ПРИТАПЛИВАЕМЫЙ РОБОТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И ПОДВОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТ

Техническое решение относится к области роботизированных комплексов для решения задач навигации, позиционирования, коммуникаций силовых и информационных электрических каналов, спуско-подъема, стабилизации и фиксирования у вертикальных поверхностей и точного горизонтального перемещения в зоне переменного смачивания спускаемого подводного инструментария и исполнительных устройств при проведении работ по обследованию, обслуживанию, техническому контролю и восстановительному ремонту поверхностей гидротехнических и нефтегазопромысловых сооружений в автоматизированном и телеуправляемом режимах.
Введенный в действие стандарт СТО 75782411.27.140.056-2010. «Подводно-техническое обследование состояния гидротехнических сооружений и примыкающих к ним участков неукрепленного русла», регламентирующий вопросы контроля состояния гидротехнических сооружений, предписывает использовать для этих целей телеуправляемые подводные аппараты, без указания конкретных моделей указанных аппаратов, поскольку в настоящее время отсутствуют промышленно выпускаемые подводные телеуправляемые аппараты, способные выполнять указанные функции контроля состояния гидротехнических сооружений.
Известен (RU, патент 2387570) малогабаритный телеуправляемый подводный аппарат, содержащий раму модульной конструкции, движители горизонтального и вертикального хода, прочные герметичные контейнеры для размещения электронной части подводного аппарата, светильники, обзорную и стационарную видеокамеры, датчики глубины и температуры, компенсаторы давления, блок плавучести, установленный в верхней части подводного аппарата, манипуляционный модуль, включающий снабженный охватом манипулятор и герметичный привод, причем манипулятор установлен на выходном валу этого привода, надводный модуль управления, включающий пульт управления, источник электропитания, блок отображения видеоинформации, и кабель связи, соединяющий подводный аппарат с надводным модулем. На другом конце выходного вала привода манипулятора дополнительно установлена видеокамера так, что ее ось визирования постоянно направлена в центр схвата манипулятора, подводный аппарат снабжен съемным перфорированным контейнером для сбора образцов, установленным в верхней части подводного аппарата соосно с его вертикальной осью, а обзорная видеокамера установлена посредством кронштейна над блоком плавучести в диаметральной плоскости подводного аппарата в его кормовой части.
Известен (US, патент 3559607) аппарат обнаружения и автоматического подъема затонувшего судна, содержащий подводный аппарат, оснащенный электронным блоком и лебедкой с тросом, на конце которого закреплен буй.
Известны (FR, заявка 2046690) подводные аппараты, содержащие корпус с механизмом задания плавучести (буй), в полости которого расположен электронный блок, подключенный к одному концу сигнального кабеля, размещенного на катушке.
Известен ("Подводная техника морских нефтепромыслов". - Л., Судостроение, 1980, с.116-118) телеуправляемый осмотровый подводный аппарат, содержащий корпус, в полости которого размещены двигатели, телекамера, осветители и электронный блок приема сигналов управления и передачи телевизионной и измерительной информации. Питание и сигналы управления подаются по кабелю, при этом его катушка размещена на подвижной раме-носителе, погружаемой на грунт дна.
Недостатками известного аппарата следует признать ограниченную маневренность, недостаточный радиус действия, недостаточность регистрируемой информации об объекте исследования, возможность работы, только перемещаясь по дну. Также к недостаткам можно отнести отсутствие возможности проведения ультразвуковых измерений из-за плохо подходящего для этого выбранного типа корпуса и принципа движения.
Все перечисленные аппараты имеют свои достоинства и недостатки, однако ни один из них не выпускается промышленно и не соответствует полностью требованиям, предъявляемым к телеуправляемым подводным аппаратам, которые могут быть использованы для контроля состояния подводных гидротехнических сооружений, а также нефте- и газопроводов.
В ходе проведения патентного поиска не выявлены источники информации, которые могут быть использованы в качестве ближайшего аналога разработанного технического решения.
Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого технического решения, состоит в обеспечении роботизации технологических операций по подводным и приповерхностным работам в непосредственной близости от инфраструктурного объекта, в том числе при условии волнения водной среды, путем осуществления прижима основной конструкции комплекса к поверхности объектов за счет, создаваемого бортовыми винтовыми движителями упора, направленного в противоположную сторону от поверхности, а также стабилизации и удержания спускаемых исполнительных устройств.
Техническим результатом является повышение точности и эффективности проводимых работ вблизи объекта, обеспечение точной навигационной привязки зоны подводно-технических и инспекционных работ, а так же коммутации сигнальных и силовых электрических каналов.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать притапливаемый роботизированный комплекс разработанного состава. Разработанный роботизированный комплекс содержит, по меньшей мере, носитель оборудования, выполненный с возможностью работы в двух средах (жидкая/газообразная), а также кабельные и тросовые лебедки, оснащенные собственной системой управления для автоматического регулирования длины вытравленного информационно-силового кабеля в зависимости от необходимой глубины спуска инструментария и собственную движительную систему для горизонтального перемещения и фиксации на объекте работ. Предпочтительно указанное оборудование размещено на телеуправляемой платформе, выполненной с возможностью изменения плавучести. Также на платформе могут быть установлены дополнительно движители, обеспечивающие перемещение платформы по поверхности и ее фиксации (колесно-гусеничные для горизонтального перемещения и винтовые для осуществления прижима к поверхности). На платформе может быть также дополнительно установлено различное автоматизированное оборудование, позволяющее осуществлять поисковые и ремонтные работы. Комплекс также может содержать, по меньшей мере, кабель-троссовую систему обеспечения питания и управления, а также универсальное контейнерное средство для размещения систем управления, транспортировки, эксплуатации и хранения и имеет возможность использования сменного исполнительного или измерительного погружного модуля.
Выше приведенный перечень не ограничивает номенклатуру дополнительно используемого в составе комплекса оборудования.
В телеуправляемом режиме работы комплекса оператор с использованием берегового / судового блока управления осуществляет навигацию по интересующему участку исследуемого объекта, получая необходимую визуальную информацию на дисплее.
Береговой/судовой блок представляет собой определенный состав средств управления, энергообеспечения, хранения данных и других систем, необходимых для функционирования и управления комплексом.
Использование предлагаемого комплекса позволяет эффективно использовать различные средства при ремонтных, восстановительных и измерительных работах на подводной части инфраструктуры.
Области применения изобретения: подводные части морских и речных объектов гидротехнической и нефтегазопромысловой инфраструктуры, плотины ГЭС, а также причальные стенки, шлюзовые камеры, искусственные насыпные и железобетонные конструкции, плотины, берега каналов и прочих водных путей, подводные части корпусов плавучих полупогружных буровых установок и погружных нефтегазодобывающих платформ и др.