[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2233402C2 - Device for determining leakage sites in pipelines - Google Patents

Device for determining leakage sites in pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2233402C2
RU2233402C2 RU2002130087/06A RU2002130087A RU2233402C2 RU 2233402 C2 RU2233402 C2 RU 2233402C2 RU 2002130087/06 A RU2002130087/06 A RU 2002130087/06A RU 2002130087 A RU2002130087 A RU 2002130087A RU 2233402 C2 RU2233402 C2 RU 2233402C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
phase
finding
channel
Prior art date
Application number
RU2002130087/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002130087A (en
Inventor
В.А. Заренков (RU)
В.А. Заренков
Д.В. Заренков (RU)
Д.В. Заренков
В.И. Дикарев (RU)
В.И. Дикарев
Б.В. Койнаш (RU)
Б.В. Койнаш
Original Assignee
Заренков Вячеслав Адамович
Заренков Дмитрий Вячеславович
Дикарев Виктор Иванович
Койнаш Борис Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Заренков Вячеслав Адамович, Заренков Дмитрий Вячеславович, Дикарев Виктор Иванович, Койнаш Борис Васильевич filed Critical Заренков Вячеслав Адамович
Priority to RU2002130087/06A priority Critical patent/RU2233402C2/en
Publication of RU2002130087A publication Critical patent/RU2002130087A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2233402C2 publication Critical patent/RU2233402C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measuring engineering.
SUBSTANCE: device has control point, power source, winding and contact relay, switch, time counter, computing unit and transmitter which is connected with the power source via the relay contacts. The relay winding and switch, the control input of which is connected to the output of the amplifier-transducer, are connected in series to the plus terminal of the power source. The amplifier-transducer is set at one of the ends of a pipeline to be monitored. The output of the switch is connected with the minus terminal of the power source. The time counter, computing unit, code generator, summer, the second input of which is connected with the generator of the modulating code, phase manipulator, the second input of which is connected with the high frequency generator, power amplifier, and transmitting aerial are connected in series to the output of the pressure pickups.
EFFECT: expanded functional capabilities.
4 cl, 10 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для текущего контроля за герметичностью магистральных трубопроводов.The proposed device relates to measuring equipment and can be used for routine monitoring of the tightness of trunk pipelines.

Известны устройства для обнаружения утечек в магистральных трубопроводах (авт. свид. СССР №№336463, 380910, 411268, 417675, 724957, 930034, 932098, 941776, 947666, 1079946, 1208402, 1368685, 1657988, 1778597, 181577, 1800219, 1831063; патенты РФ №№2011110, 2018965, 2036372, 2047039, 2047815, 2053436, 2084757; патенты США №№3046116, 3744298, 4289019; патент Великобритании №1349120; Патенты Франции №№2374628; 2504651; патент ФРГ №3112829; патенты Японии №№46-11795, 55-6856, 63-22531; Волошин В.И. и др. Акустические определители местонахождения развивающегося дефекта. Дефектоскопия, 1980, №8, с.69-74; Трубопроводный транспорт нефти и газа. - М.: 1988, с.334, рис.9.18; и другие).Known devices for detecting leaks in main pipelines (ed. Certificate of the USSR No. 336463, 380910, 411268, 417675, 724957, 930034, 932098, 941776, 947666, 1079946, 1208402, 1368685, 1657988, 1778597, 181577, 1800219, 1831063; RF patents No. 20111110, 2018965, 2036372, 2047039, 2047815, 2053436, 2084757; US patents No. 3046116, 3744298, 4289019; UK patent No. 1349120; French patents No. 2374628; 2504651; Germany patent No. 3112829; Japanese patents No. 3112829; 46-11795, 55-6856, 63-22531; Voloshin V.I. et al. Acoustic determinants of the location of a developing defect. Flaw detection, 1980, No. 8, p. 69-74; Pipeline transport of oil and gas. - M .: 1988 , p.334, fig. 9.18; and others).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для определения местонахождения утечек в магистральных трубопроводах" (Трубопроводный транспорт нефти и газа. - М., 1988, с.334, рис.9.18), которое и выбрано в качестве прототипа.Of the known devices, the closest to the proposed one is "A device for determining the location of leaks in main pipelines" (Pipeline transport of oil and gas. - M., 1988, p.334, Fig. 9.18), which is selected as a prototype.

Указанное устройство основано на анализе ударных волн пониженного давления, возникающих в момент местного разрыва или повреждения трубы. Оно обеспечивает определение места возникновения утечек в магистральных трубопроводах, но не позволяет своевременно проинформировать об этом обслуживающий персонал.The specified device is based on the analysis of shock waves of reduced pressure that occur at the time of local rupture or damage to the pipe. It provides a determination of the place of occurrence of leaks in the main pipelines, but does not allow timely inform staff about this.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем передачи по радиоканалу тревожного сигнала о месте возникновения утечек в магистральных трубопроводах на пункт контроля.An object of the invention is to expand the functionality of the device by transmitting via radio channel an alarm signal about the place of occurrence of leaks in the main pipelines to the control point.

Поставленная задача решается тем, что устройство для определения местонахождения утечек в магистральных трубопроводах, содержащее на каждом конце контролируемого участка трубопровода последовательно включенные датчик давления, усилитель-преобразователь и управляющий блок клапана, подключенный к клапану-отсекателю, снабжено пунктом контроля, источником питания, обмоткой и контактами реле, ключом, счетчиком времени, вычислительным блоком и передатчиком, который через контакты реле соединен с источником питания, причем к плюсовой клемме источника питания последовательно подключены обмотка реле и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя-преобразователя, расположенного на одном из концов контролируемого участка трубопровода, а выход ключа соединен с минусовой клеммой источника питания, к выходу датчиков давления последовательно подключены счетчик времени, вычислительный блок, формирователь кода, сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, усилитель мощности и передающая антенна.The problem is solved in that the device for determining the location of leaks in the main pipelines, containing at each end of the monitored section of the pipeline a pressure transducer, an amplifier-converter and a valve control unit connected to the shutoff valve, is equipped with a control point, a power source, a winding and relay contacts, a key, a time counter, a computing unit and a transmitter that is connected through a relay contact to a power source, and to a positive glue A relay coil and a key are connected in series with the power supply, the control input of which is connected to the output of the amplifier-converter located at one end of the monitored section of the pipeline, and the key output is connected to the negative terminal of the power supply, a time counter and a computing unit are connected in series to the output of the pressure sensors , a code generator, an adder, the second input of which is connected to the output of the modulating code generator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the generator output RA high-frequency power amplifier and transmission antenna.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на Фиг.1. Схема чувствительного элемента датчиков давления изображена на Фиг.2. Временные диаграммы, поясняющие принцип действия устройства, показаны на Фиг.3. Принцип пеленгации поврежденного участка магистрального трубопровода фазовым методом иллюстрируется Фиг.4, 6, 8 и 9. Структурные схемы пунктов контроля представлены на Фиг.5, 7 и 10.The structural diagram of the proposed device is presented in figure 1. A diagram of the sensing element of the pressure sensors is shown in Fig.2. Timing diagrams explaining the principle of operation of the device shown in Fig.3. The principle of direction finding of the damaged section of the main pipeline by the phase method is illustrated in Figures 4, 6, 8 and 9. The structural diagrams of the control points are presented in Figures 5, 7 and 10.

