СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАССЫ И ГЛУБИНЫ ПРОКЛАДКИ ПОДВОДНОГО КАБЕЛЯ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАССЫ И ГЛУБИНЫ ПРОКЛАДКИ ПОДВОДНОГО КАБЕЛЯ


RU (11) 2285277 (13) C2

(51) МПК
G01V 9/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.03.2008 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004114365/28 
(22) Дата подачи заявки: 2004.05.11 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.05.11 
(43) Дата публикации заявки: 2005.10.27 
(45) Опубликовано: 2006.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2065651 C1, 20.08.1996. RU 2165121 C1, 10.04.2001. SU 1583552 A1, 07.08.1990. FR 2561459 A1, 20.09.1985. 
(72) Автор(ы): Андреев Владимир Александрович (RU); Бурдин Владимир Александрович (RU); Сподобаев Юрий Михайлович (RU); Кашин Михаил Васильевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики" (RU) 
Адрес для переписки: 443010, г.Самара, ул. Л. Толстого, 23, ГОУВПО ПГАТИИ 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАССЫ И ГЛУБИНЫ ПРОКЛАДКИ ПОДВОДНОГО КАБЕЛЯ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения трассы и глубины прокладки подводного кабеля в дно водоема в процессе его эксплуатации, а также труб и других протяженных подводных коммуникаций. Согласно заявленному способу определения трассы и глубины прокладки в дно водоема подводного кабеля с помощью эхолота сканируют дно водоема. Регистрируют полученные при ультразвуковом сканировании изображения и обрабатывают их. Перед заглублением подводного кабеля в дно водоема периодически вдоль трассы прокладки к подводному кабелю отрезками гибкого шнура известной фиксированной длины L крепят поплавки определенной формы. По результатам обработки полученных при ультразвуковом сканировании изображений определяют трассу прокладки подводного кабеля по местам расположения поплавков, глубину водоема по трассе подводного кабеля Н и расстояния от поверхности водоема до поплавков h, после чего определяют глубину прокладки подводного кабеля. Технический результат: расширение области применения, повышение точности. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения трассы и глубины прокладки подводного кабеля в дно водоема в процессе его эксплуатации, а также труб и других протяженных подводных коммуникаций.

Известен способ /1/ маркирования трассы прокладки подземных кабелей путем установки вдоль трассы замерных столбиков. Применение данного способа для протяженных подводных сооружений неэффективно.

Известен способ /2/ фиксации местоположения подводного объекта, заключающийся в том, что GPS-приемник помещают в плавающий на поверхности водоема буй с флагом и соединяют кабелем с устройством, оборудованным системой датчиков, которое располагают около подводного объекта. Передают по кабелю данные от датчиков к приемнику GPS, по которым определяют координаты устройства, а соответственно и подводного объекта, относительно буя, и таким образом фиксируют местоположение подводного объекта. Использование данного способа для фиксации местоположения протяженных объектов, заглубляемых в дно водоема, неэффективно.

Известны способы /3-8/ определения трассы и глубины прокладки подводного кабеля на основе анализа электромагнитного поля. Для обеспечения требуемой точности расположение антенн и их ориентация относительно трассы исследуемого подводного кабеля должны быть известны и должны изменяться в зависимости от результатов анализа данных измерений. При этом из-за низких уровней измеряемого электромагнитного поля приемные антенны должны располагаться вблизи исследуемого подводного кабеля. Как следствие, указанные способы требуют проведения водолазных работ или же применения сложных автоматизированных систем с управляемыми датчиками, спускаемыми ко дну водоема. Все это определяет высокую стоимость способов, основанных на измерениях электромагнитного поля.

Известен способ /9/ определения трассы и глубины укладки в дно водоема протяженных подводных сооружений, заключающийся в том, что с помощью эхолота сканируют дно водоема, регистрируют полученные при ультразвуковом сканировании изображения и в результате их обработки определяют трассу и глубину укладки в дно водоема протяженного подводного сооружения. Данный способ не отличается высокой точностью определения уровня заглубления подводного кабеля в дно водоема. Его реализация требует применения сложных автоматизированных систем ультразвукового сканирования и обработки изображений, стоимость которых высока. И, кроме того, данный способ не позволяет локализовать подводный кабель, проложенный вблизи более габаритного подводного сооружения, например трубопровода.

Сущностью предлагаемого изобретения является расширение области применения, повышение точности и снижение стоимости определения трассы и глубины прокладки в дно водоема подводного кабеля.

Эта сущность достигается тем, что, согласно способу определения трассы и глубины прокладки в дно водоема подводного кабеля с помощью эхолота сканируют дно водоема, регистрируют полученные при ультразвуковом сканировании изображения и обрабатывают их, при этом предварительно, перед заглублением подводного кабеля в дно водоема, периодически вдоль трассы прокладки к подводному кабелю отрезками гибкого шнура известной фиксированной длины L крепят поплавки определенной формы, по результатам обработки полученных при ультразвуковом сканировании изображений определяют трассу прокладки подводного кабеля по местам расположения поплавков, глубину водоема по трассе подводного кабеля Н и расстояния от поверхности водоема до поплавков h, после чего определяют глубину прокладки подводного кабеля по формуле



На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит размещенный на плавсредстве 1 эхолот 2, кабель 3, на котором периодически вдоль трассы прокладки отрезками гибкого шнура известной фиксированной длины 4 закреплены поплавки определенной формы 5.

Способ осуществляется следующим образом.

При перемещении плавсредства 1 в районе прокладки подводного кабеля 3 с помощью эхолота 2 измеряют глубину водоема Н, расстояние h от поверхности водоема до поплавков 5. По известной длине L отрезка гибкого шнура фиксированной длины по формуле (1) находят глубину укладки кабеля 3 в дно водоема dС. Трассу прокладки кабеля 3 определяют по локализации поплавков 5 непосредственно под ними. При подключении эхолота к GPS могут быть определены координаты кабеля и поплавков.

Предлагаемый способ не требует выполнения водолазных работ при поиске трассы и контроле глубины залегания кабеля, исключает погрешности, связанные с распространением ультразвуковых сигналов в средах различной плотности, и позволяет фиксировать трассу и определять глубину прокладки в дно водоема подводного кабеля, проложенного вблизи трубопровода или иного протяженного сооружения. Тем самым обеспечивается расширение области применения, повышение точности и снижение стоимости определения трассы и глубины прокладки в дно водоема подводного кабеля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гроднев И.И., Курбатов Н.Д. Линейные сооружения связи. - М.: Связь, 1974.

2. US 2002140599.

3. Трассопоисковая система RD4000. Руководство пользователя.

4. Underwater cable probe. Model KM-CP2. KCS. Marine Engineering.

5. Underwater cable tracker. Model CTP-400. Fluid Kinetics.

6. US 4283681.

7. WO 02/079806 A1.

8. US 3835371.

9. Schock S.G., Tellier A., Wulf J., Jason S., Ericksen М. Buried object scanning sonar. - IEEE Journal of ocanic engeneering, vol.26, No 4, October, 2001. - p.p.677-689.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ определения трассы и глубины прокладки в дно водоема подводного кабеля, заключающийся в том, что с помощью эхолота сканируют дно водоема, регистрируют полученные при ультразвуковом сканировании изображения и обрабатывают их, отличающийся тем, что при этом предварительно перед заглублением подводного кабеля в дно водоема периодически вдоль трассы прокладки к подводному кабелю отрезками гибкого шнура известной фиксированной длины L крепят поплавки определенной формы, по результатам обработки полученных при ультразвуковом сканировании изображений определяют трассу прокладки подводного кабеля по местам расположения поплавков, глубину водоема по трассе подводного кабеля Н и расстояния от поверхности водоема до поплавков h, после чего определяют глубину прокладки подводного кабеля по формуле

dc=L-(H-h).