TR202000857A2 - Şehi̇r i̇çi̇ altyapi hi̇zmetleri̇ne yöneli̇k kazi i̇hlalleri̇ne yöneli̇k bi̇r yöntem - Google Patents

Abstract

Buluş, şehir içi altyapı hizmetlerinde kazı ihalelerinin tespiti, sınıflandırılması, konumlandırılması ve erken uyarı yapılmasına yönelik geliştirilen bir yöntem ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME SEHIR IÇI ALTYAPI HIZMETLERINE YÖNELIK KAZI IHLALLERINE YÖNELIK BIR YÖNTEM Teknik Alan Bulus, sehir içi altyapi hizmetlerinde kazi ihlallerinin uzaktan tespiti, siniflandirilmasi, konumlandirilmasi ve erken uyari yapilmasina yönelik gelistirilen bir yöntem ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Teknigin bilinen durumu incelendiginde, fiber optik kablolar vasitasiyla dagitik akustik algilama (DAS) teknolojisi kullanilarak sehirlerarasi petrol ve dogal gaz boru hatlarinin izlenmesi ve korunmasi, yapi ve alanlar için çevresel güvenligin saglanmasi, dogal gaz boru hatlarinda kaçak tespiti yapilabilmektedir. Ayrica boru hatti akislarinin, demiryollarinda anlik konum takibinin, yer üstü araç trafiklerinin, deniz altindaki boru hatti varliklarinin, petrol ve dogal gaz sektöründe kuyu içi uygulamalarinin ve yer hareketlerinin takibi vb. aktiviteler izlenebilmektedir. Dolayisiyla, fiber optik dagitik akustik algilama sistemi; gerekli gelistirme ve entegrasyonlarla, yeralti ve yerüstünde akustik hassasiyete dayali ihtiyaç duyulan birçok alanda kullanilabilmektedir. Ülkemizde sehirlerarasi dogal gaz tasiyan bazi iletim hatlarinda ve bazi petrol boru hatlarinda boru hatlarinin izlenmesi ve güvenliginin saglanmasi ve bazi kritik üst yapi tesislerin çevre güvenliginin tesisi amaciyla kullanilmaktadir. Yurtdisinda ise petrol ve dogal gaz kuyularinin gözlemlenmesi amaciyla kullanilmaktadir. DASHn isleyisinde fiber optik kablolar, fiber optik bir optoelektronik sorgulayiciya baglanmakta ve sorgulayici periyodik araliklarla optik dalgalari fiberin içerisine göndermektedir. Optik dalgalar fiberin içinde ilerlerken dis ortamdan gelen akustik etkilesimler ile dalganin bir kismi dagitik hale gelmekte ve bu sinyaller sorgulayiciya ulasmaktadir. Daha sonra sorgulayici, geri saçilan akustik sinyali zamanin bir fonksiyonu olarak analiz etmekle birlikte, fiber boyunca da mesafenin bir fonksiyonu olarak ayirt etmektedir. Yeraltinda boru hattinin bulundugu güzergah boyunca boru hattinin üstüne serilen fiber optik kablo vasitasiyla, boru hattinin herhangi bir noktasinda meydana gelebilecek fiziki etkilesimler ile olusan akustik sinyallerin optoelektronik sorgulayiciya anlik olarak iletilmesi ile bu fiziki ihlaller anlik ve noktasal olarak tespit edilebilmekte ve boru hattina zarar verilmeden olaya müdahale etme imkâni saglamaktadir. Yapilan patent arastirmalarinda DAS"in kullanimina yönelik birçok benzer patente rastlanmis olup bazilari asagida verilmistir: CN106500821A nolu patent, dagitik akustik algilama teknolojisi kullanilarak dogal gaz boru hatlarinin güvenliginin izlenmesi yöntemini ve ilgili sistemi açiklamaktadir. Bulusun teknik semasina göre tek korlu fiber optik kablo akustik sinyalleri algilayici ve iletici bir ortam olarak kabul edilmistir. Boru hatti ile ayni transede sürekli algilama yapan optik kablo mevcut bulunmaktadir. Bu sekilde, boru hatti etrafinda tehdit olusturabilecek kazi aktiviteleri gerçek zamanli olarak gözlemlenebilmektedir. Gaz borusu etrafindaki sisteme ait tüm bilesenler pasif konumdadir ve güç beslemeleri bulunmamaktadir. Mekanik konstrüksiyon, kazi vb. bilgiler toprak zeminde veya nehir yatagi vb. ortamlarda sistem üzerinden algilanabilmektedir. CN100374776C nolu patentteki bulus, optik fiber ile akustik dagitik algilama teknolojisi gaz sizintisinin izlenmesine dayanan yöntemle çalisan bir cihazdir. Cihaz bir optik yol sistemi, dagitilmis optik fiber algilama tespit sistemi içermektedir. Boruda bir sizinti meydana geldiginde, sizintinin emisyon sinyali formülasyonla tespit edilmektedir. Sizintinin frekansinin optik isik kaynagindan yayilan devamli isin üzerinde ilk isin demeti ve ikinci isin demeti üzerinde bir faz farki olusturmasi ile