworfen wurden.

• Druckfestigkeit (Tiefbohrungen, Unterwasser)
• Lange Kabelübertragung ohne Signalverlust
• Korrosionsbeständigkeit (Salzwasser)
• Wartungsfreundlichkeit (modulare Reparaturen, kein Ersatz)

Arten von Unterwasser-Inspektionskameras

Es gibt keinen einzigen Kameratyp für Unterwasserinspektionen. Je nach Anwendung, Spezifikationen und Preis können Sie aus einer Vielzahl von Kameras wählen. Nachfolgend finden Sie die beliebtesten.

1.Drop-Kameras

Dies sind die grundlegendsten Arten von Unterwasser-Inspektionskameras. Sie arbeiten mit schwerkraftunterstützter Entfaltung. Sie sind ideal für vertikale Schächte und für die Inspektion des Untergrunds unter Wasser. Wenn Sie zum Beispiel die Korrosion um eine offene Stange herum untersuchen wollen, können diese Kameras gut genug sein, um Ihr Geld und Ihren Arbeitsaufwand zu sparen. Sie eignen sich hervorragend für die Inspektion von Bohrlöchern, Schächten und engen Tanks, bei denen der Inspektionspfad vertikal verläuft. Die größte Einschränkung dieser Kameras ist jedoch, dass sie keine seitliche Inspektion ermöglichen. Es gibt jedoch einige Fallkameras, die eine 360°-Drehung ermöglichen. Es lohnt sich also, vor dem Kauf nachzusehen.

2.ROV-Systeme (ferngesteuerte Fahrzeuge)

ROV-Systeme haben ihren eigenen Antrieb und ihre eigene Steuerung. Sie werden in der Regel von Menschen bedient und können an weit entfernte Orte gelangen, wo Menschen nicht hinkommen. Diese Kameras dominieren bei der Überwachung von Staudämmen, der Beobachtung des Meeres, der Überwachung von Stauseen und den meisten anderen Unterwasseranwendungen. Die Schubdüsen ermöglichen grundlegende Bewegungen und Funktionen wie das Halten der Position, Ausrichten und Gieren. Die größten Nachteile dieser Kameras sind der Luftwiderstand, die Signalverzögerung und die erforderlichen Fähigkeiten des Piloten. Wenn Sie jedoch ein begrenztes Gebiet abdecken müssen und eine gute Person diese Kamera bedienen kann, ist sie eine gute Wahl für jedes Szenario, das Navigation, Seitenwandinspektion oder die Abdeckung großer und komplexer Objekte erfordert.

Die Größe von ROV-Kameras kann variieren, und sie können viel teurer sein als gewöhnliche Absetzkameras.

3.Feste Unterwasserkamerasysteme

Dies sind allgemeinere Arten von Unterwasserkameras. Man kann sie sich als Unterwasser-CCTVs vorstellen. Sie werden in der Regel in Häfen für die Sicherheit und die Überwachung der Infrastruktur eingesetzt. Sie können auch für die Aquakultur und die Überwachung von Trümmern in Einlaufbauwerken verwendet werden. Sie sind auf langfristige optische Klarheit ausgelegt und legen im Allgemeinen keinen Wert auf eine höhere Auflösung. Aufgrund ihrer stabilen Befestigung sind sie unempfindlich gegenüber Vibrationen und Mikrobewegungen.

Da diese Kameras immer unter Wasser sind, sind besondere Überlegungen zu Bewuchsschutz, Stromverbrauch und Sichtfeldplanung wichtig. Es ist wichtig, sie regelmäßig zu reinigen, damit die Sicht nicht behindert wird. 

4.PTZ (Pan-Tilt-Zoom) Unterwassersysteme

Diese können als die verbesserte oder fortgeschrittene Version der Drop-off-Kameras betrachtet werden. Wie der Name schon sagt, können wir kontrollierte Aufnahmen machen, ohne ein ROV einsetzen zu müssen. Wir können für mehr Details zoomen, wenn es die Sicht erlaubt. Da die Schwenk- und Neigevorrichtung jedoch abgedichtet und druckfest sein muss, ist es wichtig, das Gehäuse zu sichern.