Устройство содержит место разрыва или повреждения трубопровода 1, две образовавшиеся волны пониженного давления 2, датчики давления 3, усилители-преобразователи 4, управляющие блоки 5 клапанов, клапаны-отсекатели 6, источник 7 питания, обмотку 7.1 и контакты 7.2 реле, ключ 8, счетчик времени 9, вычислительный блок 10, передатчик 11, формирователь кода 12, генератор 13 модулирующего кода, сумматор 14, генератор 15 высокой частоты, фазовый манипулятор 16, усилитель 17 мощности и передающую антенну 18. Датчики 3 давления устанавливаются в начале и конце контролируемого участка трубопровода. К выходу датчика 3 давления последовательно подключены усилитель-преобразователь 4, управляющий блок 5 клапана и клапан-отсекатель 6. К источнику питания 7 последовательно подключены обмотка 7.1 реле и ключ 8, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя-преобразователя 4. К выходу датчиков 3 давления последовательно подключены счетчик 9 времени, вычислительный блок 10, формирователь кода 12, сумматор 14, второй вход которого соединен с выходом генератора 13 модулирующего кода, фазовый манипулятор 16, второй вход которого соединен с выходом генератора 15 высокой частоты, усилитель 17 мощности и передающая антенна 18.The device contains a place of rupture or damage to the pipeline 1, two generated waves of reduced pressure 2, pressure sensors 3, amplifiers-converters 4, control blocks 5 of valves, shut-off valves 6, power supply 7, winding 7.1 and relay contacts 7.2, key 8, counter time 9, computing unit 10, transmitter 11, code generator 12, modulating code generator 13, adder 14, high frequency generator 15, phase shifter 16, power amplifier 17 and transmitting antenna 18. Pressure sensors 3 are installed at the beginning and end of the control Rui pipeline section. An amplifier-converter 4, a valve control unit 5 and a shut-off valve 6 are connected in series to the output of the pressure sensor 3. A relay 7.1 coil and a key 8 are connected in series to the power supply 7, the control input of which is connected to the output of the amplifier-converter 4. To the sensor output 3 a pressure counter 9 time, a computing unit 10, a code generator 12, an adder 14, the second input of which is connected to the output of the modulating code generator 13, a phase manipulator 16, the second input of which is connected to the output, are connected in series ohm RF generator 15, power amplifier 17 and transmitting antenna 18.

Пункт контроля 23, размещенный на транспортном средстве, содержит измерительный канал и два пеленгационных канала. Измерительный канал состоит из последовательно включенных приемной антенны 24, смесителя 27, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 30, усилитель 31 первой промежуточной частоты, смеситель 35, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 34, усилитель 36 второй промежуточной частоты, удвоитель 37 фазы, узкополосный фильтр 38, делитель 39 фазы на два, частотный детектор 40, триггер 41, балансный переключатель 42, второй вход которого соединен с выходом делителя 39 фазы на два, фазовый детектор и блок 50 регистрации.The control point 23, located on the vehicle, contains a measuring channel and two direction finding channels. The measuring channel consists of a series-connected receiving antenna 24, a mixer 27, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 30, an amplifier 31 of the first intermediate frequency, mixer 35, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 34, amplifier 36 of the second intermediate frequency, phase doubler 37, a narrow-band filter 38, a phase divider 39 into two, a frequency detector 40, a trigger 41, a balance switch 42, the second input of which is connected to the output of the phase divider 39 into two, a phase detector and a recording unit 50.

Каждый пеленгационный канал состоит из последовательно включенных приемной антенны 25 (26), смесителя 28 (29), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 30, усилителя 32 (33) первой промежуточной частоты, перемножителя 44 (45), второй вход которого соединен с выходом усилителя 36 второй промежуточной частоты, узкополосного фильтра 46 (47) и фазового детектора 48 (49), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 34 (узкополосного фильтра 46), выход которого подключен к блоку 50 регистрации. Устройство работает следующим образом.Each direction finding channel consists of a series-connected receiving antenna 25 (26), a mixer 28 (29), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 30, an amplifier 32 (33) of the first intermediate frequency, a multiplier 44 (45), the second input of which is connected to the output an amplifier 36 of a second intermediate frequency, a narrow-band filter 46 (47) and a phase detector 48 (49), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 34 (narrow-band filter 46), the output of which is connected to the registration unit 50. The device operates as follows.

В момент местного разрыва или повреждения трубопровода образуется ударная волна пониженного давления. От места разрыва 1 в противоположных направлениях движется две волны 2 со скоростью 1 распространения звука в среде. Схема чувствительного элемента датчика давления, измеряющего весьма малые высокочастотные возмущения давления (0,1...0,001 МПа) на фоне значительных, медленно изменяющихся давлений (3...7,5 МПа), изображена на Фиг.2, где введены следующие обозначения: 19 - корпус, 20 - входные патрубки, 21 - демпфер, 22 - мембрана.At the moment of local rupture or damage to the pipeline, a shock wave of reduced pressure is formed. Two waves 2 are moving from the point of discontinuity 1 in opposite directions at a speed of sound propagation in the medium. A diagram of a sensitive element of a pressure sensor measuring very small high-frequency pressure disturbances (0.1 ... 0.001 MPa) against a background of significant, slowly changing pressures (3 ... 7.5 MPa) is depicted in Figure 2, where the following notation is introduced : 19 - housing, 20 - inlet pipes, 21 - damper, 22 - membrane.

Сигнал из трубопровода в месте измерения подается одновременно на два входных канала чувствительного элемента, т.е. одно и то же давление действует на мембрану с двух сторон. В одном из каналов имеется многоканальная или резьбовая демпфирующая вставка, которая гасит высокочастотные колебания давления, т.е. является низкочастотным фильтром. При такой схеме включения прибора мембрана будет реагировать только на измеряемую величину, поскольку медленно меняющийся большой фон компенсируется. В усилителе-преобразователе показания прибора преобразуются в электрический сигнал, который интегрируется, и результат сравнивается с известным пороговым значением. В качестве преобразователей используются емкостные или тензометрические датчики. Когда датчик на одном конце участка зафиксирует момент прихода волны возмущения давления, включается счетчик времени 9, который останавливается в момент прихода другой волны к датчику на другом конце участка.The signal from the pipeline at the measurement site is fed simultaneously to two input channels of the sensing element, i.e. the same pressure acts on the membrane from two sides. In one of the channels there is a multi-channel or threaded damping insert that dampens high-frequency pressure fluctuations, i.e. is a low pass filter. With this scheme of switching on the device, the membrane will respond only to the measured value, since the slowly changing large background is compensated. In the conversion amplifier, the readings of the device are converted into an electrical signal, which is integrated, and the result is compared with a known threshold value. Capacitive or strain gauge sensors are used as transducers. When the sensor at one end of the section captures the moment of arrival of the pressure disturbance wave, a time counter 9 is turned on, which stops when the other wave arrives at the sensor at the other end of the section.

