МОБИЛЬНЫЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для контроля состояний тоннельных канализационных коллекторов глубокого заложения.
Известны различные устройства, предназначенные для обследования и профилактического осмотра внутренних поверхностей самотечных коллекторов или иных водных коммуникаций.
Известно устройство для осмотра внутренних поверхностей самотечных коллекторов или иных водных коммуникаций, содержащее подвижной несущий модуль и установленную на нем поворотную телевизионную камеру, на кожухе которой закреплены осветители. Модуль соединен с помощью кабеля с пультом управления, снабженным монитором, размещенным на наземном транспортном средстве, при этом модуль включает узел для крепления буксировочного троса, установленный на задней стенке корпуса модуля, снабжен блоком измерения расстояния от места ввода модуля в коллектор до осматриваемого участка, при этом подвижной несущий модуль выполнен плавучим и имеет рулевой механизм. Узел крепления буксировочного троса выполнен в виде герметичного разъема кабеля, который выполнен грузонесущим и укладывается на установленную на наземном транспортном средстве лебедку, снабженную кабелеукладчиком и приводимую в движение электродвигателем с редуктором и блоком регулирования скорости подачи кабеля (заявка РФ на изобретение №93017060, МПК E 03 F 7/12, публикация 1995 г.).
Известно устройство для обследования действующих канализационных коллекторов, содержащее плавучий носитель с размещенной на нем телевизионной камерой с направленным источником света и блоком управления и контроля, соединенный через лебедку кабель-тросом с телевизионной камерой и носителем, при этом плавучий носитель выполнен в виде расположенных по периметру четырех блоков с положительной плавучестью, на двух из которых, соединенных между собой жестко, размещена телевизионная камера с направленным источником света, два других блока с положительной плавучестью одними своими концами шарнирно соединены с первыми двумя блоками с положительной плавучестью попарно, а свободными концами - с помощью рычагов подсоединены к штоку с заслонкой, которая размещена между внутренними боковыми стенками упомянутых блоков с положительной плавучестью с возможностью перемещения вдоль последних (свидетельство на полезную модель №2253, МПК E 03 F 7/00, публикация 1996 г.).
Известные устройства не позволяют обеспечить дефектоскопию тоннельных коллекторов и эффективный мониторинг гидродинамического потока и газового состава воздушной среды в тоннельных коллекторах.
Задачей настоящей полезной модели является создание удобного в обслуживании и эффективного в работе мобильного диагностического комплекса, позволяющего оперативно получать достоверную информацию о состоянии надводной и подводной частей тоннельного канализационного коллектора в технологическом режиме непрерывного транспортирования сточных вод (без отключения коллектора), с целью предупреждения нарушения его работоспособности.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Мобильный диагностический комплекс содержит подвижной несущий модуль с размещенной на нем поворотной телевизионной
камерой. Подвижной несущий модуль выполнен плавучим, размещен на наземном транспортном средстве и содержит блок измерения расстояния от места ввода модуля в коллектор до осматриваемого участка. Наземное транспортное средство содержит специализированное рабочее место оператора, снабженное монитором, и связанное с подвижным несущим модулем посредством трос-кабеля. Подвижной несущий модуль дополнительно содержит блок ультразвукового сканирования подводной и надводной частей, блок непрерывного контроля гидрофизических параметров воды, блок непрерывного контроля газового состава воздушной среды, а также блок предварительной обработки данных для формирования упакованной для передачи информации, привязанной ко времени, блок сопряжения с рабочим местом оператора; блок преобразования напряжения и блок аварийной связи со специализированным рабочим местом оператора. Наземное транспортное средство выполнено в виде автомобиля КАМАЗ, на раме шасси которого установлен фургон каркасного типа и крано-манипуляторная установка с выносными опорами и крюковой подвеской, закрепленная на задней части шасси у задней стенки фургона. Фургон разделен перегородкой на два отсека - приборный и технологический. Приборный отсек расположен в передней части фургона и содержит специализированное рабочее место оператора, включающее компьютер, предназначенный для управления работой диагностического плавучего комплекса в режиме реального времени и отображения текущей информации, обработки и архивирования накопленной информации. Технологический отсек расположен в задней части фургона и в нем размещены диагностический плавучий комплекс, барабан для намотки оптоволоконного грузонесущего трос-кабеля, направляющий ролик и дизельный агрегат, установленый с возможностью перемещения и установки вне фургона при помощи крано-манипуляторной установки.
На представленных чертежах изображено предлагаемое устройство.
На фиг.1 представлен общий вид мобильного диагностического комплекса в развернутом положении; на фиг.2 - диагностический плавучий комплекс в канализационном коллекторе; на фиг.3-4 изображен фургон, на фиг.5 - показано размещение оборудование в фургоне, вид сверху; на фиг.6 - то же, вид сбоку; на фиг.7-9 изображен диагностический плавучий комплекс в трех проекциях.
Мобильный диагностический комплекс содержит шасси автомобиля КАМАЗ, на раме которого установлены фургон 1 каркасного типа и крано-манипуляторная установка 2 с выносными опорами 3 и крюковой подвеской (не показана), закрепленная на задней части шасси у задней стенки фургона 1. Крано-манипуляторная установка 2 гидравлического типа задействована от двигателя шасси и предназначена для перемещения крышки 4 грузового люка шахты, дизельгенератора 5 и удержания ролика 6 при направлении трос-кабеля 7 в шахту коллектора.