Diese Kameras eignen sich hervorragend für mittelgroße Strukturen oder andere Orte, an denen ein Manövrieren nicht erforderlich ist. Sie eignen sich gut für Inspektionen von einem festen Montagepunkt aus (z. B. Tankwände und Einlassbereiche).

Faktoren, die beim Kauf einer Unterwasser-Inspektionskamera für den industriellen Einsatz zu berücksichtigen sind

Nachstehend finden Sie die wichtigsten Faktoren für den Kauf eines Feldes. Jeder einzelne Parameter wird Ihnen bei der endgültigen Entscheidung helfen.

1.Tiefenbewertung (auf Systemebene, nicht nur für den Kamerakopf)

Die gesamte Kamerabaugruppe muss tiefenbeständig sein, nicht nur der Kamerakopf. Dazu gehören das Kameragehäuse, die Stecker, der Kabelmantel, die interne Isolierung und die Zugentlastungspunkte. So führt beispielsweise ein Mikroleck am Stecker zu Kondensation und dann zu Korrosion, was später leicht zu einem Totalausfall führen kann. Es ist besser, eine 1,5-fache Sicherheitsspanne für die maximale Betriebstiefe anzusetzen. Bei einer maximalen Arbeitstiefe von 50 Metern ist es gut, eine Kamera zu haben, die für 75 bis 100 Meter ausgelegt ist. Achten Sie auf die Druckprüfungszertifizierung und nicht nur auf die Angaben. 

Stecker Typ	Geeignete Tiefe	Verlässlichkeit	Kosten	Anwendungsfall
Einfach wasserdicht (IP68)	<30-50 m	Niedrig	Niedrig	Leichter oder vorübergehender Einsatz
Industrielle versiegelte Steckverbinder	50-150 m	Mittel	Mittel	Allgemeine industrielle Unterwasserinspektion
Unterwasser / Nasssteckbare Steckverbinder	150 m+	Hoch	Hoch	Offshore, kritische Operationen

Die maximale Tiefe, die Sie erreichen wollen, hängt ganz davon ab, wo Sie die Kamera einsetzen wollen. Der wichtigste Punkt dabei ist, dass es besser ist, eine Kamera zu kaufen, deren Tiefenangabe übertrieben erscheint. Ignorieren Sie niemals die Tiefenangabe und versuchen Sie nicht, die Kamera tiefer als angegeben zu verwenden. Ein höherer Wasserdruck als der angegebene dringt in das Gehäuse ein und zerstört die Kamera und ihre internen Komponenten.

2.Bildqualität

Die Bildqualität ist der nächste Faktor, der darüber entscheidet, für welche Unterwasser-Inspektionskamera Sie sich entscheiden sollten. Obwohl die Unterwasseraufnahmen in hohem Maße von der Klarheit des Wassers, dem Licht und den Partikeln beeinflusst werden, ist es wichtig, eine Kamera mit akzeptabler Bildqualität zu wählen. Eine größere Sensorgröße in Kombination mit einem guten Dynamikbereich führt zu einer besseren Videoqualität als eine kleinere Sensorgröße mit höherer Auflösung.

Die Auflösung wird in den meisten Fällen überbewertet, denn in trübem Wasser kann die Sichtweite weniger als 1 Meter betragen, und eine höhere Auflösung hätte keinen Einfluss auf die Videoqualität. Daher sollten Sie auf eine gute Rauschunterdrückung und einen guten Kontrast Wert legen, nicht nur auf die Megapixel. Ein größerer Sensor fängt mehr Licht pro Pixel ein, was grundsätzlich eine bessere Bildqualität bedeutet als ein kleinerer Sensor. Beachten Sie diese Tabelle, bevor Sie Ihre Entscheidung treffen.

