УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ НА ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ УЧАСТКОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ С ОПАСНЫМИ ГЕОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПО ИХ ВНЕШНИМ ПРОЯВЛЕНИЯМ

Полезная модель относится к области локального инженерно-геологического и экологического аэромониторинга объектов природно-техногенной сферы, находящихся в зоне технической ответственности производственных подразделений нефтегазодобывающей отрасли, в частности, в зоне нефте- и газотранспортных систем.
Одной из главных причин, обуславливающих угрозу экологической безопасности при прохождении нефте- и газотранспортных систем в труднодоступных и удаленных районах, особенно в районах крайнего Севера, является сложность проведения и несовершенство систем геоэкологического и инженерно-геологического мониторинга. Поэтому задачи полезной модели не только индикации и картографирования таких объектов, но в первую очередь выявление причин и факторов нарушения экологической безопасности, а также разработка превентивных мероприятий по предотвращению таких угроз на ранней фазе их развития. Создание высокоэффективной системы локального аэромониторинга магистральных трубопроводов в труднодоступных районах особенно актуально при необходимости оперативного реагирования на аварийные ситуации, вызванные природными и техногенными катастрофами. Кроме того, в равной мере актуальна задача прогнозирования аварийных ситуаций на инженерных объектах высокого техногенного воздействия.
Известна бортовая система локального аэромониторинга объектов природно-техногенной сферы (патент РФ №58696, Кл. МПК G01C 11/00), принятая за прототип. Бортовая система содержит бортовой компьютер, оптический блок, GPS-приемник, синхронизатор таймеров, камеры оптического блока и GPS-приемника, дистанционный командный прибор (блок управления).
Известная бортовая система предназначена для установки на беспилотном летательном аппарате и «позволяет обеспечить съемку объектов природно-техногенной сферы в экстремальных погодных условиях, например, в условиях ветровых нагрузок на летательный аппарат при высокой эффективности и высоком уровне надежности бортовой системы. Обеспечено получение достоверных изображений с требуемыми показателями по дисторсии, пространственному и спектральному разрешению, а также получение стереопар с заданным параллаксом для дальнейшей блочной триангуляции по бортовым навигационным данным с корректировкой по данным наземных геодезических измерений».
Недостатком известной бортовой системы является необходимость последующего дешифрирования полученной фото и видеоинформации с целью выявления опасных геологических участков, занимающее длительное время. Что существенно сказывается на оперативности прогнозирования аварийных ситуаций и планировании предупреждающих и/или компенсирующих мероприятий.
Техническая задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в обеспечении фиксации на топографической карте участков магистральных нефтепроводов с опасными геологическими процессами по их внешним проявлениям с указанием их координат непосредственно в период проведения аэромониторинга.
Указанная техническая задача решается тем, что заявленное устройство для фиксации на топографической карте участков магистральных нефтепроводов с опасными геологическими процессами по их внешним проявлениям содержит блок управления, блок синхронизации, блок памяти, вычислитель, блок отображения, блок регистрации навигационной информации, не менее одного видеорегистратора с функцией регистрации направления визирования, не менее одного фоторегистратора с функцией регистрации направления визирования содержащего блок памяти видеоинформации, включающий блок памяти направления визирования, не менее одного аудиорегистратора для регистрации голоса комментатора с функцией регистрации направления поворота головы комментатора. Каждый из регистраторов содержит блок памяти, включающий блок памяти направления визирования (для видеорегистратора и фоторегистратора) или направления поворота головы. Видеорегистратор, фоторегистратор, аудиорегистратор и блок регистрации навигационной информации соединены с блоком синхронизации, который соединен с блоком памяти. Блок памяти соединен с вычислителем и блоком отображения, а блок управления соединен с видеорегистратором, фоторегистратором, аудиорегистратором, блоком регистрации навигационной информации, вычислителем, блоком отображения и блоком памяти.