Оценка времени прихода волн осуществляется методом максимального правдоподобия, другими словами, происходит фильтрация высокочастотных возмущений давления от помех большой интенсивности и оценка их времени прихода.The time of arrival of waves is estimated by the maximum likelihood method, in other words, high-frequency pressure disturbances are filtered from high-intensity interference and their time of arrival is estimated.

Определив разность времени прихода волн (t1, t2) на концы контролируемого участка протяженностью 1 (Фиг.1), в вычислительном блоке 10 определяется местоположение утечки:Having determined the difference in the time of arrival of waves (t 1 , t 2 ) at the ends of the monitored section of length 1 (Figure 1), the location of the leak is determined in the computing unit 10:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Vcp - средняя скорость движения транспортируемого продукта (вода, нефть, газ и т.п.).where V cp is the average speed of the transported product (water, oil, gas, etc.).

При повышении порогового значения в усилителе-преобразователе 4 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий блок 5 клапана и на управляющий вход ключа 8, открывая его. В исходном состоянии ключ 8 всегда закрыт. При этом управляющий блок 5 включает клапан-отсекатель 6, а обмотка 7.1 реле через открытый ключ 8 замыкается на землю, реле срабатывает и замыкает контакты 7.2, через которые напряжение питания подается на передатчик 11.When the threshold value is increased, a constant voltage is generated in the amplifier-converter 4, which is supplied to the valve control unit 5 and to the control input of the key 8, opening it. In the initial state, key 8 is always closed. In this case, the control unit 5 includes a shut-off valve 6, and the relay coil 7.1 through the open key 8 is closed to the ground, the relay is activated and closes the contacts 7.2, through which the supply voltage is supplied to the transmitter 11.

После включения передатчика 11 высокочастотное колебание (Фиг.3, а)After turning on the transmitter 11 high-frequency oscillation (Figure 3, a)

Figure 00000003
Figure 00000003

где Uc, ωс, φс - амплитуда, несущая частота и начальная фаза высокочастотного колебания;where U c , ω s , φ s - amplitude, carrier frequency and the initial phase of high-frequency oscillations;

с выхода задающего генератора 15 поступает на первый вход фазового манипулятора 16.from the output of the master oscillator 15 is supplied to the first input of the phase manipulator 16.

Место разрыва Хо трубопровода в формирователе 12 тогда преобразуется в соответствующий код, состоящий из m элементарных посылок. Генератор 13 формирует код, состоящий из n элементарных посылок, количество которых отражает номер контролируемого участка трубопровода. Указанные элементарные посылки суммируются в сумматоре 14 (N=n+m) и образуют модулирующий код M(t) (Фиг.3, б), который поступает на второй вход фазового манипулятора 16. В результате фазовой манипуляции на выходе фазового манипулятора 16 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигнал (Фиг.3, в)The place of the gap X about the pipeline in the shaper 12 is then converted to the corresponding code, consisting of m chips. The generator 13 generates a code consisting of n chips, the number of which reflects the number of the monitored section of the pipeline. These chips are summed in the adder 14 (N = n + m) and form a modulating code M (t) (Fig. 3, b), which is fed to the second input of the phase manipulator 16. As a result of phase manipulation, the phase-manipulated phase-manipulator 16 is formed (PSK) signal (Figure 3, c)

Figure 00000004
Figure 00000004

где φk(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φk(t)=const при kτэ < t < (k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=0, 1, 2,..., N-1); τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тcc=N τэ).where φ k (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the modulating code M (t), and φ k (t) = const for kτ e <t <(k + 1) τ e and can change abruptly at t = kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (k = 0, 1, 2, ..., N-1); τ e , N - the duration and number of chips that make up a signal of duration T c (T c = N τ e).

Этот сигнал после усиления в усилителе 17 мощности излучается передающей антенной 18 в эфир.This signal after amplification in the power amplifier 17 is radiated by the transmitting antenna 18 into the air.

На пункте контроля 23 принимают ФМн-сигналы с нестабильной несущей частотой на три приемные антенны 24-26:At the control point 23 receive FMN signals with an unstable carrier frequency at three receiving antennas 24-26:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

где ±Δω - нестабильность несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами;where ± Δω is the instability of the carrier frequency caused by various destabilizing factors;

которые поступают на первые входы смесителей 27-29, на вторые входы которых подается напряжение гетеродина 30which are supplied to the first inputs of the mixers 27-29, to the second inputs of which the voltage of the local oscillator 30

Figure 00000008
Figure 00000008

На выходе смесителей 27-29 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 31-33 выделяются напряжения первой промежуточной частоты:At the output of the mixers 27-29, voltages of combination frequencies are generated. Amplifiers 31-33 distinguish the voltage of the first intermediate frequency:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
- первая промежуточная частота:
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
- first intermediate frequency:

где

Figure 00000015
Figure 00000016
Where
Figure 00000015
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000017
Figure 00000018

K1 - коэффициент передачи смесителей.K 1 - gear ratio of the mixers.

В измерительном канале напряжение Unp1(t) с выхода усилителя 31 первой промежуточной частоты поступает на первый вход смесителя 35, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 34In the measuring channel, the voltage U np1 (t) from the output of the amplifier 31 of the first intermediate frequency is supplied to the first input of the mixer 35, to the second input of which the voltage of the local oscillator 34

Figure 00000019
Figure 00000019

На выходе смесителя 35 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 36 выделяется напряжение второй промежуточной частоты (Фиг.3, г)At the output of the mixer 35, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 36 is allocated the voltage of the second intermediate frequency (Figure 3, g)

Figure 00000020
Figure 00000020

где

Figure 00000021
Where
Figure 00000021

Figure 00000022
- вторая промежуточная частота;
Figure 00000023
Figure 00000022
- second intermediate frequency;
Figure 00000023

Это напряжение поступает на первый вход фазового детектора 43 и на вход удвоителя 37 фазы. Так как 2φk(t)={0, 2π}, то в выходном напряжении удвоителя 37 фазы (Фиг.3, д)This voltage is supplied to the first input of the phase detector 43 and to the input of the phase doubler 37. Since 2φ k (t) = {0, 2π}, then in the output voltage of the doubler 37 phase (Figure 3, d)

Figure 00000024
Figure 00000024

манипуляция фазы уже отсутствует. Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 38, а затем делится по фазе на два в делителе фазы 39 (Фиг.3, е)phase manipulation is already absent. This voltage is allocated by a narrow-band filter 38, and then divided by phase into two in the phase divider 39 (Figure 3, e)

