СИГНАЛЬНАЯ ЗАЩИТНАЯ РЕШЕТКА Российский патент 2006 года по МПК E02B5/08 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования гидротехнических сооружений, предназначенных для защиты подводной части конструкций, в частности, от несанкционированного проникновения в акваторию подводящих и отводящих каналов гидротехнических сооружений повышенной ответственности (ТЭС, АЭС, ГЭС и т.п.).

Известна сороудерживающая решетка, содержащая стержни, установленные в потоке и прикрепленные к горизонтальным элементам несущей рамы, несколько подвижных горизонтальных балок, имеющих по их длине отверстия и пазы, груз, прикрепленный к нижнему горизонтальному элементу рамы, ось с укрепленными по ее длине крюками, полки, укрепленные на вертикальных элементах рамы. Стержни выполнены в виде струн и установлены в отверстиях подвижных горизонтальных балок. Верхние концы струн закреплены на верхнем горизонтальном элементе рамы, а нижние выполнены в виде петель, взаимодействующих с крюками оси. (А.С. СССР №1559042, Е 02 В 5/08, опубл.23.04.90 г.)

Недостатком аналога является то, что такая сороудерживающая решетка не дает возможности получить оперативную информацию о целостности всей конструкции.

Известна волоконно-оптическая сеть для охраны водозаборных каналов, морских буровых установок и т.п., устанавливаемая в открытых акваториях на скрепленных друг с другом трубчатых поплавках, к которым крепятся подводная и надводная части сети, используемая как датчик, реагирующий на попытки разрезания, разрыва, растяжения и замыкания (журнал "Специальная техника", №4, 2004 г. С.25, 26).

Недостатком аналога является то, что она достаточно дорогостоящая и для защиты водотоков гидротехнических сооружений из-за низкой физической защиты от плавающих предметов малопригодна.

Известна сороудерживающая решетка, содержащая вертикальные стержни, соединенные горизонтальными стяжками и которая снабжена дополнительными вертикальными стержнями и связующими элементами. Причем стержни симметрично прикреплены к стяжкам по обе их стороны, а связующие элементы расположены между стержнями и прикреплены к ним. (А.С. СССР №1117365, Е 02 В 5/08, опубл.07.10.1984 г.).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются низкая надежность вследствие значительных напряжений в стержнях от статических и динамических нагрузок при значительных скоростях потока, которые могут иметь место на частично засоренной решетке, а также отсутствие оперативной информации о целостности конструкции.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении надежности работы, оповещении, указании места и характера деформации при помощи двухуровневой системы контроля, ремонте автономных секций сигнальной защитной решетки путем их замены без отключения сигнализации всей конструкции, исключении попадания посторонних плавающих предметов и несанкционированного допуска в защищаемую часть акватории гидротехнических сооружений.

Для достижения указанного технического результата в сигнальной защитной решетке, содержащей вертикальные стержни и связующие элементы, размещена двухуровневая система контроля, один уровень содержит два независимых контура сигнализации. Первый контур расположен в вертикальных стержнях, выполненных в форме вертикальных полых трубок, в которых размещен провод контактной сигнализации с датчиками, расположенными в верхней горизонтальной трубе автономной секции. Провода контактной сигнализации и датчиков объединены в общий провод. Провода контактной сигнализации второго контура расположены в двух крайних вертикальных полых трубках и соединены с двумя и более датчиками наличия воды, расположенными в нижней горизонтальной трубе, которая, как и верхняя горизонтальная труба, сообщена со всеми вертикальными полыми трубками. Причем общий провод первого контура и провода второго контура выведены как на звуковую и световую сигнализацию самой решетки, так и на пульт оператора. Во втором уровне для видеоконтроля и определения качественных и количественных характеристик обнаруженных деформаций установлен с возможностью перемещения по направляющим, например кольцам, переносной телевизионный зонд.