meydana gelen optik zaman gecikmesi sonucunda sizintinin yeri ve olusum ani optik olarak tespit edilinektedir. CN204155380U nolu patentteki bulus, sehir boru hatlarinda izinsiz müdahalelerde alarm olusturulmasina yönelik fiber optik ve titresim tetikleme cihazinin birlikte kullanilmasini açiklamaktadir. Titresim tetikleme cihazi, menhol kapaginin altina yerlestirilmis teleskopik deformasyon ünitesi içermekte ve fiber optik kablo deformasyon ünitesine bagli olarak çalismaktadir. Menhol kapaginin izinsiz olarak açilmasi durumunda vibrasyon tetikleme cihazi deforme olup, titresim üretmekte ve üretilen titresim fiber optik kablo vasitasiyla alarm olusturmaktadir. CN107590764A nolu patentteki bulus, belediyeler için erken uyari ve acil durum planlama platformu ile ilgilidir. Bu sistemde boru hatlari, kablo altyapilari ve tesisler gerçek zamanli olarak izlenebilmektedir. Tüm bu yapilara bagli bir erken uyari sistemi kurulmus olup, erken uyari sistemi de universal servis sistemine baglanmaktadir. Bu sistemde erken uyari ve izleme durumu elektrik kablolari vasitasiyla gerçeklestirilmektedir. CN108180398A nolu patentteki bulus, üçüncü sahis hasarlarindan gaz boru hatlarinin korunmasina yönelik tespit metodu ve tespit sistemini açiklamaktadir. Bulusta fiber optik titresimi ve ses sinyali kombinasyonu birlikte çalismaktadir. Teknikte fiber optik titresimi algilamasi ve optik zaman alani yansitma prensibi (OTDR) ile üçüncü sahis fiziki hasarlari belirlenebilmektedir. Üçüncü sahis hasar davranislari analiz edilerek erken uyari saglanabilmektedir. Fakat topragin yapisi, yagmur, sicaklik ve sehir gürültüsü gibi faktörler sistemin dogru çalismasini olumsuz etkilemektedir. Sistemin avantajlari sehir içi ortamda (sehir içi tasit yollari, yaya yollari, metro istasyonlari vb.) yanlis sinyal üretme orani düsüktür. Kullanilan sistem ile el kazisi, patlama, makine kazisi vb. aktivitiler yüksek oranda tanimlanabilmektedir. CN107425906B nolu patentteki bulus, dagitik optik fiber algilamasi sinyal isleme metodunun yeralti boru hatlarinin güvenlik izlemesinde kullanilmasini açiklamaktadir. Sistemin çalismasinda fiber optik titresim sensörü optik kablo boyunca ses sinyallerini algilamaktadir. Sehir içi yer alti gömülü su borulari, isi dagitim borulari, petrol borulari vb. bu sistemle hasar olusmadan korunabilmektedir. Dagitilmis Optik Fiber Algilama Teknikleri olarak faz hassasiyeti optik zaman alani yansima teknolojisinin (CD-OTDR) temsilcisi, fiber optik kullanilarak algilanmaktadir. Disarida olusan titresimler ile uzaysal dagilim ve zamana bagli degiskenligin fiziksel miktarlari üzerinden yüksek hassasiyetle algilanabilmekte ve alarma çevrilmektedir. CN207334264U nolu patentteki bulus, algilama cihazi, inceleme indüksiyon cihazi, monitör denetleyicisi ve erken uyari cihazi dâhil olmak üzere bir çesit titresim ile optik fiber izleme cihazini açiklamaktadir. Algilama cihazi boru hattinin üzerine sabitlenmistir. Boru hatti boyunca serilmis optik fiber kabloya kelepçe ile baglidir. Inceleme indüksiyon cihazi optik fiberdeki sicaklik degisimini gözlemleme elemani ve olusan titresim verilerini toplama cihazi içermektedir. Optik fiber termometre ve titresim toplama cihazi monitör denetleyicisine bagli olup, monitör denetleyicisi de erken uyari cihazina baglidir. Belediye alani içinde yer alan dogal gaz boru hatlari üzerinde meydana gelen fiziki ihlallerde erken uyari sistemi gerçek zamanli izleme, analiz ve proses islemleri yapilabilmektedir. hatlarina ait menhollerin üçüncü sahislar tarafindan izinsiz açilmasi durumunda fiber optik sistemle merkeze uyari gönderilmesi esasina dayanmaktadir. Sistemde tek korlu fiber sensör ve basit bir titresim uyarici cihaz bulunmaktadir. Menhol kapagina disaridan izinsiz müdahale durumunda meydana gelen titresim, optik fiber tarafindan toplanarak merkeze iletmekte ve ayrica polis merkezine de ihbar gönderilmektedir. Sistem menhol kapaginin yani sira kablo muhafaza kutulari için çok yönlü izleme saglayarak herhangi bir fiziki ihlalde erken uyariya imkân tanimaktadir. Su, elektrik, telekomünikasyona, dogal