Фургон 1 разделен перегородкой 8 на два отсека - приборный 9 и технологический 10. Приборный отсек 9 расположен в передней части фургона и содержит специализированное рабочее место оператора 11, снабженное компьютером и монитором (не показаны). Технологический отсек 10 расположен в задней части фургона и в нем размещено стационарное оборудование мобильного комплекса, а также оборудование, предназначенное для работы вне фургона.
Стационарное оборудование включает барабан лебедки 12 для намотки оптоволоконного грузонесущего трос-кабеля 7 и распределительный щит 13, служащий для подачи электроэнергии на электрифицированное оборудование.
Оборудование, предназначенное для работы вне фургона, включает диагностический плавучий комплекс 14, связанный с трос-кабелем 7 лебедки 12, пропущенным через направляющий ролик 6 и дизельный
агрегат 5, закрепленный при транспортировке фургона на площадке, с которой он может выдвигаться для перемещения и установки вне фургона при помощи крано-манипуляторной установки 2.
Подвижной несущий модуль выполнен плавучим и содержит поворотную телевизионную камеру 15, и два аппаратных контейнера 16 и 17, в которых размещена соответствующая контрольно-измерительная аппаратура (блок измерения расстояния от места ввода модуля в коллектор до осматриваемого участка, блок ультразвукового сканирования подводной и надводной частей, блок непрерывного контроля гидрофизических параметров воды, блок непрерывного контроля газового состава воздушной среды, блок предварительной обработки данных для формирования упакованной для передачи информации, привязанной ко времени, блок сопряжения с рабочим местом оператора; блок преобразования напряжения и блок аварийной связи со специализированным рабочим местом оператора).
Диагностический плавучий комплекс и специализированное рабочее место оператора представляют собой единый программно-аппаратный комплекс в модульном исполнении, связанный оптоволоконным грузонесущим трос-кабелем 10.
Диагностический плавучий комплекс предназначен для проведения в режиме реального времени осмотров надводной и подводной частей тоннельных канализационных коллекторов, проведения измерений гидро-, химико-физических параметров сточных вод, преобразования их в цифровой код и передачи данных по оптоволоконному кабелю связи на пульт оператора.
Питание диагностического плавучего комплекса - автономное от бортовых аккумуляторных батарей.
Специализированное рабочее место оператора предназначено для управления работой диагностического плавучего комплекса в режиме
реального времени и отображения текущей информации, обработки и архивирования накопленной информации.
В состав специализированного рабочего места оператора входит компьютер, монитор, клавиатура, источник питания, панель цифровых индикаторов, а также дополнительное аналитическое оборудование - анализаторы параметров воздуха в шахте тоннельного канализационного коллектора и проб сточных вод.
Обследование состояния тоннельных коллекторов производится за счет перемещения по коллектору (по течению потока жидкости) диагностического плавучего комплекса, связанного трос-кабелем с наземным оборудованием: барабаном для намотки трос-кабеля и регистрирующей аппаратурой.
Опускание диагностического плавучего комплекса в шахту и перемещение по тоннелю вперед осуществляется за счет силы тяжести и гидродинамического сопротивления, оказываемого потоку жидкости. При этом привод барабана обеспечивает размотку трос-кабеля перемещение диагностического плавучего комплекса с заданной оператором скоростью. При перемещении вперед по коллектору осуществляется обследование его состояния.
Перемещение диагностического плавучего комплекса назад осуществляется барабаном намоткой троса-кабеля. При перемещении назад осуществляется извлечение диагностического плавучего комплекса из коллектора и шахты.
Барабан имеет электрический привод с частотным регулятором, частота вращения определяется скоростью перемещения диагностического плавучего комплекса и устанавливается оператором. Частотный регулятор также обеспечивает защиту от перегрузок привода и трос-кабеля.
Для обеспечения электроэнергией наземного оборудования используется дизельный агрегат, при этом обеспечена возможность
подключения к внешнему источнику централизованного электроснабжения.
Предложенный мобильный диагностический комплекс для контроля состояний тоннельных канализационных коллекторов глубокого заложения позволяет:
- получать достоверную оперативную информацию о состоянии надводной и подводной частей тоннельного канализационного коллектора в технологическом режиме непрерывного транспортирования сточных вод (без отключения коллектора), с целью предупреждения нарушения его работоспособности;
- классифицировать телевизионные и визуализированные, в режиме реального времени, изображения дефектов и их пространственное положение, полученные с помощью телевизионной камеры и блока ультразвукового сканирования подводной и надводной частей, для обеспечения возможности принятия исчерпывающих мер по устранению возникших нарушений и ликвидации предпосылок для аварийных ситуаций;
- контролировать газовый состав воздушной среды, уровень загрязненности поступающих в коллектор сточных вод, определение характера загрязнения, а также обнаружение его источников;
- предупреждение (или ограничение) вредного воздействия на окружающую среду сбросов в водные протоки загрязняющих веществ;
- ограничить необходимость спуска людей в тоннельный канализационный коллектор.