Sensor Größe	Typischer Anwendungsfall	Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen	Lärmpegel	Echte Unterwasser-Klarheit
1/3″ oder kleiner	Budget-Kameras	Schlecht	Hoch	Körnig, unbrauchbar in trübem Wasser
1/2.8″	Eintritt Industrie	Mäßig	Mittel	Annehmbar in klarem Wasser
1/1.8″	Professionelle Systeme	Gut	Niedrig	Deutlichere Bilder bei schlechter Sicht
1″ oder größer	Hochwertige Systeme	Ausgezeichnet	Sehr niedrig	Bestmögliche Klarheit unter rauen Bedingungen

Die Unterwasserkameras beginnen bei 720p und gehen bis zu 4K Auflösung. Je nach diesen Spezifikationen variiert auch der Preis. Wenn Sie also die beste Leistung in Bezug auf die Rückstreuung mit geringerem Rauschen wünschen, ist eine höhere Auflösung gut. Wenn Sie aber wissen, dass Sie hauptsächlich in trübem Wasser arbeiten werden, wird Ihnen auch eine Kamera mit geringerer Auflösung ähnliche Ergebnisse liefern.

3.Beleuchtung

Die meisten Käufer von Industriekameras unterschätzen den Aspekt der Beleuchtung und konzentrieren sich mehr auf die Auflösung. Die Beleuchtung entscheidet jedoch darüber, ob die Kamera überhaupt etwas sieht oder wie gut sie unter klarem oder trübem Wasser sieht. Der wichtigste Beleuchtungsfaktor ist die Strahlengeometrie. Ein schmaler Strahl (zwischen 10 und 30 Grad) eignet sich hervorragend für eine größere Reichweite und eine besser fokussierte Inspektion, beispielsweise von Rissen und Fugen. Ein breiterer Strahl von mehr als 60 Grad deckt jedoch mehr ab, hat aber eine geringere Intensität pro Flächeneinheit. 

Rückstreuung ist ein weiteres wichtiges Konzept. Dabei handelt es sich um die Menge der Schwebeteilchen, die das Licht in das Objektiv zurückwerfen. Sie erscheint als Schnee oder Dunst und kann die Gesamtqualität des Videos beeinträchtigen. Wenn das Wasser viele Partikel enthält und viel Licht reflektiert, würde mehr Licht nichts nützen. In diesem Fall wäre eine Offset-Beleuchtung oder eine Dimmsteuerung wichtig. Stellen Sie also sicher, dass Ihre industrielle Unterwasser-Inspektionskamera über all diese zusätzlichen Beleuchtungsfunktionen verfügt.

4.Mobilität

Wie bereits erwähnt, sind die einfachen Absetzkameras kaum beweglich, da sie nur an ihrem Kabel hängen. Wenn Sie jedoch im Wasser schwenken oder zoomen wollen, sollten Sie sich für Kameras mit 360-Grad-Bewegungen entscheiden. ROVs können auch sehr nützlich sein, wenn man sie sich leisten kann. ROVs haben auch verschiedene Konfigurationen, z. B. 2, 4 oder 6 Schubdüsen. Mehr Triebwerke bedeuten einfach mehr Bewegung, während ein einfaches ROV mit 2 Triebwerken sich vorwärts und rückwärts bewegen kann und nur begrenzte Drehmöglichkeiten hat. 

5.Kabel

Das Kabel Ihrer Kamera bestimmt deren Signalqualität, Reichweite und Mobilität. Die Qualität, der Typ und das Gewicht des Kabels sind leicht zu vernachlässigen, aber sie wirken sich auf den Großteil der Kameraanwendungen aus. Ein gutes Kabel muss schwimmfähig und abriebfest sein sowie über eine geeignete Zugentlastung und Anschlusspunkte verfügen.

Glasfaserkabel haben eine höhere Bandbreite und geringere Signalverluste. Sie sind ideal für Videos über große Entfernungen und in hoher Qualität. Aber sie sind empfindlicher und erhöhen den Preis der Kamera.

Kupferkabel sind weiter verbreitet, billiger und robuster. Allerdings verschlechtert sich das Signal bei größeren Entfernungen, und die Bandbreite für hochauflösende Übertragungen ist begrenzt. Wenn Sie also eine Kamera mit niedriger Auflösung für geringe Entfernungen verwenden, ist ein Kupferkabel ausreichend. Bei High-End-Kameras wird jedoch in der Regel standardmäßig ein Glasfaserkabel verwendet.

