Способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах



Способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах
Способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах
Способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах
Способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах
G01H1/00 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний (генерирование механических колебаний без измерений B06B,G10K; определение местоположения, направления или измерение скорости объекта G01C,G01S; измерение медленно меняющегося давления жидкости G01L 7/00; измерение дисбаланса G01M 1/14; определение свойств материалов с помощью звуковых или ультразвуковых колебаний, пропускаемых через эти материалы G01N; системы с использованием отражения или переизлучения акустических волн, например формирование акустических изображений G01S 15/00; сейсмология, сейсмическая разведка, акустическая разведка G01V 1/00; акустооптические устройства как таковые G02F; получение

Владельцы патента RU 2666168:

Закрытое акционерное общество "Центр специальных инженерных сооружений научно-исследовательского и конструкторского института радиоэлектронной техники" (ЗАО "ЦеСИС НИКИРЭТ") (RU)

Изобретение относится к методам и средствам диагностики состояния упругости защитных заграждений, в частности используемых в качестве физического препятствия для защиты от несанкционированного проникновения на территорию охраняемого объекта. Техническим результатом изобретения является усовершенствование способа контроля качества монтажа защитного заграждения при установки его на опорах для повышения его заградительных свойств путем контроля качества монтажа опор и обеспечения возможности использования защитного заграждения в качестве сигнализационного заграждения при размещении на нем технических средств обнаружения вибрационного принципа действия. Технический результат достигается тем, что способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах включает в себя установку опор в грунт и крепление к опорам полотен заграждения, при этом проверяют поочередно состояние упругости опор путем тарированного механического воздействия на каждую опору с последующим измерением параметров вибрационного сигнала-отклика, зафиксированного сейсмическим датчиком, жестко установленным на опоре, анализом этих параметров вибрационного сигнала-отклика с последующим выводом о качестве монтажа опоры. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к методам и средствам диагностики состояния упругости защитных заграждений, в частности используемых в качестве физического препятствия для защиты от несанкционированного проникновения на территорию охраняемого объекта.

К защитным заграждениям относятся заграждения легкого или жесткого типа высотой обычно от 2 до 3,5 метров. Для устойчивости протяженных заграждений используют опоры, которые устанавливают в грунт на определенном расстоянии друг от друга. При монтаже защитного заграждения к опорам крепятся полотна или секции заграждения. Секции заграждения (в промежутках между опорами) могут состоять из сетчатых полотен, сетки «рабица» или из твердотельных конструкций (деревянных, железобетонных, кирпичных), а также из туго натянутых проволок (в том числе «колючих»). Обычный способ монтажа защитного заграждения на объекте обеспечивается путем последовательной установки опор в грунт и закрепления на них полотен (или секций) заграждения. Качество заграждения и его упругость в большой степени зависят от качества установки опор в грунт и их упругости. Обычно опоры при монтаже заграждения утрамбовываются или бетонируются. Один из примеров установки опоры в грунт приведен в патенте RU №2422604, МПК Е04Н 12/22, 17/22, опубл. 2006 г. («Устройство для установки и закрепления в грунте опоры и способ его монтажа и демонтажа»). Учитывая большое количество опор при монтаже протяженного заграждения, качество их установки и упругость могут быть разными из-за неоднородности процессов трамбовки или бетонирования, что может послужить ухудшением качества (упругости) заграждения в целом. Ручной контроль качества установки опор путем их покачивания является неприемлемым из-за субъективной оценки контроля.

Известны защитные сетчатые заграждения (патенты на полезные модели RU №№59677, 68565, 68566, 68567, 69900, 91362, 94609, 102038, 116546, 122414, 136842, 166519 и патенты на изобретения RU №№2266382, 2333327, 2476656), содержащие опоры, заглубленные в грунт, на которых закреплены сетчатые полотна (или секции) заграждения. Сетчатые полотна обычно собирают из скрепленных между собой горизонтально и вертикально ориентированных стальных проволок или прутьев, которые образуют ячейки определенного размера по всему полотну заграждения. Некоторые полотна сетчатых заграждений имеют защитный слой цинкового, полимерного или керамического покрытия. Сетчатые заграждения могут с успехом применяться в качестве сигнализационных заграждений. Поэтому, задача обеспечения однотипного качества монтажа протяженных заграждений с необходимой упругостью является актуальной.

Недостатком обычного способа монтажа защитных сетчатых заграждений является отсутствие объективного контроля за качеством монтажа защитного заграждения при установке его на опорах, заглубляемых в грунт.

Известны устройства, используемые для обеспечения контроля упругости заграждений. Например, для проверки при монтаже упругости заграждений из натянутых проволок могут использоваться устройства для контроля степени натяжения этих проволок. Известно «Устройство для испытания натяжения удлиненного гибкого элемента» (Apparatus for testing tension of elongated flexible member), приведенное в патенте US №20060137476, МПК G01L 5/04, опубл. 2006 г., в котором описан способ проверки натяжения провода. Устройство, реализующее данный способ, включает в себя опору с двумя расположенными на ней штифтами, между которыми расположена пружина. На пружине установлен тензодатчик, измеряющий смещение пружины. Тензодатчик с помощью считывателя подключен к компьютеру. Испытуемый провод располагается между штифтами и прижимается к пружине. Величина смещения пружины измеряется тензодатчиком. Сигнал с тензодатчика передается в компьютер, который вычисляет натяжение испытуемого провода и отображает на индикаторе результат вычисления.

Недостатком устройства является то, что таким устройством можно проверять только натяжение проволок заграждения без контроля упругости установки опор при монтаже.

Известна система «Забор для обнаружения вторжения» (Fence intrusion detection), описанная в патенте US №20110172954, МПК G06F 15/00, опубл. 2011 г., которая выбрана в качестве прототипа. В этой системе описан способ обнаружения нарушителя с помощью забора и системы обнаружения вторжения. Система обнаружения вторжений состоит из 3-осевого акселерометра, установленного на заборе, микропроцессора, выполненного с возможностью обработки сигнала, беспроводного модуля связи с базовой станцией, выполненного с возможностью передачи сигнала на удаленный компьютер с помощью антенны для беспроводного распространения сигнала, и перезаряжаемого источника питания (солнечной батареи). При преодолении забора нарушителем в заборе формируются волновые процессы, создающие механические колебания (вибрацию), которые воздействуют на 3-осевой акселерометр, жестко закрепленный на заборе. 3-осевой акселерометр преобразует механические колебания в электрический сигнал. Микропроцессор осуществляет обработку сигнала с целью определения активного воздействия на забор нарушителя. При выявлении определенных характеристик сигнала микропроцессор устанавливает наличие нарушения и проводит классификацию обнаруженного объекта. Данные об обнаруженном объекте передаются посредством беспроводного модуля связи на удаленный компьютер.

Недостатком способа, описанного в патенте, является отсутствие возможности с помощью системы обнаружения вторжений осуществлять диагностику состояния упругости опор заграждения.

Целью настоящего изобретения является усовершенствование способа контроля качества монтажа защитного заграждения при установки его на опорах для повышения его заградительных свойств путем контроля качества монтажа опор и обеспечения возможности использования защитного заграждения в качестве сигнализационного заграждения при размещении на нем технических средств обнаружения вибрационного принципа действия.

Поставленная цель достигается за счет того, что способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах, характеризующийся тем, что включает в себя установку опор в грунт и крепление к опорам полотен (секций) заграждения, при этом проверяют поочередно состояние упругости опор путем тарированного механического воздействия на каждую опору с последующим измерением параметров вибрационного сигнала-отклика, зафиксированного сейсмическим датчиком, жестко установленным на опоре, анализом этих параметров вибрационного сигнала-отклика с последующим выводом о качестве монтажа опоры (годен/не годен). В качестве тарированного механического воздействия используют ударный импульс, вызванный падением на поверхность опоры груза массой т, подвешенного к опоре на нити длинной L, и отведенного на угол α. В качестве параметров вибрационного сигнала-отклика от ударного импульса измеряют максимумы и длительности огибающих его высокочастотной и низкочастотной составляющих для расчета коэффициентов качества упругости опор. В качестве сейсмического датчика используют 3-осевой акселерометр. Первый коэффициент качества упругости опор К1 определяют как отношение максимумов огибающих высокочастотной МВ и низкочастотной МН составляющих (К1ВН). Второй коэффициент качества упругости опор К2 определяют, как отношение длительностей огибающих высокочастотной ТВ и низкочастотной ТН составляющих (К2ВН). Длительности огибающих высокочастотной ТВ и низкочастотной ТН составляющих определяют по уровню 0,5 максимальной амплитуды U сигнала-отклика.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-4.

На фиг. 1 приведен пример протяженного сетчатого заграждения с воздействием на одну из опор заграждения ударным импульсом. На фиг. 1 введены следующие обозначения: 1 - опора, 2 - сетчатое полотно, 3 - груз массой m, 4 - нить длиной L отведенная с грузом на угол α, 5 - модуль контроля, 6 - чувствительный элемент (кабель) вибрационного средства обнаружения. Нить с грузом закреплена на опоре с помощью крючка. Стрелкой на фиг. 1 обозначено направление удара по опоре.

На фиг. 2 приведена структурная схема модуля контроля 5, для реализации предложенного способа. На фиг. 2 введены следующие обозначения: 7 - сейсмический датчик, 8 - процессор, 9 - радиомодем с антенной 10, 11 - аккумуляторная батарея.

На фиг. 3 приведена примерная форма ударного импульса.

На фиг. 4 приведена типичная форма сигнала при реакции опоры на ударное воздействие.

Предложенный способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах позволяет усовершенствовать способы оценки качества упругости опор при установки их в грунт.

Для проверки качества монтажа опор необходимо иметь внешнее силовое воздействие одинаковой величины (тарированное воздействие) на все однотипные опоры. В результате проведенных натурных испытаний был сделан вывод, что определяющим воздействием на опору является ударный импульс S. Поэтому тарированное ударное воздействие рассматривается в качестве источника волнового поля. Воздействие на опору силы F за достаточно малый промежуток времени τ отождествляется с понятием ударного воздействия. Из теории механического удара известно, что ударный импульс S (см. фиг. 3) описывается формулой:

Ударный импульс можно использовать при исследовании волновых процессов в опоре. Для получения ударного импульса на практике можно воспользоваться падением груза массой m, закрепленного на нити длиной L и отведенного на угол α (см. фиг. 1). Соблюдение определенных параметров m, L и α для всех опор протяженного заграждения обеспечит однотипное (тарированное) воздействие ударными импульсами по поверхностям опор.

Из теории сопротивления материалов известно, что опора, заглубленная в грунт, может рассматриваться как балка, консольно-закрепленная с одного конца, в которой могут распространяться волновые процессы.

Рассмотрим реакцию опоры на ударный импульс S. Типичная форма сигнала-отклика на ударное воздействие приведена на фиг. 4. Сигнал отражает колебательный затухающий волновой процесс при наличии в нем высокочастотных fB и низкочастотных fH составляющих. Сигнал характеризуется максимальной амплитудой U и длительностью Т. Для каждого типа опор, выполненных из разного материала, с разным сечением, различной высоты и различного заглубления в грунт, должны априори записаны параметры в банк данных ПЭВМ с указанием диапазона нормальных (годных) значений.

Пример системы, реализующий предложенный способ представлен на фиг. 1-2. Принцип ее работы состоит в следующем. На установленную в грунт опору 1 воздействуют ударным импульсом путем падения груза массой m, закрепленного на нити длиной L и отведенного на угол α. В результате этого воздействия в теле опоры образуется волновой процесс, создающий механические колебания (вибрацию), которые воздействуют на модуль контроля 5. Сейсмический датчик 7 модуля контроля 5, жестко закрепленный на опоре, преобразует механические колебания в электрический сигнал-отклик, который обрабатывается процессором 8. Принцип обработки электрического сигнала процессором заключается в определении параметров сигнала-отклика (см. фиг. 4): максимальной амплитуды U, длительности сигнала Т, наличия высокочастотных fB и низкочастотных fH составляющих сигнала. Для определения наличия высокочастотных и низкочастотных составляющих сигнала в процессоре 8 реализованы, соответственно, фильтры верхних и нижних частот с заданными полосами пропускания. На выходах этих фильтров получают и в дальнейшим измеряют максимумы и длительности огибающих высокочастотной и низкочастотной составляющих для расчета коэффициентов качества упругости опор. Первый коэффициент качества упругости опор К1 определяют, как отношение максимумов огибающих высокочастотной МВ и низкочастотной МН составляющих (К1ВН). Второй коэффициент качества упругости опор К2 определяют, как отношение длительностей огибающих высокочастотной ТВ и низкочастотной ТН составляющих (К2ВН). Длительности огибающих высокочастотной ТВ и низкочастотной ТН составляющих определяют по уровню 0,5 максимальной амплитуды U сигнала-отклика.

Обработка данных в процессоре 8 производится посредством разработанного программного обеспечения, позволяющего вычислять все указанные выше характерные параметры сигнала-отклика. Вычисленные параметры сигнала-отклика передаются процессором 8 в радиомодем 9, который посредством антенны 10 передает их в удаленную ПЭВМ (на фиг. 1 и 2 не показана). Выводы о состоянии упругости отдельных опор производят в ПЭВМ исходя из анализа параметров сигналов-откликов. Оценку состояния проводят по следующим критериям:

1) максимальная амплитуда U тем выше, чем выше упругость опоры;

2) длительность сигнала-отклика Т тем меньше, чем выше упругость опоры;

3) преобладание высокочастотных fB составляющих сигнала-отклика указывают на большую упругость опоры;

4) преобладание низкочастотных fH составляющих сигнала отклика указывают на меньшую упругость опоры.

5) Первый коэффициент качества упругости опор К1 тем выше, чем выше упругость опоры;

6) Второй коэффициент качества упругости опор К2 тем выше, чем выше упругость опоры.

Для окончательного вывода о состоянии опор используется банк данных ПЭВМ с указанием диапазона нормальных (годных) значений параметров. На основании сопоставления количественных характеристик волновых процессов, указанных выше, с требуемыми характеристиками оценивается состояние упругости установленных в грунт опор защитного заграждения. Достижение равномерной упругости всех опор протяженного защитного заграждения дает возможность использования защитного заграждения в качестве сигнализационного заграждения при размещении на нем, например, чувствительного элемента (кабеля) 6 вибрационного средства обнаружения (см. фиг. 1).

Таким образом, при реализации заявленного способа с использованием перечисленных средств будет достигаться контроль качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах.

Заявленный способ промышленно применим.

1. Способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах, характеризующийся тем, что включает в себя установку опор в грунт и крепление к опорам полотен (секций) заграждения, отличающийся тем, что проверяют поочередно состояние упругости опор путем тарированного механического воздействия на каждую опору с последующим измерением параметров вибрационного сигнала-отклика, зафиксированного сейсмическим датчиком, жестко установленным на опоре, анализом этих параметров вибрационного сигнала-отклика с последующим выводом о качестве монтажа опоры (годен/не годен).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тарированного механического воздействия используют ударный импульс, вызванный падением на поверхность опоры груза массой m, подвешенного к опоре на нити длиной L и отведенного на угол α.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве параметров вибрационного сигнала-отклика от ударного импульса измеряют максимумы и длительности огибающих его высокочастотной и низкочастотной составляющих для расчета коэффициентов качества упругости опор.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сейсмического датчика используют 3-осевой акселерометр.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что первый коэффициент качества упругости опор К1 определяют как отношение максимумов огибающих высокочастотной MB и низкочастотной MH составляющих (К1=MB/MH).

6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что второй коэффициент качества упругости опор К2 определяют как отношение длительностей огибающих высокочастотной TB и низкочастотной TH составляющих (К2BH).

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что длительности огибающих высокочастотной ТB и низкочастотной ТH составляющих определяют по уровню 0,5 максимальной амплитуды U сигнала-отклика.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области вращающихся лопаток, в частности к области характеризации вибраций, действию которых подвергаются такие лопатки, когда они находятся во вращении.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля ресурса электрической изоляции сухих силовых трансформаторов. Сигналы с датчика температуры наиболее нагретой точки трансформатора 5, датчика амплитуды вибрации 6 и блок-контакта 3 автоматического выключателя 1 поступают на входы контроллера 8.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах контроля технологических процессов. Система датчиков содержит технологический измерительный преобразователь, вибродатчик без внешнего питания и технологический трансмиттер.

Изобретение относится к метрологии, в частности, к способам измерения добротности механической колебательной системы. Способ определения добротности механической колебательной системы, снабженной датчиком положения, заключается в том, что экспериментально определяют частоту собственных колебаний механической колебательной системы ω0 из условия сдвига фазы между вынуждающей силой и выходным сигналом датчика положения, равного π/2, экспериментально устанавливают частоту ω1 вынуждающей силы из условия сдвига фазы между вынуждающей силой и выходным сигналом датчика положения, равного π/2+ϕ1, при этом модуль фазового сдвига |ϕ1|<π/2, и добротность Q механической колебательной системы определяют по известной формуле, учитывающей тангенс сдвига фаз, частоту собственных колебаний механической системы, частоту вынуждающей силы.

Предложен способ измерения силы, приложенной к преобразователю переменной силы, для его последующей калибровки. При этом переменная сила, возбужденная возбудителем переменной силы 8, преобразовывается посредством упругого элемента 4 в упругую деформацию, которая измеряется при помощи лазерного интерферометра 1.

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам вибрационной диагностики двигателей. Устройство содержит датчики вибрации и скорости вращения вала двигателя, cхему приема вибрационного сигнала и величины скорости вращения.

Многофункциональное устройство для контроля параметров состояния оборудования содержит корпус, органы взаимодействия, управляющий процессор, разъем питания, соединенный с аккумулятором, RFID считыватель, Bluetooth модуль, тепловизор, соединенный с видеокамерой, и виброметр.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам контроля лопаток турбин компрессора. Устройство содержит емкостный датчик, установленный на корпусе перпендикулярно к траектории прохождения вершин лопаток подвижного рабочего колеса.

Изобретение относится к области контрольных устройств для контроля роторов турбин. Заявлены контрольное устройство для контроля ротора турбины, способ контроля ротора турбины, ступень турбины, турбинный двигатель.

Настоящее изобретение относится к ограждению и устройству и способу для изготовления такого ограждения. Ограждение по изобретению содержит: по меньшей мере, одну трубчатую поперечину; несколько штанг, соединенных, по меньшей мере, с одной поперечиной; несколько отверстий для штанг, по меньшей мере, в одной поперечине, для установки штанг с помощью зажимных элементов, при этом, по меньшей мере, одно из упомянутых отверстий снабжено зубцами.

Изобретение относится к конструкциям ограждений, в частности к конструкциям ограждений с жесткими элементами. Основание забора включает вертикальные опоры и по меньшей мере одну поперечину между опорами, причем опора выполнена в виде вертикальной стойки с наружной оболочкой, состоящей из единого металлического профиля или сборки из нескольких профилей, причем оболочка закреплена на стойке с усилиями растяжения оболочки путем принудительного смещения одного края оболочки при фиксированном закреплении другого края или принудительного смещения нескольких краев оболочки в противоположных направлениях, а концы упомянутых поперечин жестко прикреплены к соответствующим стойкам.

Изобретение относится к области строительства охранных сооружений и систем и может быть использовано для изготовления защитных заграждений, применяемых для предупреждения несанкционированного проникновения людей и животных на режимные объекты.

Изобретение относится к ограждениям, а именно к забору, который может быть использован на земельном участке для защиты имущества от воров и животных. .

Изобретение относится к составным частям технических средств охраны периметров объектов - сетчатым сигнализационным заграждениям и используется в составе средства обнаружения для регистрации непосредственного воздействия объекта обнаружения на заграждение.

Изобретение относится к строительным элементам и способам скрепления строительных элементов друг с другом и могут быть использованы в строительстве и сельском хозяйстве.

Изобретение относится к элементам ограждения и может быть использовано: в сельском хозяйстве для ограждения земельных участков, пастбищ, садов, при строительстве загонов для скота, при изготовлении клеток для сельскохозяйственных животных и т.д.; для ограждения автомобильных и железных дорог; для ограждения автостоянок, жилых и производственных зданий; в строительстве для ограждения строящихся объектов, а также для ограждения строительно-монтажных работ, преимущественно при выполнении кирпичной кладки и т.д.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в ограждениях различных территорий. .

Изобретение относится к области строительства и касается ограждений для строительно-монтажных работ. .

Изобретение относится к методам и средствам диагностики состояния упругости защитных заграждений, в частности используемых в качестве физического препятствия для защиты от несанкционированного проникновения на территорию охраняемого объекта. Техническим результатом изобретения является усовершенствование способа контроля качества монтажа защитного заграждения при установки его на опорах для повышения его заградительных свойств путем контроля качества монтажа опор и обеспечения возможности использования защитного заграждения в качестве сигнализационного заграждения при размещении на нем технических средств обнаружения вибрационного принципа действия. Технический результат достигается тем, что способ контроля качества монтажа защитного заграждения при установке его на опорах включает в себя установку опор в грунт и крепление к опорам полотен заграждения, при этом проверяют поочередно состояние упругости опор путем тарированного механического воздействия на каждую опору с последующим измерением параметров вибрационного сигнала-отклика, зафиксированного сейсмическим датчиком, жестко установленным на опоре, анализом этих параметров вибрационного сигнала-отклика с последующим выводом о качестве монтажа опоры. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх