Способ определения осадки и внешнего состояния корпуса судна Российский патент 2020 года по МПК B63B39/12 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к определению количества груза, погруженного на судно по маркам углублений судна, к визуальному контролю за состоянием надводного и подводного борта судна. Может быть использовано для обнаружения образования наледи и наличия льда под днищем судна, для повышения безопасности судовых работ, может широко применяться в других областях, в том числе для обследования и мониторинга труднодоступных поверхностей, где необходим контроль (сооружения, здания, шахты). Изобретение реализовано в виде готовых изделий, которые прошли испытания в реальной работе на судах и доступны к продаже. Особенностью данного изобретения является определение осадки судна, которое проводится по визуальной информации о положении марок углубления и о внешнем состоянии корпуса судна съемкой камерой с оптимального расстояния до объекта с записью видео и/или выводом изображения на монитор и с сохранением информации на доступных носителях, позиционирование камеры непосредственно у объекта наблюдения проводится безопасно для оператора (членов экипажа или инспекторов).

Технический результат - обеспечение безопасности экипажа и инспектора (сюрвейера) при проведении судовых работ и значительное сокращение затрат. Поставленная задача достигается за счет применения камеры на опускаемом штативе, простом в использовании, легком и компактном при транспортировке.

Известен способ определения осадки судна, заявка №2018100528 МПК В63В 39/12 (2006.01) от 09.01.2018 федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент). Указанный в данной заявке способ определения осадки судна, заключающийся в замерах в нескольких точках судна параметров для определения высоты подводного борта судна, при этом замеры осуществляют с помощью геодезической аппаратуры ГЛОНАСС/GPS. Указанный способ обладает главным недостатком: - декларируемая и установленная авторами точность определения осадки судна предложенным способом - 2 см на спокойной воде - в 4 раза превышает допустимую погрешность международной методики ECE/ENERGY/19 и общепризнанной практикой определения количества груза по осадке судна (+/- 0,5 см), т.е. указанный в патенте способ не приемлем для определения количества погруженного или выгруженного груза по осадке судна (драфт-сюрвей) в коммерческих целях. Предлагаемое изобретение данных недостатков не имеет.

Известен способ для измерения осадки плавучего средства, заявка №2017137943 МПК В63В 39/12 (2006.01) от 31.10.2017 федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент). Указанный в патенте способ измерения осадки плавучего средства производится с помощью встраиваемого в конструкцию плавсредства устройства, содержащем два преобразователя разности давлений, входы которых сообщены трубопроводами с водным забортным пространством и атмосферой, и вычислитель. Способ имеет следующие недостатки, например, недостаточная для коммерческих целей точность и недостоверность показателей: со временем входные отверстия трубопроводов заиливаются, обрастают, трубопроводы забиваются, что приводит к ошибочным показаниям устройства. Предлагаемое изобретение данных недостатков не имеет.

Известно устройство определения величины осадки судна по маркам углубления, заявка №2000112509/28, МПК В63В 39/12, от 16.05.2000 г. федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент). Указанное в заявке устройство содержит цилиндрический прозрачный корпус с поплавком, подвес, гибкий шланг с грузом, источник оптического излучения для подсветки. Устройство имеет следующие недостатки: фактически устройство является вспомогательным средством для визуального определения величины осадки судна по маркам углубления, для определения осадки инспектор (сюрвейер) или член экипажа должны спуститься по трапу непосредственно к марке углубления, что является опасной операцией; - замер расстояния до уровня моря рулеткой с палубы судна требует участия минимум двух человек, а также является затруднительным при ветре и при значительной высоте надводного борта; - при пониженной температуре воздуха велика вероятность быстрого замерзания используемых в устройстве штуцеров с отверстиями малого диаметра, что приведет к ошибочным показаниям устройства; - устройство достаточно габаритное, включает: трубку с жесткой линейкой 50 см, гибкий шланг 4 м, веревку (фал) 10-15 м для опускания. Предлагаемое изобретение данных недостатков не имеет.