gaz vb. birçok altyapida da kullanilmasina imkân saglamaktadir. GBZSOl655 sayili patent dokümaninda dagitilmis akustik uygulamadan bahsedilmektedir. Bu uygulama, bazi akustik sinyaller için gelistirilmis hassasiyet saglayan dagitilmis akustik algilama için yöntem ve aparati açiklar. Yöntem akustik sinyalleri fiber optik dagitilmis akustik sensör etki alani içinde dagitilan en az bir optik fiberden olusur en az bir bölüm fiber optik olayi sesli sinyaller için bir kavite akustik yaniti izlemek için dagitilir. bahsedilmektedir. Bu bulus, kati bir ortamda P ve S dalgalarini tespit etmek için fiber optik dagitilmis akustik algilama ile ilgilidir. Dagitilmis akustik algilama fiber içine optik darbeleri baslatilmasi ve oradan radyasyon tespit ederek degistirilmemis fiber optik kullanilarak elde edilebilir. Analiz kutularindaki geri dönüsleri analiz ederek, fiberin çok sayida ayrik uzunlamasina bölümünde akustik bozukluklar tespit edilebilir. Bu bulusta, S ve P dalgalarinin tespiti için bu tür fiber dagitilmis akustik algilama bulunmaktadir. USZOl30298635 sayili patent dökümaninda Dagilmis akustik algilama tekniklerinden bahsedilmektedir. Uygulama, özellikle petrol ve gaz kuyularinda akis için geçerli olan fiber optik dagitilmis akustik algilama kullanarak bir kanaldaki sivi akis hizini izleme tekniklerini açiklar. Teknikler ayrica, bir sivi tasima kanali boyunca düzenlenmis bir fiber optik dagitilmis akustik sensörün kanallarinin konumunun kalibrasyonuna izin verir. Teknikler, bir yönde hareket eden bir ilk akustik uyaranin ve ters yönde hareket eden ikinci bir akustik uyaranin tanitilmasini içerir. Akiskanin (V) akisi, iki akustik uyaranin yayilma hizinda bir farkla sonuçlanir. Birinci ve ikinci akustik uyaranlar, ayakta duran bir dalga olusturur ve akisa bagli dalga boyu degisimi nedeniyle beat etkisi tespit edilir ve akis hizini belirlemek için kullanilir. Akustik uyaran, ilk uyarani saglamak ve kanalin sonundan yansitmak ve ikinci akustik uyaran olarak geri dönmek için kanal boyunca seyahat etmek için kullanilabilir. TR201607299 sayili patent dokümaninda altyapi çalismalari konusunda abonelerin uyarilmasi için bir sistem ve buna iliskin bir yöntemden bahsedilmektedir. Bulus topluma sunulan kamu hizmetlerinin gelistirilmesi veya kapasite artirilmasi gibi nedenlerle gerekli altyapi çalismalari esnasinda olusacak kesintilerden daha az etkilenmelerini saglayabilecek bir erken bilgilendirme sistemi ve buna iliskin bir sistem ve buna iliskin bir yöntemdir. Bulus konusu sistem çesitli kamu kurumlarinin web sitelerinden ya da belirttikleri bir adresten bakim çalismalarini zaman ve lokasyon koordinat bilgisi ile birlikte periyodik olarak elde eden bir veri toplama ve analiz birimi olan bir kurum duyum yöneticisi, bahsedilen kamu kurumlarina ait veya ilgili diger kurum veya sahislara ait sokak kameralarindan ve drone gibi hareketli hava araci kameralarindan elde edilen görüntüleri alarak bir saha görüntü web sunucusuna ileten bir saha görüntü yöneticisi, bu görüntüler ile birlikte konum ve zaman bilgilerinin aboneye gönderilecek tek bir mesaj içerigi olarak birlestirildigi bir ariza konum ve URL veritabani, telekom operatöründeki aboneye ait arama, SMS, veri kullanimi olaylariyla beslenen bir sebeke CDR olay kayitçisi , bir ev konumu hesaplama algoritmasina göre abonenin ev konumuna karar veren bir abone ev konum belirleme yöneticisi ,elde edilen abone ev konumlarinin kayit altina alindigi bir abone ev konum veri tabanina, abone ev konum veritabanindan ve ariza konum ve URL veri tabanindan aldigi bilgileri birlestirerek abonelere SMS gönderimini gerçeklestiren bir ariza bildirim haberlesme yöneticisi içermektedir. TR201603971 sayili patent dokümaninda AG (Alçak gerilim) elektrik altyapisinin GSM haberlesme teknolojisi kullanilarak monitör edilmesi ve önleyici tedbirler alinmasi yöntem ve sisteminden bahsedilmektedir. Bulus; GSM sebekesinin, elektrik dagitim sebekesinin altyapisindan kaynaklanan ariza veya kesintilerin olusturdugu alarmlarin, elektrik sebekesi dagitici firmalarla uygun bir ara yüzle