Figure 00000025
Figure 00000025

Начальная фаза полученного напряжения может иметь два устойчивых значения φпр4 и φпр4+π. Это легко показать аналитически. Если произвести деление, аналогичное предыдущему, но предварительно добавив к аргументу угол 2π, что не изменяет исходного напряжения, то после деления на два получится напряжение, сдвинутое по фазе на π:The initial phase of the voltage obtained can have two stable values of φ CR4 and φ CR4 + π. This is easy to show analytically. If you make a division similar to the previous one, but after adding the angle 2π to the argument, which does not change the initial voltage, then after dividing by two, you get the voltage that is phase shifted by π:

Figure 00000026
Figure 00000026

Следовательно, двузначность фазы полученного напряжения вытекает из самого процесса деления. Физически указанная двузначность фазы объясняется неустойчивой работой делителя 39 фазы на два. Это явление "обратной работы" присуще всем устройствам (Пистолькорс А.А., Сифоров В.И., Костас Д.Ф., Травина Г.А.), которые выделяют опорное напряжение, необходимое для синхронного детектирования ФМн-сигналов, непосредственно из принимаемого ФМн-сигнала.Consequently, the ambiguity of the phase of the voltage obtained follows from the fission process itself. The physically indicated two-valued phase is due to the unstable operation of the phase divider 39 into two. This phenomenon of “reverse operation” is inherent in all devices (Pistolkors A.A., Siforov V.I., Kostas D.F., Travina G.A.), which emit the reference voltage necessary for synchronous detection of PSK signals directly from received FMN signal.

Явление "обратной работы" обусловлено скачкообразными переходами фазы опорного напряжения из одного состояния φпр4 в другое φпр4+π под действием помех, кратковременного прекращения приема и других факторов. Эти переходы за время приема ФМн-сигнала происходят в случайные моменты времени (например, t1, t2) (Фиг.3, е). При этом на выходе фазового детектора 43 выделяется искаженный аналог модулирующего кода M1(t) (Фиг.3, ж), что значительно снижает достоверность приема информации, содержащейся в модулирующем коде M(t) (Фиг.3, б).The phenomenon of "reverse work" is due to spasmodic transitions of the phase of the reference voltage from one state φ CR4 to another φ CR4 + π under the influence of interference, short-term termination of reception and other factors. These transitions during the reception of the QPSK signal occur at random times (for example, t 1 , t 2 ) (Figure 3, e). At the same time, at the output of the phase detector 43, a distorted analog of the modulating code M 1 (t) is highlighted (FIG. 3, g), which significantly reduces the reliability of receiving information contained in the modulating code M (t) (FIG. 3, b).

Для стабилизации фазы опорного напряжения и устранения явления "обратной работы" используются частотный детектор 40, триггер 41 и балансный переключатель 42.To stabilize the phase of the reference voltage and eliminate the phenomenon of "reverse operation", a frequency detector 40, a trigger 41, and a balance switch 42 are used.

При скачкообразном изменении фазы опорного напряжения на +180° в момент времени t1 (Фиг.3, е) на выходе частотного детектора 40 появляется положительный короткий импульс, а при скачке фазы на -180° в момент времени t2 (возвращение фазы опорного напряжения в первоначальное состояние) - отрицательный импульс (Фиг.3, з). Знакочередующие импульсы с выхода частотного детектора 40 управляют работой триггера 41, выходное напряжение которого (Фиг.3, и), в свою очередь, управляет работой балансного переключателя 42.When the phase of the reference voltage jumps by 180 ° at time t 1 (Fig. 3, e), a positive short pulse appears at the output of the frequency detector 40, and when the phase jumps by -180 ° at time t 2 (return of the phase of the voltage in the initial state) is a negative impulse (Figure 3, h). Alternate pulses from the output of the frequency detector 40 control the operation of the trigger 41, the output voltage of which (Figure 3, and), in turn, controls the operation of the balance switch 42.

В устойчивом состоянии, когда фаза опорного напряжения совпадает, например, с нулевой фазой принимаемого ФМн-сигнала, на выходе триггера 41 образуется отрицательное напряжение и балансный переключатель находится в своем первоначальном положении, при котором опорное напряжение поступает с выхода делителя 39 фазы на опорный вход фазового детектора 43 без изменения.In a stable state, when the phase of the reference voltage coincides, for example, with the zero phase of the received QPSK signal, a negative voltage is generated at the output of the trigger 41 and the balance switch is in its initial position, at which the reference voltage is supplied from the output of the phase divider 39 to the reference input of the phase detector 43 without change.

При скачкообразном изменении фазы опорного напряжения на +180°, обусловленном, например, неустойчивой работой делителя 39 фазы под действием помех, триггер 41 положительным импульсом с выхода частотного детектора 40 переводится в другое устойчивое состояние. При этом выходное напряжение триггера 40 в момент времени t1 становится и остается положительным до очередного скачка фазы в момент времени t2, который возвращает фазу опорного напряжения в первоначальное состояние. Положительное выходное напряжение триггера 40 переводит балансный переключатель 42 в другое устойчивое состояние, при котором опорное напряжение с выхода делителя 39 фазы поступает на опорный вход фазового детектора 43 с изменением фазы на -180°. Это позволяет устранить нестабильность фазы опорного напряжения и связанную с ней "обратную работу".When the phase of the reference voltage jumps by 180 °, due, for example, to the unstable operation of the phase divider 39 under the influence of noise, the trigger 41 is transferred by a positive pulse from the output of the frequency detector 40 to another stable state. In this case, the output voltage of the trigger 40 at time t 1 becomes and remains positive until the next phase jump at time t 2 , which returns the phase of the reference voltage to its original state. The positive output voltage of the trigger 40 transfers the balance switch 42 to another stable state, in which the reference voltage from the output of the phase divider 39 is supplied to the reference input of the phase detector 43 with a phase change of -180 °. This eliminates the instability of the phase of the reference voltage and the associated "reverse work".

Следовательно, частотный детектор 40 обеспечивает обнаружение момента возникновения "обратной работы", а триггер 41 и балансный переключатель 42 устраняют ее.Therefore, the frequency detector 40 provides detection of the moment of occurrence of "reverse operation", and the trigger 41 and the balance switch 42 eliminate it.

При этом на опорный вход фазового детектора 43 поступает опорное напряжение со стабильной фазой (Фиг.3, к)In this case, a reference voltage with a stable phase is supplied to the reference input of the phase detector 43 (Figure 3, k)

Figure 00000027
Figure 00000027

На выходе фазового детектора 43 образуется низкочастотное напряжение (Фиг.3, л)The output of the phase detector 43 is formed of a low-frequency voltage (Figure 3, l)

Figure 00000028
Figure 00000028

где

Figure 00000029
Where
Figure 00000029

К2 - коэффициент передачи фазового детектора;K 2 is the transfer coefficient of the phase detector;

пропорциональное модулирующему коду M2(t).proportional to the modulating code M 2 (t).

Одновременно напряжение второй промежуточной частоты uпр4(t) с выхода усилителя 36 второй промежуточной частоты поступает на вторые входы перемножителей 44 и 45, на первые входы которых подаются напряжения uпр2(t) и uпр3(t) с выходов усилителей 32 и 33 первой промежуточной частоты соответственно. На выходах перемножителей 44 и 45 образуются гармонические колебания:At the same time, the voltage of the second intermediate frequency u CR4 (t) from the output of the amplifier 36 of the second intermediate frequency is supplied to the second inputs of the multipliers 44 and 45, the first inputs of which are supplied with the voltage u CR2 (t) and u CR3 (t) from the outputs of the amplifiers 32 and 33 of the first intermediate frequency respectively. At the outputs of the multipliers 44 and 45, harmonic oscillations are formed:

Figure 00000030
Figure 00000030

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

где

Figure 00000033
Where
Figure 00000033

К3 - коэффициент передачи перемножителей;K 3 - transmission coefficient of the multipliers;

Figure 00000034
Figure 00000034

Figure 00000035
Figure 00000035

α - азимут поврежденного участка магистрального трубопровода (Фиг.4);α is the azimuth of the damaged section of the main pipeline (Figure 4);

которые выделяются узкополосными фильтрами 46, 47 и поступают на первые входы фазовых детекторов 48, 49 соответственно. На второй вход фазового детектора 48 подается напряжение uг2(t) гетеродина 34, на второй вход фазового детектора 49 подается гармоническое колебание u8(t) с выхода узкополосного фильтра 46.which are allocated by narrow-band filters 46, 47 and are supplied to the first inputs of phase detectors 48, 49, respectively. The voltage u g2 (t) of the local oscillator 34 is supplied to the second input of the phase detector 48, and harmonic oscillation u 8 (t) from the output of the narrow-band filter 46 is supplied to the second input of the phase detector 49.

Знаки "+" и "-" перед фазовыми сдвигами Δφ1 и Δφ2 соответствуют диаметрально противоположным положениям приемных антенн 25 и 26 относительно антенны 24. На выходах фазовых детекторов 48 и 49 образуются постоянные напряжения:The signs "+" and "-" before the phase shifts Δφ 1 and Δφ 2 correspond to diametrically opposite positions of the receiving antennas 25 and 26 relative to the antenna 24. At the outputs of the phase detectors 48 and 49, constant voltages are generated:

Figure 00000036
Figure 00000036

Figure 00000037
Figure 00000037

Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000038
Figure 00000039

где

Figure 00000040
Where
Figure 00000040

которые фиксируются блоком 50 регистрации.which are fixed by the registration unit 50.

Приемные антенны 24-26 размещают таким образом, что измерительные базы образуют отрезок прямой, в центре которого помещают приемную антенну 24 измерительного канала (Фиг.4). При этом меньшей базой d образуют грубую, но однозначную шкалу пеленгации, а большей базой 2d - точную, но неоднозначную шкалу пеленгации:The receiving antennas 24-26 are placed in such a way that the measuring bases form a straight line segment in the center of which the receiving antenna 24 of the measuring channel is placed (Figure 4). In this case, a smaller base d form a rough but unambiguous direction finding scale, and a larger base 2d forms an accurate but ambiguous direction finding scale:

Figure 00000041
Figure 00000041

Так предполагается использовать фазовый метод пеленгации поврежденного участка магистрального трубопровода с помощью трех приемных антенн, расположенных на пункте приема, в виде отрезка прямой, параллельной магистральному трубопроводу на некотором расстоянии R1 от него.So it is supposed to use the phase method of direction finding of the damaged section of the main pipeline using three receiving antennas located at the receiving point, in the form of a straight segment parallel to the main pipeline at a certain distance R 1 from it.

Зная расстояние R1 и измерив угловую координату α, можно точно и однозначно определить координаты поврежденного участка магистрального трубопровода. Данные сведения уточняются модулирующим кодом M(t), который выделяется из принимаемого ФМн-сигнала путем его синхронного детектирования. В модулирующем коде M(t) содержится информация о номере поврежденного участка магистрального трубопровода и местоположения повреждения участка.Knowing the distance R 1 and measuring the angular coordinate α, it is possible to accurately and unambiguously determine the coordinates of the damaged section of the main pipeline. This information is refined by the modulating code M (t), which is extracted from the received PSK signal by its synchronous detection. The modulating code M (t) contains information about the number of the damaged section of the main pipeline and the location of the damaged section.

Предлагаемое устройство инвариантно к нестабильности несущей частоты и виду модуляции (манипуляции) принимаемых сигналов, так как пеленгацию поврежденного участка магистрального трубопровода осуществляют на стабильной частоте ωг2 второго гетеродина 34. Предлагаемое устройство позволяет регистрировать аварийные участки транспортируемого продукта весьма малой величины (менее 1%) вдоль участков магистральных трубопроводов протяженностью от нескольких сот метров до нескольких километров с точностью не ниже 0,1% (неопределенность Δx<30 м).The proposed device is invariant to the instability of the carrier frequency and the type of modulation (manipulation) of the received signals, since direction finding of the damaged section of the main pipeline is carried out at a stable frequency ω g2 of the second local oscillator 34. The proposed device allows you to register emergency sections of the transported product of very small size (less than 1%) along sections of trunk pipelines with a length of several hundred meters to several kilometers with an accuracy of not less than 0.1% (uncertainty Δx <30 m).

Описанная выше работа предлагаемого устройства соответствует случаю размещения пункта приема на земле, например, на автомобиле, находящемся на некотором расстоянии от магистрального трубопровода.The above described operation of the proposed device corresponds to the case of placing the receiving point on the ground, for example, on a car located at some distance from the main pipeline.

Для контроля протяженных магистральных трубопроводов пункт контроля размещают на борту космического аппарата, проекцию траектории полета которого располагают вблизи магистрального трубопровода параллельно ему. Причем приемные антенны располагают на концах специальных панелей в виде геометрического креста. В пересечении которого помещают приемную антенну 24 измерительного канала, общую для приемных антенн 25 и 26, 51 и 52 пеленгационных каналов, расположенных в азимутальной (горизонтальной) и угломестной (вертикальной) плоскостях, по два на каждую плоскость, образуя тем самым в каждой плоскости две измерительные базы d и 2d, между которыми устанавливают неравенствоTo control the long trunk pipelines, the control point is placed on board the spacecraft, the projection of the flight path of which is located near the main pipeline parallel to it. Moreover, the receiving antennas are located at the ends of special panels in the form of a geometric cross. At the intersection of which the receiving antenna 24 of the measuring channel is placed, common to the receiving antennas 25 and 26, 51 and 52 of direction finding channels located in the azimuthal (horizontal) and elevation (vertical) planes, two on each plane, thereby forming two in each plane measuring bases d and 2d, between which establish the inequality

Figure 00000042
Figure 00000042

где λ - длина волны,where λ is the wavelength

при этом меньшие базы d образуют грубые, но однозначные шкалы отсчета углов α и β, а большие базы 2d образуют точные, но неоднозначные шкалы отсчета углов α и β,in this case, smaller bases d form rough but unambiguous reference frames for the angles α and β, and larger bases 2d form accurate but ambiguous reference frames for the angles α and β,

где α - азимут места повреждения магистрального трубопровода,where α is the azimuth of the place of damage of the main pipeline,

β - угол места повреждения магистрального трубопровода (Фиг.6).β is the angle of the damage to the main pipeline (Fig.6).

При этом дополнительные два пеленгационных канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны 51 (52), смесителя 53 (54), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 30, усилителя 55 (56) первой промежуточной частоты, перемножителя 57 (58), второй вход которого соединен с выходом усилителя 36 второй промежуточной частоты, узкополосного фильтра 59 (60) и фазового детектора 61 (62), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 34 (узкополосного фильтра 59), а выход подключен к блоку 50 регистрации, обеспечивают точное и однозначное определение угла места β поврежденного участка магистрального трубопровода и работают также как два пеленгационных канала в азимутальной плоскости (Фиг.7). В этом случае блоком 50 регистрации фиксируются манипулирующий код M(t), азимут α и угол места β поврежденного участка магистрального трубопровода.In this case, two additional direction finding channels, each of which consists of a series-connected receiving antenna 51 (52), a mixer 53 (54), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 30, amplifier 55 (56) of the first intermediate frequency, and multiplier 57 (58) the second input of which is connected to the output of the amplifier 36 of the second intermediate frequency, the narrow-band filter 59 (60) and the phase detector 61 (62), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 34 (narrow-band filter 59), and the output is connected to the registration unit 50, provide accurate and about unambiguous determination of the elevation angle β of the damaged section of the main pipeline and also work as two direction finding channels in the azimuthal plane (Fig. 7). In this case, the registration code 50 fixes the manipulation code M (t), azimuth α and elevation angle β of the damaged section of the main pipeline.

Для контроля протяженных магистральных трубопроводов пункт контроля размещают на борту самолета, пролетающего над магистральным трубопроводом. Причем четыре приемные антенны 25 и 26, 51 и 52 располагают на концах фюзеляжа и крыльев в виде геометрического креста, в пересечении которого помещают приемную антенну 24 измерительного канала (Фиг.8). Состав и работа измерительного и четырех пеленгационных каналов те же, что и для космического аппарата (Фиг.7).To control the long trunk pipelines, a control point is placed on board an airplane flying over the trunk pipeline. Moreover, four receiving antennas 25 and 26, 51 and 52 are located at the ends of the fuselage and wings in the form of a geometric cross, at the intersection of which the receiving antenna 24 of the measuring channel is placed (Fig. 8). The composition and operation of the measuring and four direction finding channels are the same as for the spacecraft (Fig. 7).

Для контроля протяженных магистральных трубопроводов пункт контроля располагают на борту вертолета, пролетающего над магистральным трубопроводом. Решение данной задачи требует высокоточной координатометрии, что применительно к вертолету имеет свои особенности. Наличие вращающихся винтов может быть использовано как положительный фактор для определения направления на источник излучения ФМн-сигнала (поврежденный участок магистрального трубопровода) с помощью пеленгационного устройства, четыре приемные антенны 25 и 26, 51 и 52 которого расположены на концах четырех лопастей несущего винта, а приемная антенна 24 измерительного канала размещена над втулкой винта (Фиг.9).To control long trunk pipelines, a control point is located on board a helicopter flying over the trunk pipeline. The solution to this problem requires high-precision coordinate measurement, which in relation to a helicopter has its own characteristics. The presence of rotary screws can be used as a positive factor to determine the direction of the FMN signal (damaged section of the main pipeline) to the radiation source using a direction finding device, four receiving antennas 25 and 26, 51 and 52 of which are located at the ends of the four rotor blades, and the receiving the antenna 24 of the measuring channel is placed above the sleeve of the screw (Fig.9).

Пеленгационные каналы в этом случае имеют следующие отличия: к выходу узкополосного фильтра 46 (59) последовательно подключены перемножитель 48 (63), второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 47 (60), узкополосный фильтр 47 (60), узкополосный фильтр 49 (64) и фазометр 70 (72), второй вход которого соединен с выходом опорного генератора 68, а выход подключен к блоку 50 регистрации. К выходу узкополосного фильтра 47 (60) последовательно подключены линия задержки 61 (65), фазовый детектор 62 (66) и фазометр 69 (71), второй вход которого соединен с выходом опорного генератора 68, а выход подключен к блоку 50 регистрации. Двигатель 67 кинетически связан с винтом вертолета и опорным генератором 68 (Фиг.10).The direction finding channels in this case have the following differences: a multiplier 48 (63) is connected in series to the output of the narrow-band filter 46 (59), the second input of which is connected to the output of the narrow-band filter 47 (60), the narrow-band filter 47 (60), and the narrow-band filter 49 (64) ) and a phase meter 70 (72), the second input of which is connected to the output of the reference generator 68, and the output is connected to the registration unit 50. A delay line 61 (65), a phase detector 62 (66) and a phase meter 69 (71) are connected to the output of the narrow-band filter 47 (60), the second input of which is connected to the output of the reference oscillator 68, and the output is connected to the registration unit 50. The engine 67 is kinetically coupled to the helicopter propeller and the reference generator 68 (Figure 10).

Пеленгацию источника излучения ФМн-сигнала (поврежденного участка магистрального трубопровода) в двух плоскостях осуществляют дифференциально-фазовым методом с использованием обусловленной эффектом Доплера фазовой модуляцией, возникающей при круговом вращении приемных антенн 25 и 26, 51 и 52 вокруг приемной антенны 24.Direction finding of the radiation source of the QPSK signal (damaged section of the main pipeline) in two planes is carried out by the differential-phase method using phase modulation due to the Doppler effect that occurs when the receiving antennas 25 and 26, 51 and 52 are rotated around the receiving antenna 24.

В этом случае принимаемые антеннами 24, 25, 26, 51 и 52 ФМн-сигналы:In this case, the received FMN signals 24, 25, 26, 51 and 52:

Figure 00000043
Figure 00000043

Figure 00000044
Figure 00000044

Figure 00000045
Figure 00000045

Figure 00000046
Figure 00000046

Figure 00000047
Figure 00000047

где R - радиус окружности, на которой расположены приемные антенны 25, 26, 51 и 52 (длина лопастей винта вертолета);where R is the radius of the circle on which the receiving antennas 25, 26, 51 and 52 are located (the length of the rotor blades of the helicopter);

Ω - скорость вращения винта вертолета;Ω is the rotational speed of the helicopter rotor;

преобразуются по частоте, перемножаются, и узкополосными фильтрами 46, 47, 59 и 60 выделяются следующие напряжения:are converted in frequency, multiplied, and the following voltages are allocated by narrow-band filters 46, 47, 59 and 60:

Figure 00000048
Figure 00000048

Figure 00000049
Figure 00000049

Figure 00000050
Figure 00000050

Figure 00000051
Figure 00000051

Эти напряжения обрабатываются двумя автокорреляторами, каждый из которых состоит из фазового детектора 62 (66) и линии задержки 61 (65), что способствует уменьшению индекса фазовой модуляции

Figure 00000052
и устранению неоднозначности отсчета углов α и β.These voltages are processed by two autocorrelators, each of which consists of a phase detector 62 (66) and a delay line 61 (65), which helps to reduce the phase modulation index
Figure 00000052
and the elimination of the ambiguity of the reference angles α and β.