Кроме этого, заявленное техническое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:

- сигнальная защитная решетка установлена в пазах гидротехнического сооружения с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного устройства;

- верхняя и нижняя горизонтальные трубы, как и вертикальные полые трубки, которые могут иметь U-образную или линейную форму, изготовлены из круглого или продолговатого профиля;

- связующий элемент выполнен как сплошная горизонтальная пластина в полой эллипсоидной форме, в которой могут быть установлены дополнительные провода контактной сигнализации.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения от указанного выше известного, наиболее близкого к нему является то, что в сигнальной защитной решетке размещена двухуровневая система контроля, один уровень которой содержит два независимых контура сигнализации, а второй уровень снабжен переносным телевизионным зондом.

Благодаря такой системе контроля появляется возможность не только получения оперативной информации о целостности как самой решетки, так и отдельных ее элементов, но и выявления и локализации участка повреждения сигнальной защитной решетки, а также определения степени и характера деформации отдельных элементов в любой ее точке без специального водолазного обследования и демонтажа автономных секций.

Предлагаемая сигнальная защитная решетка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.

На фиг.1 показана сигнальная защитная решетка. Общий вид.

На фиг.2 - переносной телевизионный зонд. Общий вид.

На фиг.3 - фрагмент расположения провода контактной сигнализации с датчиками в верхней части автономной секции сигнальной защитной решетки.

На фиг.4 - фрагмент расположения провода контактной сигнализации с датчиком наличия воды в нижней части автономной секции сигнальной защитной решетки.

Защитная сигнальная решетка (фиг.1) содержит вертикальные полые трубки 1, связующие элементы 2, выполненные в форме горизонтальных пластин, в вертикальных полых трубках 1 размещен провод контактной сигнализации 3 с датчиками 4 (фиг.3), которые объединены в общий провод 5, расположенный в верхней горизонтальной трубе 6, провода контактной сигнализации 7 двух крайних вертикальных полых трубок 8 соединены с датчиками 9 наличия воды, расположенными в нижней горизонтальной трубе 10 (фиг.4), сообщающейся со всеми вертикальными полыми трубками 1 и 8, переносной телевизионный зонд 11, перемещающийся по направляющим, например кольцам 12 (подъемное устройство и пульт оператора на чертеже не показаны).

Работа защитной сигнальной решетки осуществляется следующим образом.

Мусор заносится потоком воды на вертикальные полые трубки 1 и задерживается, стесняя поток, в результате чего создается давление на сигнальную защитную решетку.

После появления определенного давления на вертикальные полые трубки 1 или 8 при их деформации, как, например, смещение от вертикали или разрыв происходит размыкание провода контактной сигнализации 3 или 7 с датчиками 4 первого контура или датчиками 9 наличия воды второго контура, при этом передаваемый по общему проводу 5 звуковой или световой сигнал отражается на мониторе пульта оператора.

Так же при нарушении герметичности первого или второго контура, при попадании внутрь вертикальных полых трубок 1 или 8 воды, срабатывает один из датчиков 9 наличия воды, которые находятся в нижней горизонтальной трубе 10 каждой автономной секции.

В это же время в двухуровневой системе контроля происходит видеоконтроль, который осуществляется переносным телевизионным зондом 11 по предусмотренным для этого в каждой секции сигнальной защитной решетки направляющим, например кольцам 12.

Таким образом, первый и второй уровни системы контроля обеспечивают работу систем сигнализации при любом смещении или деформации вертикальных полых трубок 1 или попадании воды в полость вертикальных полых трубок 8 при нарушении их герметичности.

Получив информацию о конкретном участке повреждения с помощью переносного телевизионного зонда 11, движущегося по кольцам 12, оператор на пульте уточняет причину повреждения и определяет его объем.

После этого, при необходимости, поврежденная автономная секция сигнальной защитной решетки может быть поднята с помощью подъемного устройства без отключения сигнализации системы контроля остальной ее части для устранения повреждения.