Известно устройство для измерения надводного борта судна, заявка №2000111071/28, МПК В63В 39/12, от 21.04.2000 г. федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент). Указанное в патенте устройство для измерения надводного борта судна состоит из цилиндрического корпуса с утяжеляющим грузом на шланге и подвесом с мерной лентой, размещенной в корпусе линейки с индикаторным покрытием и дроссельный элемент для сглаживания пульсаций потока. Для измерения надводного борта необходимо частично опускать устройство в воду и визуально снимать показания с линейки после подъема устройства. Данное устройство имеет недостатки: уровень заполнения трубы закрыт для визуального контроля и показания линейки не представляются неоспоримыми; при пониженной температуре воздуха велика вероятность быстрого замерзания используемых в устройстве дросселей малого диаметра, что приводит к ошибочным показаниям линейки; устройство громоздкое и тяжелое: труба из нержавеющей стали 1 м, стальной стержень 80 см, гибкий шланг 4 м, фал 10-15 м. Предлагаемое изобретение данных недостатков не имеет.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ определения осадки судна, заявка 2007120210/11, МПК В63В 39/12, от 30.05.2007 федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент). Способ заключается в том, что определение параметров отметок осадки судна осуществляют путем замера высоты подводного борта. Для этого участки наружной обшивки судна в местах пересечения забортной воды и нанесенных марок углублений снимают камерой в режиме реального времени в шести местах. Собранная информация с выводом изображения на монитор, отслеживается в разных скоростных режимах. По выделенному фрагменту определяется параметр отметки осадки судна. После выделения необходимого количества фрагментов и определенных по ним параметров отметок осадки судна информация сохраняется на доступных носителях информации. Устройство, реализующее способ состоит из камеры, ЭВМ (ноутбука/компьютера), соединенных между собой проводной и/или беспроводной связью. При этом устройство может комплектоваться водонепроницаемым прозрачным колпаком для защиты камеры от брызг и атмосферных осадков, а также штативом или телескопическим удлинителем для позиционирования камеры в точке, из которой осуществляется требуемый обзор и съемка. Указанный в патенте способ обладает недостатками, а именно: позиционирование камеры в точке, из которой осуществляется требуемый обзор и съемка, т.е. у ватерлинии судна (участков наружной обшивки судна в местах пересечения уровня моря и нанесенных марок углублений) с помощью телескопического удлинителя представляется крайне затруднительным, применим только при высоте надводного борта до 3 м и в безветренную погоду, на крупнотоннажных судах с высотой надводного борта 10-19 м этот способ позиционирования камеры не приемлем, т.к. ведение съемки вручную с трапа является крайне опасным и рискованным, для применения данного способа даже для маломерных судов необходимо громоздкое оборудование (телескопический удлинитель).

В настоящем патенте предлагаемый способ не содержит всех вышеперечисленных недостатков и обеспечивает получение достоверной визуальной информации при любых температурах, при любой высоте надводного борта, не подвергая инспекторов или членов экипажа риску.

Сущность изобретения заключается в следующем:

На опускаемый штатив устанавливается известный выдвижной держатель камеры (монопод) с закрепленной камерой, устройство опускается на веревке (фалом) вдоль плоской поверхности (по борту судна) до наблюдаемого объекта. Съемка ведется камерой с возможностью транслирования на монитор в реальном времени или просматривается с камеры/компьютера после ее подъема. Качество и достоверность видеосъемки достигается устойчивым положением камеры на оптимальном расстоянии (0,4-1 м) до объекта наблюдения и под максимально возможным углом (75-90 град), что дает минимальное оптическое искажение объекта наблюдения.

Устойчивость и жесткость достигается конструкцией опускаемого штатива и системой растяжек, которая обеспечивает три точки опоры штатива при съемке. Легкость конструкции достигается оптимальным количеством комплектующих деталей и применением легких нержавеющих материалов. Удобство обслуживания, хранения и транспортировки достигается складывающейся конструкцией устройства. Универсальность устройства достигается возможностью легких регулировок и применением различного съемного навесного оборудования.

Изготовление предложенного изобретения сопровождается следующими операциями:

- изготовление оригинальных комплектующих: центрального узла, заднего держателя, вставок и ручки фиксатора; в качестве остальных комплектующих используются детали, широко представленные на рынке;

- нарезка и сверление деталей несущей рамы;

- сборка и крепление деталей нержавеющим крепежом;

- вывеска системы растяжек и калибровка сборки под поставленную задачу.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показан принцип способа определения осадки и состояния корпуса судна:

Камера (Фиг. 1 поз. 1) на опускаемом штативе (Фиг. 1 поз. 2), опускаемый штатив (Фиг. 1 поз. 2) с помощью фала (Фиг. 1 поз. 3) скатывается по борту (Фиг. 1 поз. 4) непосредственно к объекту наблюдения (Фиг. 1 поз. 5); съемка ведется камерой (Фиг. 1 поз. 1) с возможностью транслирования на монитор в реальном времени или просматривается с камеры или компьютера после ее подъема.

На Фиг. 2 показана конструкция опускаемого штатива:

Левая опора (Фиг. 2 поз. 5) и правая опора (Фиг. 2 поз. 6), рама (Фиг. 2 поз. 9) штатива крепятся к центральному узлу (Фиг. 2 поз. 1), фиксатор (Фиг. 2 поз. 2) фиксирует положение левой и правой опор (Фиг. 2 поз. 5) и (Фиг. 2 поз. 6) в рабочем положении. Выдвижной держатель камеры (Фиг. 2 поз. 18) вставляется в задний узел (Фиг. 2 поз. 11) и передний узел (Фиг. 2 поз. 12) крепления держателя камеры. Камера устанавливается в рамку держателя камеры (Фиг. 2 поз. 19) и фиксируется фиксатором рамки (Фиг. 2 поз. 20).

На центральном узле (Фиг. 2 поз. 1) предусмотрены место крепления для плоской линейки (Фиг. 2 поз. 3) и место крепления для рулетки (Фиг. 2 поз. 4).

Ограничитель наклона камеры (Фиг. 2 поз. 10) служит для установки камеры под нужным углом к вертикальной обследуемой поверхности.

Флажок (Фиг. 2 поз. 17) служит для контроля положения камеры над водой.

Растяжки (Фиг. 2 поз. 13) и центральная растяжка (Фиг. 2 поз. 14) прикреплены к тройнику (Фиг. 2 поз. 15), фал (Фиг. 2 поз. 21) крепится к тройнику (Фиг. 2 поз. 15) металлическим карабином.

Для проведения съемки в темное время суток на устройстве предусмотрено: место крепления фонаря (Фиг. 2 поз. 8) для освещения области объекта наблюдения и место крепления (Фиг. 2 поз. 7) электрического сигнализатора касания воды. Для применения устройства в качестве вертикального стационарного штатива предусмотрен упор (Фиг. 2 поз. 16).

Для усиления жесткости конструкции штатива при применении навесного оборудования более 4 кг предусмотрен профиль-усилитель жесткости (Фиг. 2 поз. 22), который устанавливается в места крепления (Фиг. 2 поз. 23) и крепится накидными барашками.

Изобретение реализовано в виде готовых изделий, прошли испытания в реальной работе на судах и доступны к продаже.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к мониторингу показателей или эксплуатационных параметров судна. Предложен способ определения осадки и внешнего состояния корпуса судна, характеризующийся тем, что состояние наблюдаемого объекта определяется по результатам съемки камерой с оптимального расстояния до объекта с записью видео и/или выводом изображения на монитор и с сохранением информации на доступных носителях, позиционирование камеры непосредственно у объекта наблюдения проводится безопасно для оператора с применением устройства позиционирования камеры - опускаемого штатива, состоящего из рамы, опор с колесами, центрального узла крепления с фиксатором, системы растяжек с тройником, узлов крепления держателя камеры, сигнального флажка и фала. В данном изобретении решены следующие задачи: безопасное получение визуальной информации, простота и доступность использования, удобство транспортировки и хранения, универсальность использования. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения осадки и внешнего состояния корпуса судна, отличающийся тем, что состояние наблюдаемого объекта определяется по результатам съемки камерой с оптимального расстояния до объекта с записью видео и/или выводом изображения на монитор и с сохранением информации на доступных носителях, позиционирование камеры непосредственно у объекта наблюдения проводится безопасно для оператора с применением устройства позиционирования камеры - опускаемого штатива, состоящего из рамы, опор с колесами, центрального узла крепления с фиксатором, системы растяжек с тройником, узлов крепления держателя камеры, сигнального флажка и фала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опоры устройства складываются - поворачиваются на 90°.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к опорам устройства закрепляется съемный профиль.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на опоры устройства устанавливаются фонарь и сигнализатор касания воды.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на центральный узел устройства устанавливается плоская линейка.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на центральный узел устройства устанавливается лента рулетки.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на выдвижной держатель камеры устанавливается датчик эхолота, соединенный проводом с монитором.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на заднем узле держателя камеры устанавливается откидывающийся упор для устойчивого вертикального положения устройства.