Автореферат (1151674), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Приэтом выполняется оценка надежности элементов сооружения по отношению кпроцессам истирания, выщелачивания, фильтрации; показателям морозостойкости и водостойкости, рассчитывается объем повреждений и оценивается остаточный ресурс работоспособности сооружения на основании системного анализа параметров, определяющих надежность сооружений.В общем виде техническая часть комплекса для определения дефектов водопроводящих сооружений представляет станину, оборудованную средствами передвижения, позиционирования на местности, приема и обработки сигналов с антенн подповерхностного зондирования. В зависимости от вида водопроводящегосооружения и местоположения элемента выбирается конструктивное решениетехнической части комплекса автоматизированной диагностики, представленноечетырьмя схемами конструкций (рисунки 15-18).
Схема №1 обеспечивает проведение диагностики и определение остаточного ресурса для межхозяйственных каналов, для диагностики магистральных каналов предназначена схема №2, длятрубопроводов и туннелей – схема №3; лотковых и внутрихозяйственных каналовсхема №4. Конструктивные решения схем №№1, 2, 4 позволяют выполнять и диагностику грунтового основания сооружений.28Рисунок 15 – Техническая часть схемы№1 для проведения диагностикимежхозяйственных каналов: 1 – станина; 2 – соединение фрагментов станины; 3 – колеса; 4 – модуль обработки;5 –датчик движения; 6 – антенны;7 – движитель.Рисунок 16 – Техническая часть схемы№2 для проведения диагностикимагистральных каналов: 1 – станина;2 – соединение фрагментов станины;3 – колеса; 4 – модуль обработки;5 –датчик движения; 6 – антенны;7 – движитель.Рисунок 17 – Техническая часть схемы№3 для проведения диагностикитрубопроводов, дюкеров, туннелей:1 – колеса; 2 – антенны; 3 – станина;4 – датчик движения; 5 – телескопическая рейка; 6 – крепеж; 7 – сооружение; 8 – грунт.Рисунок 18 – Техническая часть схемы№4 для проведения диагностикилотковых и внутрихозяйственныхканалов: 1 – станина; 2 – колеса;3 – антенны; 4 – модуль обработки;5 – датчик движения.На рисунке 15 приводится техническая часть комплекса (схема №1) для выполнения диагностики межхозяйственных каналов и грунтового основания.
Станина (1), по форме повторяющая конфигурацию канала, состоит из фрагментовФрагменты станины (2) оборудованы колесами (3), модулем обработки информации с российской спутниковой системой навигации – ГЛОНАСС (4), датчикомдвижения (5), антеннами (6), размещенными по длине станины.
При помощидвижителя (7) комплекс перемещается по сооружению.Эффективность реализации технического комплекса диагностики водопроводящих сооружений оросительных систем гарантируется высокой достоверностью29полученных результатов за счет использования новых усовершенствованныхсредств получения информации, обеспечивающих своевременное обнаружениенеисправностей и точность диагностики. Внедрение комплекса в практику эксплуатации оросительных систем расширяет функциональные возможности действующих методов диагностики водопроводящих сооружений, позволяя установить,помимо неисправностей сооружения, разуплотнение и просадку грунтового основания.
Наличие средств механизации для перемещения технического комплексапо сооружению сокращает временные затраты на выполнение его обследования в3-5 раз.Разработанное средство контроля и оценки технического состояния водопроводящих сооружений автоматизирует процессы распознавания и оценки, обеспечивая сбор, систематизацию, обработку, интерпретацию исходной информации, ивыдачу результирующих отчетов.
Программное обеспечение комплекса позволяетрассчитывать геометрические характеристики дефектов. По данным обследованияопределяется так же количество циклов морозостойкости, выполняются оценкипоказателей водостойкости, фильтрации, истирания и выщелачивания за данныйвременной период, и осуществляется прогноз предельных значений указанныхпоказателей до наступления дефицита безопасности.В качестве примера на рисунке 19 иллюстрируются технические возможности комплекса по диагностике и определению остаточного ресурса водопроводящих каналов.Рисунок 19 – Технические возможности комплекса по диагностикеи определению остаточного ресурса водопроводящих каналовПримечание: по данным профилей георадарного зондирования определяютсяразмеры неисправности элемента (4), находящегося на профиле ( 3) полученного спомощью размещенных антенн (2) по станине (1).
Данные передаются в модульобработки, где достраиваются геометрические характеристики (5) дефектов в ихпредполагаемом объеме.30Существует возможность выводить на экран модуля обработки профили георадарного зондирования дифференцированно по антеннам комплекса и проводитьдетальную обработку и оценку полученных данных (рисунок 20). В среде программно-технического комплекса возможно также выполнять классификацию выявленных дефектов и их координатную привязку с помощью системы ГЛОНАСС,наличие которых при следующем осмотре позволяет оценить динамику изменения дефектов и повреждений за прошедший период эксплуатации (рисунок 21).Рисунок 20 – Экранная форма.Профили георадарного зондированияРисунок 21 – Экранная форма.Обработка профиля георадарногозондированияВ работе программно-технического комплекса диагностики используетсяинформационная база характерных дефектов, сформированная с использованием,данных моделирования, а также результатов визуальных наблюдений и натурныхисследований, выполненных на водохозяйственных объектах юга России.
Базавключает:– перечни характерных неисправностей, дифференцированные по видам элементов водопроводящих сооружений;– количественные параметры повреждений элементов водопроводящих сооружений, полученные при помощи приборов неразрушающего контроля (ширина, глубина и длина повреждения и т.д.);– оценку неисправностей по категориям технического состояния сооружения,полученной с использованием методов неразрушающего контроля.Функциональная структура системы технической диагностики и оценки остаточного ресурса работоспособности водопроводящих сооружений оросительных систем представлена на рисунке 22.31Рисунок 22 − Функциональная структура системы технической диагностики иоценки остаточного ресурса работоспособности водопроводящих сооруженийТехническая диагностика водопроводящих сооружений оросительных системвключает следующие этапы:• рекогносцировочный осмотр обследуемого объекта для определения объема, специфики и направленности обследования;• подготовка технической части комплекса к работе в соответствии с конструктивными особенностями станины, обусловленными конфигурацией сооружения;• сбор исходных данных о состоянии объекта на всей протяженности обследуемого участка путем перемещения программно-технического комплекса диагностики по длине сооружения и передачи данных с датчика движения и антенн вмодуль обработки;• детальная расшифровка полученных данных и позиционирование дефектови повреждений с помощью навигационной системы ГЛОНАСС в обрабатывающем модуле;• автоматическая запись в модуль обработки характеристик дефектов и повреждений элементов сооружения по показателям: зона сооружения, диаметр,32глубина, фактическая прочность бетона, месторасположение, определенное с помощью навигационной системы ГЛОНАСС;• расчет количества и объема повреждений, происшедших за период эксплуатации сооружения, установление программными средствами предполагаемыхмест фильтрации воды через водопроводящее сооружение;• определение опасного для дальнейшей эксплуатации сооружения объемаповреждений с использованием эмпирических зависимостей (5 −18);• установление остаточного ресурса эксплуатационной надежности сооружения и сравнение с предыдущими обследованиями;• автоматическое формирование отчета о состоянии работоспособности сооружения.В шестой главе «Способы продления эксплуатационного ресурса и эколого-экономическая эффективность программно-технического комплексадиагностики технического состояния водопроводящих сооружений оросительных систем» рассматриваются мероприятия для повышения надежности иработоспособности водопроводящих сооружений за счет сокращения и ликвидации непроизводительных потерь воды на фильтрацию и утечки, и характеризуетсяэффективность проведения автоматизированной диагностики технического состояния водопроводящих сооружений с применением разработанного программно-технического комплекса.
Одним из основных результатов диагностики являются знания, которые используются для принятия управленческих решений,обеспечивающих продление жизненного цикла водопроводящих сооружений засчет мероприятий технической эксплуатации. На первый план выходят новыетехнологии ремонта и реконструкции гидротехнических сооружений. Особоговнимания заслуживают устройства и способы, позволяющие проводить реконструкцию сооружений без вывода из эксплуатации.
При этом эксплуатирующие организации сталкиваются с трудностями оценки, методов, способов и материаловпри планировании ремонтных работ объектов или их реконструкции.По результатам изучения, обобщения и анализа теории, практических результатов и имеющегося опыта службы эксплуатации в части продления эксплуатационного ресурса водопроводящих сооружений автором разработаны и запатентованы: способ и устройство создания противофильтрационного покрытияоросительных каналов [27], противофильтрационное геотекстильное покрытиенизконапорной земляной плотины [31], устройство для заделки стыкового соединения лотковых каналов [24]. Предложенные технические решения обеспечиваютвосстановление работоспособности водопроводящих сооружений, эксплуатационную надежность и долговечность противофильтрационных покрытий каналов,ликвидацию на водопроводящих сооружениях фильтрации и протечек и успешно33прошли опытную проверку на оросительных системах юга России в ФГБУУправление «Ростовмелиоводхоз», «Кубаньмелиоводхоз» и «Ставропольмелиоводхоз» в процессе ремонта сооружений мелиоративного водохозяйственногокомплекса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
