ИНФРАЗВУКОВАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для текущего контроля герметичности и других технических характеристик трубопроводов.
Известен «СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ УТЕЧЕК В МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ» RU 2190152 [1], содержащее основанный на регистрации времени прихода двух ударных волн пониженного давления, образующихся в момент местного разрыва или повреждения трубопровода, на концы контролируемого участка трубопровода, нахождении разности времени прихода указанных волн и определении местоположения утечки, в момент местного разрыва или повреждения трубопровода генерируют высокочастотное колебание, манипулируют его по фазе модулирующим кодом, содержащим сведения о номере аварийного участка трубопровода и местоположении утечки, формируя тем самым тревожный сигнал с фазовой манипуляцией, усиливают сформированный сигнал по мощности, излучают его в эфир, принимают на пункте контроля тревожный фазоманипулируемый сигнал на три антенны, расположенные на одной линии, параллельной трубопроводу, в виде отрезка прямой, в центре которого помещают приемную антенну измерительного канала.
Пункт контроля возможно размещать на борту космического аппарата, проекцию траектории полета которого прокладывают вблизи магистрального трубопровода параллельно ему, причем приемные антенны располагают на концах специальных панелей в виде геометрического креста.
Недостатком известного способа является низкая чувствительность связанная с аналоговой передачей фазоманипулированного сигнала, низкая точность определения линейных координат утечек и ограниченная область применения способа.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТРУБОПРОВОДА», RU ПМ 97534 [2], содержащая n каналов сбора и обработки акустической информации, каждый канал содержит акустический датчик, выполненный с возможностью установки непосредственно на трубопроводе, каждый i-й датчик связан с i-м усилителем-преобразователем, i-м фильтром, i-м аналого-цифровым преобразователем, i-м блоком сбора, записи и хранения данных и снабжен микроконтроллером и тактовым генератором, каждый канал сбора и обработки акустической информации дополнительно снабжен микропроцессором, выполненным с возможностью осуществления функции управления, диагностики и обработки сигнальной информации, передатчиком и автономным блоком питания, причем интеллектуальные датчики размещаются вдоль трубопровода группами, каждая из которых содержит не менее двух интеллектуальных датчиков, расстояние между датчиками в каждой группе много меньше расстояния между группами интеллектуальных датчиков. Совокупность обрабатывающих блоков объединена в контроллер группы датчиков, содержащий n каналов обработки акустической информации.
В известной системе [2] передается оцифрованный сигнал, что существенно улучшает его чувствительность. Тем не менее, к недостаткам известной конструкции можно так же отнести недостаточную чувствительность, низкую точность определения линейных координат утечек и ограниченная область применения системы в целом.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение чувствительности, повышение точности определения линейных координат и расширение области применения предлагаемой системы.
Технический результат достигается тем что инфразвуковая система мониторинга трубопроводов, содержащая n каналов сбора и обработки акустической информации так, что каждый канал содержит акустические датчики, выполненные с возможностью установки непосредственно на трубопроводе, соединенные с соответствующим входом контроллера, содержащего n каналов обработки информации, причем датчики размещаются вдоль трубопровода группами, каждая из которых содержит не менее двух датчиков с расстоянием между датчиками в каждой группе много меньшим расстояния между самими группами датчиков, а выход контроллера соединен с каналом связи, характеризуется тем, что преобразователи инфразвукового сигнала, расположены на трубопроводе в группах попарно с равными расстояниями в паре, а контроллер является универсальным устройством, обеспечивающим обработку инфразвуковых сигналов, поступающих от преобразователей инфразвукового сигнала, в качестве которых применены как акустические датчики, так и датчики давления.
Инфразвуковая система мониторинга трубопроводов, схематически представлена на Фиг. 1, где:
1. Трубопровод.
2. Пары преобразователей инфразвукового сигнала.
3. Универсальный контроллер.
4. Канал связи.
5. Компьютер управления.
Система мониторинга трубопроводов действует следующим образом.
На трубопроводе 1 группами на расстоянии большем чем расстояние в паре установлены пары преобразователей инфразвукового сигнала (инфразвуковые акустические датчики) 2. Сигналы с пар датчиков 2 поступают на универсальный контроллер 3, который формирует сигнал для отправки его в канал связи 4. Компьютер управления 5, получая сигнал из канала связи (например, по радиоканалу) обрабатывает его и выдает в необходимом потребителю виде. Система позволяет в совокупности с математическими методами обработки значительно гасить шум насосных станций и других источников шума, что позволяет значительно повысить чувствительность системы мониторинга трубопроводов к утечкам и точность определения линейных координат источников сигналов.
Обработка инфразвуковых сигналов математическими методами с использованием универсального контроллера обеспечивает многофункциональность заявляемой системы: обнаружение утечек, локацию внутритрубных устройств, регистрацию механических воздействий, инфразвуковую дефектоскопию, измерение расхода продукта перекачки, ряд других функций, чем и достигается технический результат - расширение области применения заявляемой полезной модели.
Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом использована для мониторинга трубопроводов, как уже существующих так и вновь строящихся.