Устройство для определения русловых деформаций

Изобретение относится к телекоммуникационным устройствам удаленного мониторинга, телеметрии и может быть использовано при мониторинге подводных переходов магистральных трубопроводов и коммуникационных линий связи. Устройство включает радиопрозрачный корпус с положительной плавучестью. В одной части корпуса посредством прочных крепежных конструкций смонтирован печатный узел (ПУ) с размещенными на нем микросхемами контроллера, модема, их обвязкой и антеннами. Печатный узел (ПУ) соединен через датчик положения с ключом для замыкания цепи питания с источником питания при изменении положения относительно изначального при всплытии. В противоположной части корпуса размещен груз-противовес. Блок питания может быть представлен в виде груза-противовеса. Кроме того, для упрощения конструкции печатный узел может быть представлен в виде мобильного телефона, в цепь включения которого от аккумулятора установлен датчик положения с ключом для замыкания цепи питания при изменении положения относительно изначального. Каждое устройство имеет уникальный идентификационный номер (ID), который автоматически передается устройством при всплытии в сеть при ее обнаружении. Факт всплытия и обнаружения сетью конкретного устройства сигнализирует о русловой деформации (размыве русла) на соответствующей глубине в соответствующем месте. Применение предлагаемых устройств позволяет автоматизировать и удешевить процесс мониторинга русловых деформаций в районах подводных переходов магистральных трубопроводов и коммуникационных линий связи. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к телекоммуникационным устройствам удаленного мониторинга и телеметрии и будет особенно актуальным при мониторинге подводных переходов магистральных трубопроводов, трубопереходов и коммуникационных линий связи.

По существующим регламентам на подводных переходах необходимо регулярно осуществлять топографическую съемку русла по всей ширине технического коридора перехода и частично его охранной зоны. Целью топографических изысканий является определение отметок дна и заглубления трубопровода или коммуникационных линий связи, а, следовательно, надежности подводного перехода. При этом гидрологические и геодезические изыскания являются самыми распространенными при проектировании и при мониторинге гидротехнических объектов и представляют собой комплекс достаточно дорогостоящих мероприятий. В качестве альтернативы таким изысканиям предлагается применить недорогие автоматизированные средства электроники, вычислительной техники, телекоммуникаций и информационных технологий.

Аналогичные предложенному подходу функции выполняют радиобуи, предназначенные для подачи сигналов бедствия при авариях на воде.

Известны морские аварийные радиобуи (АРБ) автоматического включения при попадании в воду.

АРБ-406 (EPIRB) КОСПАС-САРСАТ может использоваться во всех морских районах, покрытых Глобальной морской системой связи при бедствии (ГМССБ). После активации буя вручную или автоматически он излучает сигнал бедствия в импульсном режиме в диапазоне 406 МГц, который ретранслируется на береговой центр через низкоорбитальные и геостационарные спутники.

Сигнал бедствия содержит опознаватель судна (MMSI). Координаты вычисляются по доплеровскому сдвигу частоты на низкоорбитальных спутниках.

Наиболее близким предлагаемому техническому решению является АРБ типа RT260M. Радиобуй является автономным устройством. Он питается от литиевых батарей, которые расположены в нижней части его корпуса. Органы управления АРБ сведены к минимуму; имеется кнопка для тестирования и тумблер автоматического/ручного (AUTO/ON) включения. В обычных условиях этот переключатель находится в положении AUTO, и АРБ готов к автоматическому включению при погружении в воду. RT260M состоит из двух полиуглеродных конусов, соединенных вместе водонепроницаемой прокладкой. В оранжевом конусе основания размещаются батареи питания и противовес. Общая масса батарей и противовеса гарантирует хорошую устойчивость в штормовых условиях.

Два электрода в основании нижнего конуса служат для электрического контакта при попадании буя в морскую воду. Как только АРБ попадает в море, вода обеспечивает электрическую проводимость между двумя электродами и автоматически включает буй после задержки 5 секунд.

В верхнем прозрачном конусе установлен импульсный источник света для облегчения визуального поиска в темное время суток. Также внутри верхней части конуса размещена передающая антенна. Электронная часть АРБ выполнена в виде отдельной микросхемы.

