СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА НА УЧАСТКАХ НАДЗЕМНЫХ ПЕРЕХОДОВ
SYSTEM OF DIAGNOSTICS OF MAIN PIPELINE AT ABOVE-GROUND CROSSING SECTIONS

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для диагностики технического состояния надземных переходов магистральных трубопроводов.
Наиболее современным видом контроля геометрии объекта является лазерное сканирование. В отличие от традиционных геодезических измерений лазерное сканирование позволяет выполнить с высокой детальностью цифровую 3D модель любого объекта [1] (.ru/projects/671/4571/).
Недостатки данного метода:
- высокая стоимость оборудования;
- невозможность получения информации в режиме online без применения дополнительных устройств.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой системе диагностики технического состояния магистрального трубопровода на участках воздушных переходов является система диагностики технического состояния опасного участка магистрального газопровода [2] (RU 2334163 С, 20.09.2008). Оптическая часть известной системы состоит из четырех видеокамер, расположенных друг от друга на базисных расстояниях в вершинах прямоугольника. Совместное использование четырех пар видеокамер позволяет получить глубину и объемность изображений контролируемого участка. А это, по мнению авторов, позволяет определить координаты всех объектов на контролируемом участке.
Недостатки данного метода:
- оценивать смещение объектов на контролируемом участке можно только в 2-координатной системе, так как видеокамеры установлены в одной плоскости;
- отсутствие алгоритма математического расчета положения объектов на контролируемом участке.
Целью настоящего изобретения является создание экономичной, стационарной оптической системы мониторинга надземных переходов магистральных трубопроводов, позволяющей получать информацию о реальном изменении геометрии трубы надземного перехода и положения ее опор в формате 3D.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявленная система диагностики технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов, содержащая оптическое устройство и аппаратно-программный комплекс, согласно изобретению дополнительно снабжена мишенями-маркерами, закрепленными на трубопроводе и его опорах и выполненными с вертикальными и горизонтальными градуировками, эталонные снимки которых занесены в базу данных аппаратно-программного комплекса, а в качестве оптического устройства использован фотоаппарат, при этом аппаратно-программный комплекс выполнен с возможностью обработки снимка каждой мишени-маркера посредством наложения на ее эталонный снимок и расчета величины отклонения геометрии трубопровода и положения его опор по величине смещений вертикальных и горизонтальных градуировок мишеней-маркеров от их положений на эталонных снимках.
На фиг. 1 показана система диагностики технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов, где:
1 - аппаратно-программный комплекс;
2 - мишень-маркер;
3 - труба надземного перехода;
4 - опоры;
5 - фотоаппарат;
6 - экран монитора.
На фиг. 2 показана мишень-маркер, на которой имеется вертикальная и горизонтальная градуировки.
На фиг. 3 показано смещение исследуемого снимка мишени-маркера относительно эталонного снимка.
Система диагностики технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов содержит: аппаратно-программный комплекс 1; мишени-маркеры 2, закрепленные на трубе надземного перехода 3 и опорах 4; фотоаппарат 5. Информация о фактическом изменении геометрии трубы надземного перехода и положения его опор выводится на экран монитора оператора 6.
Перед началом работ производятся: фотографирование стационарно установленным фотоаппаратом 5 мишеней-маркеров 2 и замеры расстояний до них. Полученные снимки и замеренные расстояния являются эталонными и заносятся в базу данных программного обеспечения аппаратно-программного комплекса 1.
Заявляемая система диагностики технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов работает следующим образом.
Фотоаппарат 5 направляется в автоматическом режиме на мишень-маркер 2, производится ее фотографирование. Аппаратно-программный комплекс 1 производит обработку снимка и накладывает его на имеющийся в его памяти эталонный снимок (см. фиг. 3). Данная операция повторяется для каждой мишени-маркера. По величине смещений (А и Б) вертикальных и горизонтальных градуировок мишеней-маркеров 2 от эталонов производится расчет изменения геометрии трубы надземного перехода 3 и положения опор 4 в плоской системе координат (X, Y). По изменению размеров градуировок (В) мишеней-маркеров относительно эталонных значений производится расчет величины отклонения трубы надземного перехода 3 и опор 4 по оси Z.
Информация с фотоаппарата 5, прошедшая обработку в аппаратно-программном комплексе 1, в режиме реального времени выводится на экран монитора 6, в том числе изображение контролируемого участка МГ в формате 3D и величины отклонений контролируемых точек по координатам X, Y, Z.
Техническим результатом применения данного изобретения является использование полученной информации об изменениях геометрии трубопровода и положения опор, для принятия обоснованных решений по снижению уровней напряженно-деформированного состояния трубопровода, например, с помощью регулировок опор или замены опор.
Источники информации
1. http://www/navgeocom.ru/projects/671/4571/.
2. RU 2334163 С, 20.09.2008.