RU2527321C1 - Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний и комплекс для его осуществления - Google Patents
Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний и комплекс для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527321C1 RU2527321C1 RU2013118053/28A RU2013118053A RU2527321C1 RU 2527321 C1 RU2527321 C1 RU 2527321C1 RU 2013118053/28 A RU2013118053/28 A RU 2013118053/28A RU 2013118053 A RU2013118053 A RU 2013118053A RU 2527321 C1 RU2527321 C1 RU 2527321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- remote sensor
- vibration
- test object
- control system
- distance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретения относятся к контрольно-измерительной технике и могут быть использованы на объектах, оснащенных системами вибрационного контроля. Способ включает использование датчиков целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте, и удаленного датчика, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, регистрацию колебаний от внешних источников на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта. Дополнительно синхронно регистрируют вибрации на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта. В качестве датчиков целостности исследуемого объекта и удаленного датчика используют датчики вибрации с эквивалентными техническими характеристиками. Расстояние от исследуемого объекта до удаленного датчика выбирают не более длины сейсмической волны от внешнего источника и таким образом, чтобы амплитуды вибраций в месте установки удаленного датчика были пренебрежимо малы по сравнению с амплитудами вибраций исследуемого объекта. Систему вибрационного контроля выполняют учитывающей разность между показаниями удаленного датчика и показаниями датчиков целостности исследуемого объекта при сейсмических воздействиях от внешних источников. Комплекс включает датчики целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте и удаленный датчик, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, а также систему вибрационного контроля исследуемого объекта. Датчики целостности объекта и удаленный датчик выполнены в виде датчиков вибрации с эквивалентными техническими характеристиками, о
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано на объектах, оснащенных системами вибрационного контроля и расположенных в районах, подверженных воздействию землетрясений и/или промышленных взрывов. Такими объектами могут быть технологическое оборудование, конструкции или инженерные сооружения промышленных предприятий. Изобретение предназначено для защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний, возникающих при неопасных сейсмических воздействиях.
В известных способах организации систем вибрационного контроля датчики абсолютной вибрации, которые предназначены для измерения механических колебаний объекта, устанавливаются непосредственно на элементах конструкции оборудования или сооружения, которые в максимальной степени реагируют на динамические силы и характеризуют общее вибрационное состояние объекта, что согласуется с действующими документами (ГОСТ ИСО 10816-1-97) и правилами (Патент РФ 2471161 C1, МПК G01M 7/00, опубл. 27.12.2012; патент РФ 2464486 C1, МПК F17D 5/05, опубл. 20.10.2012). Вместе с тем, если исследуемый объект находится или в сейсмоактивном районе, или вблизи мест проведения взрывных работ (например, возле карьеров), то сейсмические воздействия от внешних источников (землетрясений или промышленных взрывов) также будут вызывать механические колебания объекта исследования. В случае возникновения сейсмического воздействия общее колебание объекта, измеренное установленными на нем датчиками вибрации, будет состоять из суммы колебаний самого объекта исследования и колебаний от внешнего источника: fi(t)=Ai(t)+Bi(t), где fi(t) - измеренное колебание, Ai(t) - вибрация самого оборудования, BBi(t) - колебание от внешнего источника сейсмического воздействия, t - время, i - номер точки измерения (от 1 до N). Следовательно, измеренные известными способами механические колебания могут давать ложные показания за счет присутствия слагаемого от внешнего сейсмического воздействия. Если система вибрационного контроля настроена, например, на остановку работы оборудования в случае превышения уровня измеренных вибраций некоторого заданного порога, то даже при неопасном сейсмическом воздействии от внешнего источника механических колебаний может произойти ложное срабатывание системы, которое приведет к необоснованной остановке работы промышленного предприятия.
Подобное происшествие произошло, например, на Саяно-Шушенской ГЭС 26 февраля 2012 г. Система виброконтроля остановила работу одного из гидроагрегатов. Причиной стало землетрясение, произошедшее на расстоянии около 300 км от ГЭС. Интенсивность воздействия от него в районе ГЭС составила 4 балла, что не является опасным для любых видов сооружений или оборудования. Однако амплитуда колебаний, измеренная системой виброконтроля, а именно датчиками абсолютных вибраций, превысила допустимую норму, что и послужило причиной остановки гидроагрегата. Такая ситуация опасна в том отношении, что если подобное происшествие произойдет с десятью гидроагрегатами одновременно, то последствия могут быть непредсказуемыми как для технического состояния самой ГЭС, так и для единой энергосистемы страны.
Известно техническое решение, взятое в качестве прототипа, включающее использование датчиков целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте, и удаленного датчика, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, регистрацию колебаний от внешних источников на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта (авторское свидетельство №868665, МПК G01V 1/00, приоритет 12.02.1979, авторы изобретения: Р.А.Агамирзоев, Т.Э.Имамалиев и Б.А.Барков. «Способ защиты объекта при воздействии на него сейсмической волны и устройство для его осуществления»).
Недостатком известного технического решения является то, что в нем не заложено инструкций или алгоритмов защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний при неопасных сейсмических воздействиях от внешнего источника.
Задача настоящего изобретения - разработать способ и комплекс для его осуществления, позволяющие исключить ложное срабатывание систем вибрационного контроля при неопасных сейсмических воздействиях от внешних источников.
Задача решается тем, что в способе организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний, включающем использование датчиков целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте, и удаленного датчика, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, регистрацию колебаний от внешних источников на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта, дополнительно синхронно регистрируют вибрации на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта, в качестве датчиков целостности исследуемого объекта и удаленного датчика используют датчики вибрации с эквивалентными техническими характеристиками, расстояние от исследуемого объекта до удаленного датчика выбирают не более длины сейсмической волны от внешнего источника и таким образом, чтобы амплитуды вибраций в месте установки удаленного датчика были пренебрежимо малы по сравнению с амплитудами вибраций исследуемого объекта, систему вибрационного контроля выполняют учитывающей разность между показаниями удаленного датчика и показаниями датчиков целостности исследуемого объекта при сейсмических воздействиях от внешних источников. Кроме того, систему вибрационного контроля выполняют имеющей количество идентичных измерительных каналов, достаточное для подключения датчиков целостности объекта и одного удаленного датчика.
А комплекс организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний, включающий датчики целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте, и удаленный датчик, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, дополнительно содержит систему вибрационного контроля исследуемого объекта, датчики целостности объекта и удаленный датчик выполнены в виде датчиков вибрации с эквивалентными техническими характеристиками, осуществляющими регистрацию вибраций синхронно, при этом удаленный датчик выполнен расположенным от исследуемого объекта на расстоянии не более длины сейсмической волны от внешнего источника и таким образом, чтобы амплитуды вибраций в месте установки удаленного датчика были пренебрежимо малы по сравнению с амплитудами вибраций исследуемого объекта, а система вибрационного контроля выполнена учитывающей разность между показаниями удаленного датчика и показаниями датчиков целостности исследуемого объекта при сейсмических воздействиях от внешних источников. Кроме того, система вибрационного контроля выполнена имеющей количество идентичных измерительных каналов, достаточное для подключения датчиков целостности объекта и одного удаленного датчика.
Технический результат заявляемого технического решения заключается в увеличении надежности работы систем вибрационного контроля, в возможности исключения ложных срабатываний последних при неопасных сейсмических воздействиях от внешних источников, в простоте реализации, в увеличении средств и методов данного назначения.
Заявляемое техническое решение поясняется на фиг.1, где представлена блок-схема технического решения и обозначено: 1 - исследуемый объект, 2 - датчики целостности объекта, 3 - удаленный датчик, 4 - система вибрационного контроля.
Способ при помощи предлагаемого комплекса реализуют следующим образом.
К установленным непосредственно на исследуемом объекте 1 датчикам целостности исследуемого объекта 2 в количестве N штук добавляется удаленный датчик 3, размещенный на расстоянии L от объекта в точке N+1. В качестве датчиков целостности исследуемого объекта 2 и удаленного датчика 3 используют датчики вибрации с эквивалентными техническими характеристиками. Расстояние L от исследуемого объекта 1 до удаленного датчика 3 выбирают не более длины сейсмической волны от внешнего источника и таким образом, чтобы амплитуды вибраций в месте установки удаленного датчика были пренебрежимо малы по сравнению с амплитудами вибраций исследуемого объекта. Сигналы датчиков целостности исследуемого объекта 2 и удаленного датчика 3 поступают в систему вибрационного контроля 4, имеющую количество (не менее N+1) идентичных измерительных каналов, достаточное для подключения датчиков целостности объекта и удаленного датчика, выполненную учитывающей разность между показаниями датчиков целостности исследуемого объекта 2 и показаниями удаленного датчика 3 при сейсмических воздействиях от внешних источников.
В случае возникновения сейсмического воздействия от внешнего источника измеренные колебания удаленным датчиком будут представлять сумму из колебаний, источником которых является объект исследования и внешний источник сейсмического воздействия: fN+i(t)=AN+1(t)+BN+i(t), где fN+i(t) - измеренные колебания в точке N+1; AN+i(t) - колебания от объекта исследования, распространившиеся до точки N+1; BN+i(t) - колебания от внешнего источника сейсмического воздействия; t - время. Так как расстояние от объекта исследования до удаленного датчика 3 в точке N+1 L выбрано таким образом, что амплитуды вибраций пренебрежимо малы по сравнению с вибрациями исследуемого объекта 1, то слагаемым AN+1(t) можно пренебречь. Так, исследованиями, выполненными на Саяно-Шушенской ГЭС, показано, что на удалении нескольких десятков метров от работающего гидроагрегата амплитуды колебаний уменьшаются на 2 и более порядка. Вместе с тем, расстояние L между исследуемым объектом 1 и удаленным датчиком 3 выбрано не более длины сейсмической волны от внешнего источника и поэтому можно считать, что функции B1, …, N(t) и BN+1(t) равны. Таким образом, в точке N+1 фактически измеряется колебание, являющееся вторым слагаемым колебаний, измеренных в точках 1, N. Тогда разности колебаний, измеренных в точках 1, N и в точке N+1, представляют собой механические колебания самого исследуемого объекта: fi(t)-fN+1(t)=(Ai(t)+Bi(t))-(AN+1(t)+BN+1(t))≈Ai(t), i=1, …, N. Таким образом, производят учет разности между показаниями датчиков целостности исследуемого объекта 2 и показаниями удаленного датчика 3 при сейсмических воздействиях от внешних источников. Учесть данную разность между показаниями возможно другим способом, а именно тем, что системой виброконтроля анализируются показания удаленного датчика 3 в точке N+1 независимо от показаний датчиков целостности исследуемого объекта 2. В случае если при неопасном сейсмическом воздействии амплитуды колебаний в точке N+1 начинают превышать некоторый заданный порог, то выдается сигнал о блокировании показаний датчиков целостности исследуемого объекта. Данный сигнал аннулируется в тот момент, когда амплитуды колебаний в точке N+1 станут меньше заданного порога, т.е. после момента завершения сейсмического воздействия.
Таким способом достигается защита системы вибрационного контроля 4 от ложных показаний, связанных с неопасным сейсмическим воздействием от внешнего источника.
Преимущество заявляемого способа заключается в увеличении надежности работы систем вибрационного контроля, в возможности исключения ложных срабатываний последних при неопасных сейсмических воздействиях от внешних источников, в простоте реализации, в увеличении средств и методов данного назначения.
Claims (4)
1. Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний, включающий использование датчиков целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте, и удаленного датчика, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, регистрацию колебаний от внешних источников на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта, отличающийся тем, что дополнительно синхронно регистрируют вибрации на исследуемом объекте и на расстоянии от исследуемого объекта, в качестве датчиков целостности исследуемого объекта и удаленного датчика используют датчики вибрации с эквивалентными техническими характеристиками, расстояние от исследуемого объекта до удаленного датчика выбирают не более длины сейсмической волны от внешнего источника и таким образом, чтобы амплитуды вибраций в месте установки удаленного датчика были пренебрежимо малы по сравнению с амплитудами вибраций исследуемого объекта, систему вибрационного контроля выполняют учитывающей разность между показаниями удаленного датчика и показаниями датчиков целостности исследуемого объекта при сейсмических воздействиях от внешних источников.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что систему вибрационного контроля выполняют имеющей количество идентичных измерительных каналов, достаточное для подключения датчиков целостности объекта и одного удаленного датчика.
3. Комплекс организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний, включающий датчики целостности исследуемого объекта, которые установлены непосредственно на исследуемом объекте, и удаленный датчик, который расположен на расстоянии от исследуемого объекта, отличающийся тем, что он дополнительно содержит систему вибрационного контроля исследуемого объекта, датчики целостности объекта и удаленный датчик выполнены в виде датчиков вибрации с эквивалентными техническими характеристиками, осуществляющими регистрацию вибраций синхронно, при этом удаленный датчик выполнен расположенным от исследуемого объекта на расстоянии не более длины сейсмической волны от внешнего источника и таким образом, чтобы амплитуды вибраций в месте установки удаленного датчика были пренебрежимо малы по сравнению с амплитудами вибраций исследуемого объекта, а система вибрационного контроля выполнена учитывающей разность между показаниями удаленного датчика и показаниями датчиков целостности исследуемого объекта при сейсмических воздействиях от внешних источников.
4. Комплекс по п.3, отличающийся тем, что система вибрационного контроля выполнена содержащей количество идентичных измерительных каналов, достаточное для подключения датчиков целостности объекта и одного удаленного датчика.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118053/28A RU2527321C1 (ru) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний и комплекс для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118053/28A RU2527321C1 (ru) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний и комплекс для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2527321C1 true RU2527321C1 (ru) | 2014-08-27 |
Family
ID=51456455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013118053/28A RU2527321C1 (ru) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний и комплекс для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2527321C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU868665A1 (ru) * | 1979-02-12 | 1981-09-30 | Азербайджанский Общественный Институт Изобретательского Творчества | Способ защиты объекта при воздействии на него сейсмической волны и устройство дл его осуществлени |
| RU2464486C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2012-10-20 | Юрий Валерьевич Брусиловский | Система вибрационного контроля, защиты и диагностики технического состояния технологического оборудования |
| RU2471161C1 (ru) * | 2011-09-19 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Способ дистанционного контроля и диагностики состояния конструкций и инженерных сооружений и устройство для его осуществления |
-
2013
- 2013-04-18 RU RU2013118053/28A patent/RU2527321C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU868665A1 (ru) * | 1979-02-12 | 1981-09-30 | Азербайджанский Общественный Институт Изобретательского Творчества | Способ защиты объекта при воздействии на него сейсмической волны и устройство дл его осуществлени |
| RU2471161C1 (ru) * | 2011-09-19 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Способ дистанционного контроля и диагностики состояния конструкций и инженерных сооружений и устройство для его осуществления |
| RU2464486C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2012-10-20 | Юрий Валерьевич Брусиловский | Система вибрационного контроля, защиты и диагностики технического состояния технологического оборудования |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | True Phase Measurement of Distributed Vibration Sensors Based on Heterodyne $\varphi $-OTDR | |
| CN107664541A (zh) | 一种分布式光纤振动和温度融合传感系统及方法 | |
| US10871003B2 (en) | Power pole system | |
| NZ612013A (en) | Earthquake warning system | |
| KR101951028B1 (ko) | 진도추정과 설비/구조물 피해예측기능을 가진 mems 기반 지진계측 장치 | |
| US20180239038A1 (en) | Seismic sensor and earthquake detection method | |
| Liu et al. | Monitoring and recognition of debris flow infrasonic signals | |
| Velha et al. | Monitoring large railways infrastructures using hybrid optical fibers sensor systems | |
| JP6129641B2 (ja) | 地震計を用いた地震以外の自然災害検知及び列車への警報出力方法 | |
| Felli et al. | Structural health monitoring of pipelines for environment pollution mitigation | |
| Serra et al. | Damage detection in elastic properties of masonry bridges using coda wave interferometry | |
| Mendoza et al. | Distributed fiber optic acoustic emission sensor (FAESense™) system for condition based maintenance of advanced structures | |
| Elshafey et al. | Use of fiber Bragg grating array and random decrement for damage detection in steel beam | |
| RU2527321C1 (ru) | Способ организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний и комплекс для его осуществления | |
| Yin et al. | Toward establishing a multiparameter approach for monitoring pipeline geohazards via accompanying telecommunications dark fiber | |
| Musolff et al. | Drop test program with half scale model CASTOR® HAW/TB2 | |
| Li et al. | Highly sensitive fiber optic microseismic monitoring system for tunnel rockburst | |
| RU2650799C2 (ru) | Оптоволоконный акустико-эмиссионный способ определения пластических деформаций больших инженерных сооружений | |
| RU137107U1 (ru) | Комплекс для организации защиты систем вибрационного контроля от ложных срабатываний | |
| Guan et al. | A calibration test of karst collapse monitoring device by optical time domain reflectometry (BOTDR) technique | |
| Aljaroudi et al. | Probability of detection and false detection for subsea leak detection systems: model and analysis | |
| Wang et al. | Distributed fiber-optic vibration detection system | |
| Gopal et al. | Experiences with diagnostic instrumentation in nuclear power plants | |
| Paolozzi et al. | Analysis of FBG sensors data for pipeline monitoring | |
| Lin et al. | Temperature Effect on Fiber Optical Sensors for Dry Cast Storage Health Monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160419 |