6.Stromnetz

Bei Unterwasser-Inspektionskameras gibt es zwei Haupttypen von Stromversorgungssystemen, nämlich batteriebetriebene und kabelgebundene. In industriellen Anwendungen müssen diese Kameras über längere Zeiträume laufen, und Sie wollen sich wahrscheinlich nicht mit dem Aufladen der Batterien herumschlagen. Für längere Inspektionen eignen sich die kabelgebundenen Systeme, die die Kamera kontinuierlich von der Oberfläche aus mit Strom versorgen. Allerdings sind die Kabel im Wasser komplizierter und ziehen mehr Widerstand.

Die batteriebetriebenen Systeme bieten eine hohe Mobilität und sind nicht an ein Stromkabel gebunden, haben aber eine begrenzte Laufzeit. Es hängt also davon ab, wie lange Sie Ihre Kamera verwenden wollen und ob Sie mit dem zusätzlichen Kabelmanagement und dem damit verbundenen Widerstand einverstanden sind.

7.Dauerhaftigkeit

Die Wahl des Materials und des Dichtungsdesigns Ihrer Unterwasser-Inspektionskamera entscheidet über ihre Haltbarkeit. In der Regel werden diese Kameras in rauen Umgebungen eingesetzt, so dass es wichtig ist, die Haltbarkeit zu prüfen, bevor Sie Ihre Entscheidung treffen. Es gibt drei Haupttypen von Materialien, die in diesen Kameras verwendet werden.

• Rostfreier Stahl
• Aluminium (eloxiert)
• Kunststoff

Gehäuse aus rostfreiem Stahl sind schwer und teuer, aber sehr korrosionsbeständig. Aluminiumkonstruktionen sind viel leichter und billiger, aber anfällig für innere Schäden, wenn die Beschichtung beschädigt wird. Kunststoffgehäuse sind korrosionsbeständig, haben aber eine geringere strukturelle Festigkeit.

8 Sensoren

Ein Bildsensor ist eine Sache. Wir haben den gängigsten Sensortyp, einen CMOS-Bildsensor, während einige ältere Modelle einen CCD-Sensor haben. Die Aufgabe des Bildsensors besteht darin, das Licht in ein digitales Bild oder Video umzuwandeln. Industrie-Inspektionskameras sind jedoch mit anderen Sensoren ausgestattet, um die Unterwasserinspektion in verschiedenen Umgebungen zu erleichtern. Einige dieser zusätzlichen Sensoren, auf die Sie achten sollten, sind die folgenden.

Drucksensor: Messen Sie den Wasserdruck, um die Tiefe abzuschätzen.

Temperatursensor: Misst die Wassertemperatur und hilft bei thermischer Verschmutzung und Überhitzung von Geräten.

Orientierungssensor: Nützlich bei der Verfolgung von Neigung, Drehung und Bewegung der Kamera.

Sonar-Sensor: Nutzt Schallwellen, um bei schlechter oder keiner Sicht zu “sehen”. 

Es handelt sich um zusätzliche Sensoren, und die meisten Unterwasserkameras haben nicht alle diese Sensoren. Aber wenn Sie das Beste vom Besten bekommen wollen, verbessern all diese Sensoren die Funktionalität Ihrer Kamera und bieten Ihnen Vorteile gegenüber den normalen Sensoren.

Anpassung der Kamera an die Aufgabe

Wie bereits erwähnt, kommt es bei der Wahl der richtigen Unterwasser-Inspektionskamera für einen industriellen Zweck mehr darauf an, Ihre Anforderungen zu kennen, als nur die richtige Spezifikation zu wählen. Schauen wir uns an, was Sie von welcher Kamera erwarten können und wo sie am besten geeignet ist.

Anwendungsfall	Welche Prioritäten sind zu setzen?
Inspektion des Bohrlochs	Tiefe + Kabellänge + Beleuchtung
Offshore-Inspektion	ROV + Sonar + PTZ-Kamera
Schmutziges/trübes Wasser	Sonar > Auflösung
Strukturelle Inspektion	Lasermessung + Zoom

Wie erfolgt die Suche und Überwachung mit industriellen Unterwasser-Inspektionskameras?

Der Einsatz von Unterwasserkameras in verschiedenen industriellen Anwendungen hängt stark von der jeweiligen Umgebung ab. Einige Phasen können jedoch bei fast allen Arten von Inspektionen eingesetzt werden.

1.Bereitstellungs- und Suchphase

Bei industriellen Unterwasserinspektionen kennen Sie in der Regel Ihr Ziel und den Bereich, in dem Sie Ihre Kamera einsetzen wollen. Es handelt sich nicht um zufällige Erkundungen, sondern um geführte Einsätze in offenen Gewässern, Dämmen und Offshore-Strukturen. Je nach Gebiet, Budget und Fachwissen können Sie Kabeltrommeln, Roboter-Crawler oder ROVs einsetzen. Bei schlechten Sichtverhältnissen kann eine externe Beleuchtung sinnvoll sein. Die meisten Unterwasserkameras haben LED-Arrays um das Objektiv herum, die Sie nutzen können.

Je nach Kamera können Sie sie nach Belieben bedienen. Dazu gehört das Drehen des Kamerakopfes oder das Zoomen auf vermutete Fehler. Für die Inspektion von Fugen, Schweißnähten, Rissen und Verstopfungen können hochauflösende Kameras erforderlich sein.

2.Steuern und Manövrieren 

Für die Bedienung der Unterwasserkamera wird ein Experte oder eine Person mit ausreichenden Kenntnissen benötigt. Unterschiedliche Kameras haben unterschiedliche Bedienelemente, daher ist es wichtig, diese zu erlernen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

3.Überwachung in Echtzeit

Der Kameramann sieht sich die Live-Übertragung im DVR an und bedient die Kamera über den vorgegebenen Controller. Die auf dem Bildschirm angezeigten Daten hängen von den Sensoren im System ab. Selbst bei den billigsten Kameras erhalten Sie ein Live-Videobild, aber bei fortgeschrittenen Kameras erhalten Sie auch andere Informationen wie Tiefe, Temperatur, Kabellänge, Ausrichtung und Beleuchtungssteuerung. Sie können die Videoübertragung auch aufzeichnen oder mit einem Zeitstempel versehen, wenn Sie dies wünschen. Einige Kameras können jedoch zur Überprüfung von Unterwasserstrukturen eingesetzt werden, und in diesem Fall ist eine Aufzeichnung möglicherweise nicht erforderlich.

4.Datenerfassung und -protokollierung

Wenn die Daten für die Offline-Überwachung oder für Aufzeichnungen benötigt werden, kann der Bediener sie erfassen und auf einem Langzeitspeichermedium speichern. Der Bediener kann Anmerkungen hinzufügen und andere DVR-Funktionen für die Aufzeichnung und Wiedergabe nutzen. Einige Systeme integrieren Tiefenangaben, Entfernung und Temperatur in die Videoaufzeichnung.

5.Kontinuierliche Überwachung  

Einer der Hauptunterschiede zwischen der industriellen und der normalen Unterwasserüberwachung ist die normale Überwachung. In manchen Fällen müssen Sie die Kameras an bestimmten Stellen fest installieren. Für Kameras ist jedoch eine konstante Stromversorgung oder eine längere Batterielebensdauer erforderlich, wenn sie tragbar sind. 

Schlussfolgerung

Die Auswahl einer guten Unterwasser-Inspektionskamera für den industriellen Einsatz ist relativ einfach. Achten Sie darauf, eine Kamera zu wählen, deren Tiefenangabe die realen Arbeitsbedingungen übertrifft, deren Beleuchtung sich an Umgebungen mit schlechter Sicht anpasst und deren Kabelsystem sich nicht auf halbem Weg zu einer Inspektion abbaut. Der Kameratyp und andere Spezifikationen hängen von Ihrer Anwendung und dem Bereich ab, in dem Sie die Kamera einsetzen. Letztendlich ist die richtige Kamera diejenige, die für Ihre spezifischen Anforderungen gut geeignet ist, und nicht ein langes Lastenheft.