Несмотря на положительную плавучесть такой радиобуй не подходит для определения русловых деформаций по следующим причинам: буй всплывает при затоплении, т.е. изначально он над водой, а в случае определения русловых деформаций устройство должно изначально находиться под водой; замыкание контактов у радиобуя происходит от воды, а в случае определения русловых деформаций включение не может производиться от воды, поскольку устройство помещают во влажную почву дна и, кроме того, в радиобуях не предусмотрена система долговременного автономного энергообеспечения.

Устранить вышеназванные недостатки позволяет предлагаемое устройство для определения русловых деформаций, включающее радиопрозрачный корпус с положительной плавучестью и размещенными в нем электронной схемой, источником питания, антеной и противовесом, в котором согласно предполагаемому изобретению в одной части корпуса посредством прочных крепежных конструкций смонтирован печатный узел с размещенными на нем микросхемами контроллера, модема, их обвязкой и антеннами, соединенный через датчик положения с ключом для замыкания цепи питания с источником питания при изменении положения относительно изначального при всплытии, а в противоположной части корпуса размещен груз-противовес.

Кроме того, блок питания может быть представлен в виде груза-противовеса. Кроме того, для упрощения конструкции печатный узел может быть представлен в виде мобильного телефона, в цепь включения которого от аккумулятора установлен датчик положения с ключом для замыкания цепи питания при изменении положения относительно изначального.

Наличие груза-противовеса позволяет после всплытия устройства на водную поверхность ориентироваться антеннами вверх, что обеспечит беспроводное соединение с доступными сетями радиосвязи, точкой доступа wi-fi или патрулирующим БПЛА (беспилотным летательным аппаратом).

Предполагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция устройства (а, б); на фиг. 2 - схема печатного узла (ПУ); на фиг. 3 - принцип работы устройства по определению русловых деформаций.

Предлагаемое устройство включает радиопрозрачный корпус 1 с положительной плавучестью, в одной части которого с помощью крепежных конструкций 2 смонтирован ПУ 3, на котором размещены микросхемы контроллера, модема, их обвязка и антенны. ПУ 3 шлейфом 4 соединен через датчик положения (ДП) с ключом 5 (например, ртутный ключ) для замыкания цепи питания с ИП 6 (фиг. 1а), а в противоположной части корпуса размещен груз-противовес 7. Если источник питания 6 имеет вес сопоставимый с грузом-противовесом 7, он может быть использован в качестве груза-противовеса 7 с соответствующим удлинением шлейфа 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом:

Над проложенным под руслом реки трубопроводом или коммуникационными линиями связи 8 в грунте размещают предлагаемые телекоммуникационные устройства 9 (фиг. 1) в один или несколько рядов на различной глубине (фиг. 3а) центром тяжести вверх. Каждое устройство 9 имеет уникальный идентификационный номер (ID), который автоматически передается устройством при всплытии в сеть при ее обнаружении.

По мере снижения отметки дна при образовании размыва соответствующее устройство 9 всплывает на поверхность, поворачиваясь центром тяжести вниз (фиг. 3б). При таком изменении положения устройства 9 ДП с ключем 5 для замыкания цепи питания при изменении положения относительно изначального активизирует ИП 6. Далее осуществляется запуск основных модулей - микроконтроллера и модема, и начинается поиск доступной телекоммуникационной сети с последующей идентификацией ею уникального идентификационного номера (ID) абонента (всплывшего устройства). Микроконтроллер координирует работу остальных элементов схемы, т.е. реализует алгоритмы управления.

Поскольку современный недорогой мобильный телефон или смартфон по структуре (фиг. 1б) совпадает со структурой ПУ предлагаемого устройства, возможно его использовать, заменив ПУ и установив ДП с ключом для замыкания цепи питания при изменении положения относительно изначального в цепь питания телефона от аккумулятора в соответствующем положении в пространстве. Также телефон автоматически включается при подаче питания от АБК, например как смартфон Nokia Lumia. Каждый телефон имеет свой уникальный международный идентификатор мобильного оборудования (IMEI) - 15-разрядное число, уникальное для каждого использующего его аппарата. IMEI применяется в сотовых телефонах сетей GSM, WCDMA и в некоторых спутниковых телефонах и передается в сеть при подключении. Заключив договор со службами сотовой связи можно отслеживать факт появление в сети телефона с заданным IMEI, что будет свидетельствовать о наличие русловой деформации. В удаленных и малоосвоенных районах можно использовать спутниковый телефон.