На выходе автокорреляторов образуются напряжения:At the output of the autocorrelators, voltages are formed:

Figure 00000053
Figure 00000053

Figure 00000054
Figure 00000054

которые поступают на первые входы фазометров 69 и 70, на вторые входы которых подается напряжение опорного гетеродина 68which are supplied to the first inputs of the phase meters 69 and 70, to the second inputs of which the voltage of the reference local oscillator 68 is supplied

Figure 00000055
Figure 00000055

Измеренные фазометрами 69 и 70 угловые координаты фиксируются блоком 50 регистрации.The angular coordinates measured by phase meters 69 and 70 are recorded by the recording unit 50.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет передачи по радиоканалу тревожного сигнала о месте возникновения утечек в магистральных трубопроводах на пункт контроля. При этом тревожный сигнал манипулируется по фазе, что позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени.Thus, the proposed device in comparison with the prototype provides enhanced functionality by transmitting over the air the alarm signal about the occurrence of leaks in the main pipelines to the control point. In this case, the alarm signal is manipulated in phase, which allows the use of a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to separate signals operating in the same frequency band and at the same time intervals.

Для выделения модулирующего кода M(t) из принимаемого ФМн-сигнала используется его синхронное детектирование на пункте контроля.To isolate the modulating code M (t) from the received QPSK signal, its synchronous detection at the control point is used.

Причем опорное напряжение, необходимое для синхронного детектирования ФМн-сигнала, выделяется непосредственно из принимаемого ФМн-сигнала, а возникающее при этом явление "обратной работы" устраняется частотным детектором, триггером и балансным переключателем.Moreover, the reference voltage necessary for the synchronous detection of the PSK signal is extracted directly from the received PSK signal, and the phenomenon of “reverse operation” that arises from this is eliminated by the frequency detector, trigger, and balance switch.

Для контроля протяженных магистральных трубопроводов пункт контроля размещают на летательном аппарате (космическом аппарате, самолете или вертолете).To control long trunk pipelines, the control point is placed on an aircraft (spacecraft, airplane or helicopter).

Claims (5)

1. Устройство для определения местонахождения утечек в магистральных трубопроводах, содержащее на каждом конце контролируемого участка трубопровода последовательно включенные датчик давления, усилитель-преобразователь и управляющий блок клапана, подключенный к клапану-отсекателю, отличающееся тем, что оно снабжено пунктом контроля, источником питания, обмоткой и контактами реле, ключом, счетчиком времени, вычислительным блоком и передатчиком, который через контакты реле соединен с источником питания, причем к плюсовой клемме источника питания последовательно подключены обмотка реле и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя-преобразователя, расположенного на одном из концов контролируемого участка трубопровода, а выход ключа соединен с минусовой клеммой источника питания, к выходу датчиков давления последовательно подключены счетчик времени, вычислительный блок, формирователь кода, сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высоком частоты, усилитель мощности и передающая антенна.1. A device for determining the location of leaks in pipelines, containing at each end of the monitored section of the pipeline serially connected pressure sensor, a converter amplifier and a valve control unit connected to the shutoff valve, characterized in that it is equipped with a control point, a power source, a winding and relay contacts, a key, a time counter, a computing unit and a transmitter that is connected through a relay contact to a power source, and to the plus terminal of the source the power supply is connected in series to the relay coil and the key, the control input of which is connected to the output of the amplifier-converter located at one end of the monitored section of the pipeline, and the output of the key is connected to the negative terminal of the power supply, a time counter, a computing unit are connected in series to code generator, adder, the second input of which is connected to the output of the modulating code generator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the generator high output frequencies, power amplifier and transmitting antenna. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пункт контроля размещен на транспортном средстве и содержит измерительный канал и два пеленгационных канала, причем измерительный канал состоит из последовательно включенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, фазового детектора и блока регистрации, к выходу усилителя второй промежуточной частоты последовательно подключены удвоитель фазы, узкополосный фильтр, делитель фазы на два, частотный детектор, триггер и балансный переключатель, второй вход которого соединен с выходом делителя фазы на два, а выход соединен с опорным входом фазового детектора, каждый пеленгационный канал состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, узкополосного фильтра и фазового детектора, выход которого подключен к блоку регистрации, при этом опорный вход фазового детектора первого пеленгационного канала соединен с выходом второго гетеродина, а опорный вход фазового детектора второго пеленгационного канала соединен с выходом узкополосного фильтра первого пеленгационного канала, приемные антенны расположены на одной линии, параллельной трубопроводу, в виде отрезка прямой, в центре которого помещена приемная антенна измерительного канала, общая для приемных антенн двух пеленгационных каналов, расположенных в азимутальной плоскости, образуя тем самым в данной плоскости две измерительные базы d и 2d, между которыми установлено неравенство2. The device according to claim 1, characterized in that the control point is located on the vehicle and contains a measuring channel and two direction finding channels, the measuring channel consisting of a series-connected receiving antenna, a first mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, amplifier the first intermediate frequency, the second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, the amplifier of the second intermediate frequency, phase detector and registration unit, to the output of the second amplifier an intermediate frequency are connected in series with a phase doubler, a narrow-band filter, a phase divider into two, a frequency detector, a trigger and a balance switch, the second input of which is connected to the output of the phase divider by two, and the output is connected to the reference input of the phase detector, each direction-finding channel consists of series-connected a receiving antenna, a mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, an amplifier of the first intermediate frequency, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier the second intermediate frequency, a narrow-band filter and a phase detector, the output of which is connected to the registration unit, while the reference input of the phase detector of the first direction-finding channel is connected to the output of the second local oscillator, and the reference input of the phase detector of the second direction-finding channel is connected to the output of the narrow-band filter of the first direction-finding channel, receiving the antennas are located on one line parallel to the pipeline, in the form of a straight line segment, in the center of which a receiving antenna of the measuring channel is placed, the total for receiving antennas of two direction-finding channels located in the azimuthal plane, thereby forming two measuring bases d and 2d in this plane, between which the inequality
Figure 00000056
Figure 00000056
где λ - длина волны,where λ is the wavelength при этом меньшей измерительной базой d образована грубая, но однозначная шкала отсчета угла, а большей измерительной базой 2d образована точная, но неоднозначная шкала отсчета угла.while a smaller measuring base d formed a rough but unambiguous angle reference scale, and a larger measuring base 2d formed an accurate but ambiguous angle reference scale.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пункт контроля размещен на борту космического аппарата, проекция траектории полета которого проложена вблизи магистрального трубопровода параллельно ему и содержит измерительный и четыре пеленгационных канала, причем приемные антенны размещены на концах специальных панелей в виде геометрического креста, в пересечении которого помещена приемная антенна измерительного канала, общая для приемных антенн четырех пеленгационных каналов, расположенных в азимутальной и угломестной плоскостях, по два на каждую плоскость, образуя тем самым в каждой плоскости две измерительные базы d и 2d, при этом опорный вход фазового детектора третьего пеленгационного канала соединен с выходом второго гетеродина, а опорный вход фазового детектора четвертого пеленгационного канала соединен с выходом узкополосного фильтра третьего пеленгационного канала, выходы фазовых детекторов третьего и четвертого пеленгационных каналов подключены к блоку регистрации.3. The device according to claim 1, characterized in that the control point is located on board the spacecraft, the projection of the flight path of which is laid near the main pipeline parallel to it and contains a measuring and four direction finding channels, the receiving antennas placed at the ends of special panels in the form of a geometric cross , at the intersection of which the receiving antenna of the measuring channel is placed, common for the receiving antennas of four direction finding channels located in the azimuth and elevation planes, along and on each plane, thereby forming two measuring bases d and 2d in each plane, while the reference input of the phase detector of the third direction-finding channel is connected to the output of the second local oscillator, and the reference input of the phase detector of the fourth direction-finding channel is connected to the output of the narrow-band filter of the third direction-finding channel, the outputs of the phase detectors of the third and fourth direction finding channels are connected to the registration unit. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пункт контроля размещен на борту самолета, перемещающегося над магистральным трубопроводом, причем приемные антенны размещены на концах фюзеляжа и крыльев в виде геометрического креста.4. The device according to claim 1, characterized in that the control point is located on board an aircraft moving above the main pipeline, the receiving antennas being placed at the ends of the fuselage and wings in the form of a geometric cross. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пункт контроля размещен на борту вертолета, перемещающегося над магистральным трубопроводом, причем четыре приемные антенны пеленгационных каналов размещены на концах лопастей несущего винта, а приемная антенна измерительного канала размещена над втулкой винта, при этом к выходу первого узкополосного фильтра первого пеленгационного канала последовательно подключены перемножитель, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра второго пеленгационного канала, второй узкополосный фильтр и фазометр, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, кинематически связанного с двигателем вертолета, а выход подключен к блоку регистрации, опорный вход фазового детектора второго пеленгационного канала через линию задержки соединен с узкополосным фильтром того же пеленгационного канала, а выход фазового детектора через фазометр, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, подключен к блоку регистрации, к первому узкополосному фильтру третьего пеленгационного канала последовательно подключены перемножитель, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра четвертого пеленгационного канала, второй узкополосный фильтр и фазометр, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, а выход подключен к блоку регистрации, опорный вход фазового детектора четвертого пеленгационного, второй узкополосный фильтр и фазометр, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, а выход подключен к блоку регистрации, опорный вход фазового детектора четвертого пеленгационного канала через линию задержки соединен с выходом узкополосного фильтра того же пеленгационного канала, а вход фазового детектора через фазометр, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, подключен к блоку регистрации.5. The device according to claim 1, characterized in that the control point is located on board a helicopter moving above the main pipeline, and four receiving antennas of direction finding channels are located at the ends of the rotor blades, and the receiving antenna of the measuring channel is located above the rotor hub, while the output of the first narrow-band filter of the first direction-finding channel is connected in series to the multiplier, the second input of which is connected to the output of the narrow-band filter of the second direction-finding channel, the second narrow-band filter and phase meter, the second input of which is connected to the output of the reference generator kinematically connected to the helicopter engine, and the output is connected to the registration unit, the reference input of the phase detector of the second direction-finding channel is connected via a delay line to the narrow-band filter of the same direction-finding channel, and the output of the phase detector through a phase meter, the second input of which is connected to the output of the reference generator, is connected to the registration unit, to the first narrow-band filter of the third direction-finding channel in series a multiplier is connected, the second input of which is connected to the output of the narrow-band filter of the fourth direction finding channel, the second narrow-band filter and phase meter, the second input of which is connected to the output of the reference generator, and the output is connected to the recording unit, the reference input of the phase detector of the fourth direction-finding, the second narrow-band filter and phase meter, the second input of which is connected to the output of the reference generator, and the output is connected to the registration unit, the reference input of the phase detector of the fourth direction finding channel through the line aderzhki connected to the output of the narrowband filter of the same channel DF and input of the phase detector through a phase meter, the second input of which is connected to the output of the reference oscillator is connected to the recording unit.
RU2002130087/06A 2002-11-05 2002-11-05 Device for determining leakage sites in pipelines RU2233402C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130087/06A RU2233402C2 (en) 2002-11-05 2002-11-05 Device for determining leakage sites in pipelines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130087/06A RU2233402C2 (en) 2002-11-05 2002-11-05 Device for determining leakage sites in pipelines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002130087A RU2002130087A (en) 2004-06-27
RU2233402C2 true RU2233402C2 (en) 2004-07-27

Family

ID=33413220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002130087/06A RU2233402C2 (en) 2002-11-05 2002-11-05 Device for determining leakage sites in pipelines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2233402C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610968C1 (en) * 2015-09-08 2017-02-17 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОЕКТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЛОРЕС" Method for detection of oil leaks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610968C1 (en) * 2015-09-08 2017-02-17 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОЕКТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЛОРЕС" Method for detection of oil leaks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vickery Acoustic positioning systems. A practical overview of current systems
US2408048A (en) Radio direction method and system
CN103189719A (en) Method for noninvasive determination of acoustic properties of fluids inside pipes
RU2551355C1 (en) Method of coordinates determination of radio emission source
US8307694B1 (en) Hypervelocity impact detection method and system for determining impact location in a detection surface
US3286224A (en) Acoustic direction finding system
RU2190152C1 (en) Method for detecting leakage zone in main pipelines
RU2302584C1 (en) Device for detecting sites of leakage on main pipelines
US7362655B1 (en) Time-synchronous acoustic signal ranging system and method
Mahmutoglu et al. Received signal strength difference based leakage localization for the underwater natural gas pipelines
US3445847A (en) Method and apparatus for geometrical determinations
US4905210A (en) Liquid impoundment survey vehicle incorporating positioning finding and tracking system
RU2233402C2 (en) Device for determining leakage sites in pipelines
RU2685578C1 (en) Method for remote monitoring and diagnostics of condition of structures and engineering structures and device for its implementation
RU2258865C1 (en) Method of detecting location of leakage in pipelines
US2859433A (en) Own doppler nullifier
RU2234637C1 (en) Method of determining leakage site in pipelines
US3130385A (en) Apparatus for determining the direction of arrival of wave energy
JPS61502634A (en) Loran C cycle slip reduction device and method
RU2427853C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
RU2735804C1 (en) Method of determining location and dimensions of oil slick during emergency oil leakage
RU2376612C1 (en) Method of hydrometeorological monitoring water body of sea test site and device to this end
CN112558003A (en) Underwater sound network topology sensing method based on vector orientation and ranging
RU2637048C1 (en) Asteroid motion parameters determining system
RU2603971C1 (en) Method of measuring angles in phase multi-scale angular systems and device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041106