Система для обследования и диагностики скважин и вертикальных трубопроводов
Система для обследования и диагностики скважин и вертикальных трубопроводов предназначена для обеспечения возможности визуального обследования инженерно-гидрогеологических скважин для предварительного определения точек контроля влажности, плотности, элементного и минерального состава, зернистости, пористости и стратиграфического расположения пластов и пропластков (мощности, углы падения) с выводом информации на экран ПЭВМ и занесением в банк данных. Внутри корпуса (1) размещена видеокамера (3) и соосно с ней мотор-редуктор (4) с отражателем (5) и источники света (6) для освещения поверхности исследуемой скважины (12) через кольцевое окно (2). Электропитание оборудования производится посредством кабеля (9), выполненного в двойной изоляции с нанесенными знаками длины, он же используется и для перемещения корпуса (1) внутри исследуемой скважины (12). Кабель (9) намотан на барабан (8), к разъемам которого подключен источник электропитания (10) и ПЭВМ (11). На наружной поверхности корпуса (1) закреплены центрирующие устройства (7), обеспечивающие соосность положения корпуса (1) и скважины (12). 2 ил.
Полезная модель предназначена для визуального обследования инженерно-гидрогеологических скважин для предварительного определения точек контроля влажности, плотности, элементного и минерального состава, зернистости, пористости и стратиграфического расположения пластов и пропластков (мощности, углы падения) с выводом информации на экран ПЭВМ и занесением в банк данных.
Известен эндоскоп содержащий корпус, снабженный группами установочных подпружиненных роликовых опор, центрирующих корпус в исследуемой полости, размещенной в корпусе электродвигатель, служащий приводом для его перемещения и связанный с роликом одной группы с помощью пассика, отражатель, установленный на оси вращения электродвигателя, телевизионную камеру, волоконно-оптическую систему подсветки и передачи изображения, формируемого объективом с приводом для его автоматической фокусировки, на вход фотоэлектрического преобразователя телевизионной камеры, выходные сигналы которого поступают на вход интегратора и на вход телевизионного приемника, при этом выход интегратора соединен с одним из входов компаратора, другой вход которого может быть соединен с источником регулируемого опорного напряжения, а его выход с усилителем тока, нагрузкой которого является источник света (см. заявку на изобр. РФ №2001103874, МПК 7 G02B 23/00).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и ограниченность исследовательских возможностей ввиду совместного вращения отражателя и роликов привода перемещения.
Известна система для обследования и диагностики артезианских скважин и вертикально расположенных трубопроводов, включающая
водозащищенную видеокамеру с углом обзора 92°, в герметичном титановом корпусе со специальным полированным стеклом, гологеновые источники света, цифровую записывающую видеокамеру с монитором, барабан с трехжильным кабелем с двойной изоляцией и знаками длины пройденного расстояния, независимый источник тока напряжением 12 В (см. патент РФ №2229054, МПК 7 F17D 5/00, F16L 55/26).
Недостатками данной системы является ограниченность исследовательских возможностей из-за ограниченного обзора боковых поверхностей исследуемого объекта.
Техническая задача - расширение функциональных возможностей с сохранением качества производимых работ.
Техническая задача решается тем, что система для обследования и диагностики скважин и трубопроводов, включающая герметичный корпус, видеокамеру, источники света, барабан с кабелем с двойной изоляцией и знаками длины пройденного расстояния, источник электропитания, снабжена установленными соосно с видеокамерой отражателем, с мотор-редуктором и центрирующими устройствами, закрепленными на наружной поверхности корпуса.
На фиг.1 представлена принципиальная схема системы, на фиг.2 - принципиальная схема компоновки оборудования в корпусе.
Система содержит герметичный корпус 1, с вмонтированным кольцевым окном 2, закрепленные в корпусе 1 видеокамеру 3 и электрический мотор-редуктор 4, на валу которого закреплен отражатель 5, источники света 6, закрепленные на наружной поверхности корпуса 1 центрирующие опоры 7, выполненные в виде пустотелых упругих резиновых оболочек, барабан 8 с кабелем 9 в двойной изоляции и знаками длины пройденного пути, подсоединенным одним своим концом, посредством герметичной муфты к видеокамере 3, мотор-редуктору 4 и источникам света 6, а вторым концом - посредством разъемов к барабану 8, источнику электрического питания 10 и ПЭВМ 11.
Система работает следующим образом.
Система приводится в рабочее состояние, при этом проверяется состояние центрирующих опор 7, правильность подключения кабеля 9 и герметичность всех соединений, а затем подключается электропитание и проверяется правильность работы мотора-редуктора 4, источников света 6, качество получаемого с видеокамеры 3 изображения на ПЭВМ 11.
Корпус 1 вводится в горловину исследуемой скважины 12, при этом центрирующие опоры 7 контактируют со стенками скважины, совмещая ось корпуса 1 с осью скважины 12. Источники света 6 сквозь окно 2 освещают внутреннюю поверхность обследуемой скважины 12. Отраженный свет от поверхности скважины 12 попадает через отражатель 5 на объектив видеокамеры 3, преобразуется в цветное изображение поверхности и посредством кабеля 9 передается на ПЭВМ 11. Полученное таким образом изображение отображается на экране ПЭВМ 11 в реальном времени. Оператор следит за меняющимся на экране изображением и производит перемещение устройства внутри скважины 12, при этом фиксируется глубина положения устройства и производится запись изображения с комментариями оператора.
При появлении на экране характерных признаков, например, изменение структуры грунта, влажности и т.д., оператор может остановить устройство в требуемой месте, и, включив мотор-редуктор 4 осуществить поворот отражателя 5 вокруг своей оси и осмотр скважины 12, при этом поворот отражателя осуществляется в дискретном режиме.
Система позволяет в реальном, цветном изображении увидеть геологический разрез строительной площадки и с точностью до миллиметра определить мощности пластов и пропластков, углы их наклонов, а также минералогический состав, скорость заполнения водой, уровень грунтовых вод и направление водотока. Видимое изображение передается на экран, в память ПЭВМ и в банк данных для дальнейшего наблюдения (мониторинга) различных инженерных сооружений и естественных образований и может
использоваться как архивный документ для более глубокого геологического изучения.
Предлагаемое техническое решение позволяет в сравнении с прототипом расширить функциональные возможности системы. Установка в корпусе мотор-редуктора с отражателем упрощает задачу визуального обследования внутренней поверхности скважины или трубопровода, так как позволяет оператору точно зафиксировать и детально рассмотреть все изменения в структуре грунта, например, изменения плотности и определить места обводнения. Наличие центрирующих опор обеспечивает соосность корпуса и исследуемой скважины и гарантирует стабильное фокусное расстояние, что очень важно при проведении исследований.
Система для обследования и диагностики скважин и вертикальных трубопроводов, включающая герметичный корпус, видеокамеру, источники света, барабан с кабелем с двойной изоляцией и знаками длины пройденного расстояния, источник электропитания, отличающаяся тем, что она снабжена установленным внутри корпуса соосно видеокамере отражателем с мотор-редуктором и центрирующими опорами, закрепленными на наружной поверхности корпуса.