Факт всплытия и обнаружения сетью конкретного устройства сигнализирует о русловой деформации (размыве русла) на соответствующей глубине в соответствующем месте. Таким образом, применение предлагаемых устройств позволяет автоматизировать и удешевить процесс мониторинга русловых деформаций в районах подводных переходов магистральных трубопроводов, трубопереходов и коммуникационных линий связи.

1. Устройство для определения русловых деформаций, включающее радиопрозрачный корпус с положительной плавучестью и размещенными в нем электронной схемой, источником питания, антенной и противовесом, отличающееся тем, что в одной части корпуса посредством прочных крепежных конструкций смонтированы печатный узел с размещенными на нем микросхемами контроллера, модема, их обвязкой и антеннами, соединенный через датчик положения с ключом для замыкания цепи питания с источником питания при изменении положения относительно изначального при всплытии, а в противоположной части корпуса размещен груз-противовес.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок питания может быть представлен в виде груза-противовеса.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для упрощения конструкции печатный узел может быть представлен в виде мобильного телефона, в цепь включения которого от аккумулятора установлен датчик положения с ключом для замыкания цепи питания при изменении положения относительно изначального.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области диагностики состояния действующих промысловых трубопроводов, может найти применение при дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий.

Изобретение относится к области определения состояния и регулировки уровней напряженно-деформированного состояния трубопроводов вантовых надземных переходов, оперативного оповещения об изменении их состояния, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга безопасности конструкций в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к диагностике трубопроводов для оценки их остаточного ресурса. Способ определения остаточного ресурса трубопровода может быть применен для определения остаточного ресурса трубопровода в напорных трубопроводах круглого сечения.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Система для мониторинга состояния подводного добычного комплекса (ПДК) содержит трубопровод, на который с заданным шагом установлены датчики вибрации, датчики определения вертикали к поверхности земли и датчики температуры, размещенные на электронной плате датчиков, а также береговую аппаратуру и подводный кабель.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для внутритрубной диагностики при строительстве и капитальном ремонте объектов, имеющих трубопроводную обвязку.

Группа изобретений относится к средствам для наблюдения за трубопроводами с использованием измерительных устройств, в частности акустических оптоволоконных средств, и может быть использована для диагностики и мониторинга трубопроводов в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для текущего контроля герметичности технологического оборудования с диэлектрическими или агрессивными жидкостями.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для текущего контроля герметичности технологического оборудования с диэлектрическими или агрессивными жидкостями.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для текущего контроля герметичности технологического оборудования с диэлектрическими или агрессивными жидкостями.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для текущего контроля герметичности технологического оборудования с диэлектрическими или агрессивными жидкостями.Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности обнаружения утечек диэлектрических жидкостей, а также повышение оперативности обнаружения утечек, который достигается за счет того, что способ обнаружения утечек технологических жидкостей, характеризующийся тем, что при утечке технологическую жидкость собирают в накопительном лотке, затем срабатывает сигнальное реле, отличается тем, что первоначально задают значение порога срабатывания сигнального реле, устанавливают накопительный лоток под технологическим оборудованием в месте возможного образования утечек, после чего непрерывно измеряют массу накопительного лотка и передают электрический сигнал, эквивалентный массе лотка, в сигнальное реле, при протечке технологическая жидкость накапливается в лотке, при этом увеличиваются масса лотка и значение электрического сигнала до заданного в сигнальном реле порога, после превышения которого срабатывает сигнальное реле, которое включает элементы световой и звуковой сигнализации.

Устройство относится к измерительным устройствам и может быть использовано для обследования внутренней поверхности трубы в условиях наличия колебательных движений трубы.

Изобретение относится к строительству подводных газопроводов. Предлагаемое изобретение обеспечивает утяжеление трубы подводного газопровода без строительства над ней дополнительной железобетонной оболочки.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве и ремонте трубопроводов. Зажимное устройство (1) для внутреннего центрирования труб относительно друг друга содержит две зажимные головки (5, 6), выполненные с возможностью размещения во взаимно обращенных концах труб.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и газа и может быть использовано для балластировки сооружаемых или ремонтируемых подземных трубопроводов.