Кроме этого, сигнальная защитная решетка препятствует попаданию посторонних плавающих предметов в защищенную часть акватории, поднимая автономную секцию предлагаемой решетки, появляется возможность для очистки дна водоема, а также производить ремонт или замену вышедших из строя элементов конструкции путем их замены в течение короткого времени, например от одного до трех часов.

Предлагаемая сигнальная защитная решетка может применяться в уже существующих конструкциях различных сороудерживающих решетках или подобных сооружениях, дополняя функции предотвращения попадания плавающего мусора контролем за несанкционированным проникновением в охраняемую часть акватории гидротехнических сооружений повышенной ответственности.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования гидротехнических сооружений, предназначенных для защиты подводной части конструкций, в частности, от несанкционированного проникновения в акваторию подводящих и отводящих каналов гидротехнических сооружений повышенной ответственности (ТЭС, АЭС, ГЭС и т.п.). Решетка состоит из вертикальных стержней и связующих элементов. В решетке размещена двухуровневая система контроля, один уровень содержит два независимых контура сигнализации, первый контур расположен в вертикальных стержнях, выполненных в форме вертикальных полых трубок, в которых размещен провод контактной сигнализации с датчиками, расположенными в верхней горизонтальной трубе автономной секции, при этом провода контактной сигнализации и датчиков объединены в общий провод. Провода контактной сигнализации второго контура расположены в двух крайних вертикальных полых трубках и соединены с двумя и более датчиками наличия воды, расположенными в нижней горизонтальной трубе, которая, как и верхняя горизонтальная труба, сообщена со всеми вертикальными полыми трубками, причем общий провод первого контура и провода второго контура выведены как на звуковую и световую сигнализацию самой решетки, так и на пульт оператора. Во втором уровне для видеоконтроля и определения качественных и количественных характеристик обнаруженных деформаций установлен с возможностью перемещения по направляющим, например кольцам, переносной телевизионный зонд. Решетка может быть установлена в пазах гидротехнического сооружения с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного устройства. Верхняя и нижняя горизонтальные трубы, как и вертикальные полые трубки, которые могут иметь U-образную или линейную форму, изготовлены из круглого или продолговатого профиля. Связующий элемент может быть выполнен как сплошная горизонтальная пластина или в полой эллипсоидной форме, в которой могут быть установлены дополнительные провода контактной сигнализации. Изобретение повышает надежность работы сооружения, увеличивает точность указания места и характера деформации.3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сигнальная защитная решетка, содержащая вертикальные стержни и связующие элементы, отличающаяся тем, что в сигнальной защитной решетке размещена двухуровневая система контроля, один уровень содержит два независимых контура сигнализации, первый контур расположен в вертикальных стержнях, выполненных в форме вертикальных полых трубок, в которых размещен провод контактной сигнализации с датчиками, расположенными в верхней горизонтальной трубе автономной секции, при этом провода контактной сигнализации и датчиков объединены в общий провод, а провода контактной сигнализации второго контура расположены в двух крайних вертикальных полых трубках и соединены с двумя и более датчиками наличия воды, расположенными в нижней горизонтальной трубе, которая, как и верхняя горизонтальная труба, сообщена со всеми вертикальными полыми трубками, причем общий провод первого контура и провода второго контура выведены как на звуковую и световую сигнализацию самой решетки, так и на пульт оператора, во втором уровне для видеоконтроля и определения качественных и количественных характеристик обнаруженных деформаций установлен с возможностью перемещения по направляющим, например кольцам, переносной телевизионный зонд.2. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что она установлена в пазах гидротехнического сооружения с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного устройства.3. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя горизонтальные трубы, как и вертикальные полые трубки, которые могут иметь U-образную или линейную форму, изготовлены из круглого или продолговатого профиля.4. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что связующий элемент выполнен как сплошная горизонтальная пластина или в полой эллипсоидной форме, в которой могут быть установлены дополнительные провода контактной сигнализации.