paylasimini saglayarak, elektrik ariza örnekleme emisyon noktalarinin arttirilarak, daha stabil ve yüksek verimli elektrik altyapi sebekesine ulasilmasini hedefleyen AG (Alçak Gerilim) elektrik altyapisinin GSM haberlesme teknolojisi kullanilarak monitör edilmesi ve önleyici tedbirler alinmasi yöntem ve sistemidir. Bulusun Kisa Açiklamasi Bulusun amaci daginik akustik algilama sistemine dayali sehir içi altyapi sistemlerinde kazi ihlal ve müdahale erken uyari sisteminin uygulanmasidir. Bulusun bir diger amaci sürdürülebilir sehir içi altyapi hizmetleri için fiber optik dagitik akustik sistemi ile kazi ihlallerinin tespiti ve erken uyari sisteminin uygulanmasidir. Bulusun bir diger amaci yapay zekâ kullanimi ile sehir içi is makinesi (pnömatik kirici, kazici - yükleyici, ekskavatör, fore kazik makinesi, asfalt kesme vb.) ve el ile (kazma, kürek Vb.) kazi ihlallerinin ayristirilmasinin saglanmasidir. Bulusun bir diger amaci sehir içi gürültülerinin perdelenmesi saglanmasidir. Bulusun bir diger amaci elektromanyetik alanlardan etkilenmemesi saglanmasidir. Bulusun bir diger amaci operasyonel ihtiyaçlarla uyumlu olabilecek sekilde, farkli ihlal senaryolarinin (Drone, Canli Sehir kameralari, is makinelerine araç takip sistemi takilmasi vb.) fiber optik sistemle entegre edilerek operatör kararlarinin dogruluk oranlarinin arttirilmasinin saglanmasidir. Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen "Sehir Içi Altyapi Hizmetlerine Yönelik Kazi Ihlallerine Yönelik Bir Yöntem" "e ait sematik görünüm Sekil 1'de gösterilmistir. Sekil 1"de görülen parçalar tek tek numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiligi asagida verilmistir. 1- Fiber optik kablo 2- Kritik altyapi tesisi 3- Optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesi 4- Patch panel - Rack kabin 6- Sorgulayici birim kurulum odasi 7- Veri iletisim hatti 8- Kazi ihlali veri çiktisi içeren operatör izleme merkezi 9- Yeralti dolgu malzemesi - Asfalt kesme makinesi 11- Elle kazi 12- Pnömatik kirici 13- Kaziyici-yükleyici ve hidrolik kirici 14- Ekskavatör - F ore kazik makinesi 16- Yol yüzeyi 17- Lazer isini 18- Akustik sinyal Bulusa konu olan yöntem; -Sehir içindeki fiber optik kabloya (1) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3) gönderilen en az bir lazer isini (17) vasitasiyla algilanan en az bir akustik sinyalin (18) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içeren veri isleme ünitesi(3) vasitasiyla süzülerek tehdidin asfalt kesme makinesi (10), elle kazi (11), pnömatik kirici (12), kaziyici-yükleyici ve hidrolik kirici (13), ekskavatör (14) ve fore kazik makinesi (15) tespiti için anlamli hale getirilmesi, - anlamli hale getirilen en az bir akustik sinyalin (18) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3) süzülmesi suretiyle meydana gelen kazi ihlallerinden olusan veri çiktisinin cografi bilgi sistemi (CBS) tabanina sahip kazi ihlali veri çiktisi içeren operatör izleme merkezinde (8) kullaniciya sunulmasi islem adimlarindan meydana gelmektedir. Bulusa konu yöntem sayesinde yapay zeka kullanimi ile sehir içi is makinesi (Pnömatik Kirici, Kaziyici-Yükleyici ve Hidrolik Kirici, Ekskavatör, Fore Kazik Makinesi, Asfalt Kesme Vb.) ve el ile (kazma, kürek Vb.) yapilan kazi ihlallerinin tespiti, ayristirilarak siniflandirilabilmesi, konumlandirilmasinin saglanabilmesi, sehir içi gürültülerinin perdelenmesi, elektromanyetik alanlardan etkilenmemesi, operasyonel ihtiyaçlarla uyumlu olabilecek sekilde, farkli ihlal senaryolarinin (Drone, Canli Sehir Kameralari, Is Makinalarina Araç Takip Sistemi Takilmasi vb.) fiber optik sistemle entegre edilerek operatör kararlarinin dogruluk oranlarinin arttirilabilmesi, standart veya özel yeralti fiber optik haberlesme kablolarinin kullanilabilmesi, fiber optik kablonun kopan noktaya kadar tespit edilebilmesi, cografi bilgi sistemi (CBS) ile entegrasyon edilebilmesi, yatay dogrultudaki uzak mesafelerdeki insan, araç ve is makinesi hareketliliginin ayristirilabilmesi, tek bir noktadan tüm altyapinin güvenliginin saglanmasina imkan tanimasi saglanabilecektir. TR TR

Claims (5)

ISTEMLER Bulus, sehir içi altyapi hizmetlerinde kazi ihalelerinin tespiti ve erken uyari yapilmasina yönelik gelistirilen bir yöntem ile ilgili olup; -Sehir içindeki fiber optik kabloya (1) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3) gönderilen en az bir lazer isini (17) vasitasiyla algilanan en az bir akustik sinyalin (18) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesi(3) vasitasiyla süzülerek tehdidin asfalt kesme makinesi (10), elle kazi (l

1), pnömatik kirici (1

2), kaziyici-yükleyici ve hidrolik kirici (1

3), ekskavatör (1

4) ve fore kazik makinesi (1

5) tespiti için anlamli hale getirilmesi, - anlamli hale getirilen en az bir akustik sinyalin (18) optik zaman retlektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3) süzülmesi suretiyle meydana gelen kazi ihlallerinden olusan veri çiktisinin cografi bilgi sistemi (CBS) tabanina sahip kazi ihlali veri çiktisi içeren operatör izleme merkezinde (8) kullaniciya sunulmasi islem adimlarindan meydana gelmektedir. En az bir lazer isinin (17) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3) gönderilmesi ile karakterize edilen Istem 1*deki gibi bir yöntem. En az bir akustik sinyalin (18) optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3)süzülmesi ile karakterize edilen Istem l”deki gibi bir yöntem. Optik zaman reflektometresi çalisma prensibine sahip sorgulayici birim içiren veri isleme ünitesinden (3) çikan kazi ihlali veri çiktisinin cografi bilgi sistemi (CBS) tabanina sahip kazi ihlali veri çiktisi içeren operatör izleme merkezine iletilmesi ile karakterize edilen Istem 1”deki gibi bir yöntem.