Изобретение относится к развертыванию и непосредственной стыковке подводных трубопроводов, применяемых для транспортировки углеводородов. Способ установки подводного трубопровода, имеющего непосредственную стыковку с подводной конструкцией включает в себя, при вводе трубопровода в водную среду с трубоукладочного судна, создание пластической деформации в области на конце трубопровода, подлежащем стыковке, или вблизи от него, причем указанная пластическая деформация создает радиус rl кривизны на участке трубопровода, расположенном рядом с концом трубопровода, который меньше, чем заданный максимальный радиус RMAX кривизны, для создания стыковочного петлевого температурного компенсатора на стыковочном конце трубопровода, и во время или после стыковки упругое деформирование указанной области путем приложения к трубопроводу растягивающей нагрузки для увеличения ее радиуса кривизны указанной области.

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для испытания на герметичность трубного лейнера. Сущность: трубу (13) лейнера испытывают на герметичность до реверсии, после протяжки через несущую трубу (11), подлежащую лейнированию, с помощью обжимного кольца (21), и когда на трубу (13) лейнера действует усилие натяжения.

Группа изобретений относится к строительству и может быть использована при строительстве магистральных трубопроводов на болотах третьей категории, производстве подводных работ, в зоне распространения вечномерзлых грунтов, при быстром возведении дорог, аэродромов, объектов инженерной инфраструктуры ВПК и МЧС, спортивных площадок, укреплении береговой полосы и различных откосов, в частности при сооружении покрытий грунтовых площадок.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для получения информации о трубопроводе. Предложено устройство для предоставления информации о по меньшей мере одном трубопроводе, температура внешней поверхности которого при его эксплуатации отличается от температуры среды, окружающей указанный по меньшей мере один трубопровод, содержащее по меньшей мере одну радиочастотную метку, предназначенную для расположения на по меньшей мере одном трубопроводе или на расстоянии от него.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для строительства трубопроводов. Кран-трубоукладчик включает раму, гусеничные тележки, стрелу, механизм регулирования угла наклона стрелы, выполненный в виде гидроцилиндра, кулису, тягу, соединяющую вершину кулисы с вершиной стрелы, грузоподъемный механизм, выполненный в виде канатного полиспаста, с гидравлической барабанной грузовой лебедкой, противовес.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к трубоукладочным судам. Предложена система внешних мостков для укладки трубопровода с судна, включающая первые мостки и вторые мостки, расположенные ниже первых мостков, выполненные с возможностью регулировки своего положения относительно первых мостков, привод регулировки положения вторых мостков относительно первых мостков, соединяющий первые мостки со вторыми мостками, и фиксирующее устройство фиксации мостков относительно друг друга в определенном положении.

Изобретение относится к телекоммуникационным устройствам удаленного мониторинга, телеметрии и может быть использовано при мониторинге подводных переходов магистральных трубопроводов и коммуникационных линий связи. Устройство включает радиопрозрачный корпус с положительной плавучестью. В одной части корпуса посредством прочных крепежных конструкций смонтирован печатный узел с размещенными на нем микросхемами контроллера, модема, их обвязкой и антеннами. Печатный узел соединен через датчик положения с ключом для замыкания цепи питания с источником питания при изменении положения относительно изначального при всплытии. В противоположной части корпуса размещен груз-противовес. Блок питания может быть представлен в виде груза-противовеса. Кроме того, для упрощения конструкции печатный узел может быть представлен в виде мобильного телефона, в цепь включения которого от аккумулятора установлен датчик положения с ключом для замыкания цепи питания при изменении положения относительно изначального. Каждое устройство имеет уникальный идентификационный номер, который автоматически передается устройством при всплытии в сеть при ее обнаружении. Факт всплытия и обнаружения сетью конкретного устройства сигнализирует о русловой деформации на соответствующей глубине в соответствующем месте. Применение предлагаемых устройств позволяет автоматизировать и удешевить процесс мониторинга русловых деформаций в районах подводных переходов магистральных трубопроводов и коммуникационных линий связи. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх