Устройство для обнаружения дефектов глубоководных выпусков очистных сооружений

г
(
МКИ ЕОЗР 7/00
Устройство для обнаружения дефектов глубоководных выпусков очистных сооружений (ГВОС).
Предложение относится к области водопроводно-канализационного хозяйства и может быть использовано, например, для контроля труб очистных сооружений подводного заложения, а также для контроля трубопроводов любого другого назначения располс гаемых под водой, и служить экологическим задачам.
Очистные сооружения приморских городов, либо городов, находящихся на берегу крупных водоемов сливают очищенные стоки промьшленных предприятий и бытового сектора в эти водоемы по трубам глубоководного выпуска очистных сооружений (ГВОС).
Выпуски очистных сооружений, уложенные на дно водоема подвержены физическим воздействиям природных сил. Подводные течения и поверхностные волны приводят в движение участки поверхности дна, в результате чего одни участки трубопровода ГВОС оказываются засыпанными, а другие подмыты и лишены опоры. Это создает опасные напряжения на конструкцию ГВОС, способные привести к деформации и разрушению отдельных участков ГВОС. Одновременно на трубопровод ГВОС оказывается химическое воздействие как со стороны продуктов транспортировки, так и со стороны наружной среды, В результате возможно образование трепдан, свищей и т.д., что приводит к утечке продуктов транспортирования и загрязнению окружающей среды.
На практике для контроля исправности трубопровода выпуска очистных сооружений расположенного глубоко под водой и определения места разрушения ГВОС осуществляется осмотр трубопровода с привлечением водолазов. Но такие работы не дают четкой картины состояния контролируемого участка, т.к. отсутствует привязка к какой-либо системе координат контролируемого объекта, а также недостаточная маневренность осмотра, что затрудняет п Зоведение последующих ремонтных работ и существенно увеличивает срок их проведения.
SИзвестны автономные и буксируемые подводные аппараты фирм BF/Vfj OS SFA UHBL и т.д. Эти аппараты снабжены различными датчиками, в том числе фото-и телекамерами-и.предназначены для комплексного изучения морского дна, осмотр подводных сооружений и поддержки водолазов. Однако применение их для обнаружения дефектов подводных трубопроводов неэффективно т.к. во-первых, для осмотра всей поверхности трубопровода необходимо выполнить несколько проходов вдоль трубопровода, что ухудшает визуальное восприятие и делает невозможной привязку всех частей видеоизображения трубопровода к координатной системе, и, во-вторых, из-за отсутствия механического контакта подводного аппарата с трубой становятся невозможным точные инструментальные измерения местоположения обнаруженных повреждений и перемещений трубопровода относительно грунта.
Известное устройство принятое за прототип, также предназначенное для подводных наблюдений (см. фирменный проспект y,l.f(n€
/ FGrlAJC   5,
содержит подводный носитель в виде рамы, на которой размещены телевизионный модуль и приборный бокс, соединенные между собой и, через линию связи, с регистрирующим устройством.
Известное устройство дистанционно управляемое. Оно имеет четырех моторную движительную систему: два мотора для движения вперед и назад, два мотора для движения в сторону и по вертикали. Видеосигнал телекамеры установленной на подводном носителе поступает на монитор.
Известное устройство не обеспечивает одновременного осмотра поверхности трубопровода по всему диаметру трубы в плоскости перпендикулярной его осевой линии и определение пространственного положения трубопровода в любой (текущий) момент времени контроля объекта.
Предлагаемое устройство предназначенное для проведения профилактического осмотра, выборочного контроля .и обслуживания подводных трубопроводов ГВОС обеспечивает визуальный осмотр всей поверхности трубы и прилегающих участков дна; определение прост- .. ранственного положения трубопровода; определение мест утечек, за счет того, что носитель выполнен в виде колесной тележки, с наружных сторон которой посредством кронштейнов, выполненных с
ВОЗМОЖНОСТЬЮ их перемещения вверх-вниз относительно тележки, размещены дополнительно введенные два телевизионных модуля соединенные с приборньм боксом и через линию связи с регистрирующим устройством, при этом колесная тележка снабжена счетчиком пройденного расстояния, соединенного с приборным боксом.
Визуальный осмотр всей поверхности трубы ГВОС и прилегающих участков дна осуществляется за счет применения трех телекамер, конструктивно расположенных таким образом, что их оптические сие-, темы перекрывают всю поверхность трубопровода в плоскости перпендикулярной его осевой линии и прилегающие участки дна. Одновременно определяются координаты данного места контроля относительно трубопровода, благодаря непосредственному контакту устройства с обследуемой трубой и определению в каждый текущий момент пройденного расстояния вдоль трубопровода, курса и других параметров в соответствии с решаемой задачей. Например, определение мест утечек возможно за счет непрерывного измерения солености и температуры в привязке к конкретному месту на трубопроводе. Резкое изменение упомянутых параметров сигнализирует о попадании продуктов транспортирования в окружающую среду.
Сущность изобретения поясняется чертежем, где на фиг. I представлен носитель (вид прямо), на фиг. 2 - носитель (вид сверху), на фиг. 3 - блок-схема устройства для обнаружения дефектов ГВОС.
Устройство для обнаружения дефектов ГВОС состоит из носителя, представляющего собой колесную тележку I, на которой установлен телевизионный модуль 2. Телевизионный модуль включает в себя телевизионную камеру с щирокоугольным объективом-иллюминатором и источник света. С обеих наружных сторон 3 колесной тележки I на кронштейнах 4, выполненных с возможностью их перемещения вверх-вниз относительно тележки, например с помо1щ ю шарнирного соединения, укреплены два дополнительных телевизионных модуля 2 аналогичных первому. Носитель I оснащен датчиком пройденного расстояния, который может быть выполнен, например, в виде счетчика числа вращений одного из колес тележки, или соосно с ним расположенного мерного колеса 5 с длиной окружности кратной долям метра. Информация со счетчика числа вращений передается в приборный бокс б.
-6-
-г
7, измерительные датчики, например, датчик давления 8, датчик курса 9, датчик пройденного расстояния 10, датчик температуры II, датчик солености 12 и др., информационные сигналы с которых через блок формирования сигналов 13 и линию связи 14 передаются на регистрирующее устройство 15.
Колесная тележка I связана с обеспечивающим контроль плавсредством линией связи 14 представляющей собой комбинированный кабель-трос, по которому передаются информационные сигналы и электропитание.
Устройство работает следующим образом.
Колесная тележка I устанавливается на верхнюю часть трубопровода . С помощью раздвигающихся кронщтейнов 4 в зависимости от диаметра обследуемой трубы устанавливаются боковые телевизионные модули 2 таким образом, чтобы в поле их зрения попадали боковые поверхности трубы и дно водоема, на которое труба уложена. Благодаря такой компановке телевизионных камер становится возможным за один проход колесной тележки по трубопроводу наблюдать всю поверхность трубопровода и прилегающих к нему участков дна, на которых она уложена.
Колесная тележка I перемещается вдоль трубопровода , при этом видеосигналы с трех телевизионных модулей 2 поступают на вход блока преобразования формата 7 и через линию связи 14 на регистрирующее устройство 15. В качестве блока преобразования формата может быть использован любой из известных в видеотехнике ( см., например, проспект фирмы р«лй с /7 с копия прилагается)). Сигналы с измерительных датчиков через формирователь сигналов 13 и линию связи 14 также.подаются на регистрирующее устройство 15. На фигуре 3 чертежа представлена блок схема регистрирующего устройства 15.
Сигнал с блока преобразования формата 7 через линию связи 14 поступает на вход усилителя 16, с выхода которого сформулированный и усиленный видеосигнал поступает на первый вход смесителя 17, На второй вход смесителя 17 через линию связи и контроллер 18 поступает сигнал с измерительных датчиков. С выхода контроллера 18 сигнал поступает на печатающее устройство 19, которое осуществляет графическое представление трехмерного изображения контролируемого объекта. В смесителе IJ осуществляется наложение видеосигнала с телевизионных модулей и информационных титров поступаюЩИХ с контроллера 18.
С выхода смесителя 17 полностью сформированное телевизионное изображение объекта с информационными титрами (значения пройденного расстояния, давления, солености, температуры и т.п.), делающими его документальным, поступает на вход видеорегистратора 20, подключенного к телевизионному монитору 21.
Экран телевизионного монитора 21 условно разделен на четыре сектора, в трех из которых отображаются участки осматриваемого трубопровода: вид трубы слева и дно, вид трубы справа и дно и вид трубы сверху. В четвертом секторе отображается цифро-буквенная и графическая информация, поступающая с контроллера 18, соответствующая изображению в трех других секторах экрана.
.
-g