Заявленная полезная модель иллюстрируется фиг.1, где:
1 - блок управления;
2 - блок отображения;
3 - вычислитель;
4 - блок памяти;
5 - блок синхронизации;
6 - блок регистрации навигационной информации;
7 - видеорегистратор;
8 - блок памяти видеоинформации;
9 - блок памяти направления визирования видеорегистратора;
10 - фоторегистратор;
11 - блок памяти фотоинформации;
12 - блок памяти направления визирования фоторегистратора;
13 - аудиорегистратор;
14 - блок памяти аудиорегистратора;
15 - блок памяти направления поворота головы комментатора.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом аэромониторинга в блок памяти 4 закладывается топографическая карта обследуемого участка трубопровода и маршрут движения летательного аппарата. При нахождении на маршруте осуществляется фиксация изображения с использованием фоторегитратора 10, проводится непрерывная видеосъемка с помощью видеорегистратора 7, аудиорегистратором 13 записывается комментарий, осуществляемый комментатором, находящимся на борту и осуществляемым визуальный мониторинг объекта исследования. Одновременно с использованием блока регистрации навигационной информации 6 измеряются координаты точек траектории на каждый текущий момент мирового времени.
Видеорегистратор 7 и фоторегистратор 10 связаны со своими датчиками направления оси визирования (не показаны). Аудиорегистратор 13 связан с датчиком указания поворота головы комментатора (не показан).
Информация видеорегистратора 7, фоторегистратора 10 и аудиорегистратора 13 помещается соответственно в блоки памяти 8, 11 и 14. А информация о направлении визирования и поворота головы комментатора помещается в блоки памяти 9, 12 и 15 соответственно.
В процессе визуального обследования комментатор дает голосовое указание ориентиров с фиксацией их координат и значений мирового времени для моментов фиксации.
Информация с блоков памяти 8, 9, 11, 12, 14 и 15, а также с блока регистрации навигационной информации 6 поступает в блок синхронизации 5, где осуществляется синхронизация записей, таким образом, что для каждого кадра видеоинформации и условного кадра звуковой записи добавляются значения мирового времени, полученные в блоке регистрации навигационной информации 6. Информация из блока синхронизации 5 поступает в блок памяти 4.
В блоке управления 1 производится совмещение топографической информации с данными о маршруте движения и времени прохождения его точек. Для каждой точки маршрута устанавливается соответствие между пространственными координатами, временем и кадрами, которые последовательно отображаются на экране блока отображения 2. В то же время, на экране блока отображения 2 отображается карта, где условным знаком отмечается положение приемной антенны блока регистрации навигационной информации 6.
По команде с блока управления 1, вычислитель 3 осуществляет процесс перебора точек маршрута в тот момент, когда комментатор обнаружит на снимках, на видео или звуковой записи, интересующий его элемент, характеризующий состояние участка обследуемого объекта. Комментатор опознает элемент и называет его, внося название в блок памяти 4. Вычислитель 3 с помощью таблицы соответствия присваивает участку обследуемого объекта соответствующую характеристику состояния.
Вычислитель 3, используя, координаты антенны блока регистрации навигационной информации 6, направление оси визирования и координаты точек обследуемого объекта вычисляет точки пересечения визирной оси с объектом обследования и наносит на карту условный знак, соответствующий опознанному элементу. Участок обследуемого объекта, выделенный заблаговременно на карте, окрашивает в цвет, соответствующий его состоянию. Информацию о размещении условных знаков элементов, влияющих на оценку состояния обследуемых участков и данные о цвете, записывает в блок памяти 4, предназначенный в том числе и для хранения цифровой топографической информации.
В качестве вычислителя 3 и блока отображения 2 может быть использован персональный компьютер.
В качестве блока регистрации навигационной информации 6 (координат, мирового времени), могут быть использованы приемники система ГНСС (ГЛОНАСС, GPS и др.).
В качестве видеорегистратора 7 может быть использована цифровая видеокамера.
В качестве фоторегистратора 10 может быть использован цифровой фотоаппарат.
В качестве аудиорегистратора 13 может быть использован цифровой диктофон.
Для фиксации направления визирования и/или поворота головы комментатора могут быть использованы цифровые гироскопы.
Таким образом, заявленная полезная модель решает техническую задачу, которая заключается в фиксации на топографической карте участков магистральных нефтепроводов с опасными геологическими процессами по их внешним проявлениям с указанием их координат непосредственно в период проведения аэромониторинга.