EE01640U1 - Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem - Google Patents

Abstract

Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem, mis on ette nähtud lõhkevõrgu takistuse mõõtmiseks ja jälgimiseks, sisaldab kahte autonoomse toiteplokiga mõõtevahendit, milleks on saatja-oommeeter ja vastuvõtja-signalisaator, mis on omavahel ühendatud raadioside kaudu. Mõõtmissüsteemi saatja-oommeeter sisaldab mikroprotsessorimoodulit, alarm-tulede moodulit ja raadiomoodulit. Mõõtmissüsteemi vastuvõtja-signalisaator sisaldab raadiomoodulit, mikroprotsessorimoodulit ja audio-video alarmmoodulit. Mõõtmissüsteemi saatja-oommeeter on elektriliselt ühendatud lõhkevõrguga ning vastuvõtja-signalisaator on paigaldatud tõstemasina operaatori kabiini.

Description

 Tehnika valdkond

Leiutis käsitleb lõhketööde valdkonda, täpsemalt käsitletakse lõhkevõrgu mõõtmise süsteemi lõhkevõrgu takistuse mõõtmiseks ja jälgimiseks.

Tehnika tase

Lõhkamisel maapinna või kaljupinna purustamiseks kasutatakse laengute süütamiseks elektrisütikuid, millest on koostatud lõhkevõrk. Pärast lõhkevõrgu elektrilist koostamist (sütikute elektrilist ühendamist ühel või teisel moel) mõõdetakse lõhkevõrgu takistust nn ohutu oommeetri abil (ohutu - tuleb tagada, et mõõtevool oleks garanteeritult väike ja ei süütaks sütikuid). Mõõdetud takistus annab informatsiooni sellest, kas üldtakistus vastab eelnevalt arvutatule ja on vastavuses lõhkamismasina väljundvõimsusega. Selleks, et vältida lõhkamisel pinnase ja kaljutükkide väljapakkumist ja ligidal olevate objektide kahjustamist, kaetakse lõhatav ala raskete turvamattidega (kaal tonnides, koostatud enamikul juhtudel vanadest autorehvidest). Turvamatid tõstetakse lõhkamisala peale kihiti mingi sobiva tõstemasinaga (vastavalt kohandatud ekskavaator, mobiilne tõstekraana jm). Kuna turvamatid tõstetakse lõhkamisala peale, tõstetakse nad ühtlasi ka juba koostatud lõhkevõrgu elektrijuhtmete peale. Paljudel juhtudel võib raskete turvamattide paigaldamine rikkuda lõhkevõrgu elektrilisi ühendusi (ühendamiskohtade elektrilise takistuse kasv või ka juhtmete katkemine). Kuivõrd sellised rikked teevad lõhkamise võimatuks, siis tuleb neist teada saada kohe, mitte siis, kui turvamattide kihtide paigaldamine on lõpetatud.

Tehnika tasemes toimub lõhkevõrgu takistuse kontroll järgmiselt:

- lõhkevõrguga ühendatakse ohutu oommeeter pidevmõõterežiimis ja mõõdetakse lõhkevõrgu üldtakistus ning hinnatakse tema vastavust arvutatule ja lubatule;

- alustatakse turvamattide paigaldamist;

- üks töötaja (mõõtja) jälgib oommeetri skaalat (ekraani) ja kui peaks toimuma märgatav takistuse muutus, annab teisele töötajale (tõstemasina operaatorile)

märku, kes siis konkreetse turvamati, mis takistuse muutuse põhjustas, ära tõstab;

- otsitakse üles defektne koht, parandatakse ja jätkatakse lõhkamisala katmist mattidega.

Sellisel töökorraldusel on tõsiseid puudusi, sest mõõtja on pidevalt hõivatud oommeetri jälgimisega, peab meeles pidama algnäitu, märkama selles muutust ja tõstemasina operaatorile sellest märku andma. Inimfaktor on vigade allikas ja vajalikud märguanded võivad oluliselt hiljaks jääda. Vältimaks neid puudusi ja veel enam, andmaks võimaluse vabastada üks töötaja, on välja töötatud leiutisega esitatud lõhkevõrgu mõõtmise süsteem.

Tuntud on digitaalne ekraaniga oommeeter (CA1213940, Canadian Ind, avaldatud 12.11.1986). Leiutis käsitleb seadet elektriahelate, eriti lõhkamisel kasutatavate elektrijuhtmete lõhkamisvõrgu pidevuse ja takistuse mõõtmiseks galvaanilisest voolust tingitud valepinge korral. Konstantne vool juhitakse läbi lõhkamisvõrgu ja võrdlustakisti, pingeid võrdlustakistil ja lõhkamisvõrgus mõõdetakse ja võrreldakse, et tuletada lõhkamisahelate takistus. Seade sisaldab muundurit mõõdetud pingete tuvastamiseks ja nende väärtuste teisendamiseks otse lõhkevõrgu takistuseks, mis kuvatakse digitaalsel ekraanil. Valepinge olemasolu kompenseeritakse, ühendades ahelasse galvaanilise voolu salvestuskondensaatori, suunates võrdlusvoolu läbi võrdlustakisti ja ahela ning võrreldes võrdlustakisti pinget vooluahela ja salvestuskondensaatori pingega, et tuletada takistuse näit. Näit teisendatakse digitaalsele ekraanile. Selle lahenduse puuduseks on see, et lahendus on ette nähtud ainult takistuse mõõtmiseks, et lõhketöödel ei esineks lühiseid.

Leiutisele kõige lähedasem tehnilise olemuse poolest on väikese takistusega täpne sobitusskeem (CN109342819, Univ Rocket Force Eng, avaldatud 15.02.2019), kus initsieeriva lõhkeseadeldise lisaseadet kasutatakse ja pingestatake initsieeriva lõhkeseadeldise läheduses. Esitatud süsteem sisaldab mõõtemoodulit, sekundaarset moodulit ja sobitusmoodulit. Mõõtemoodul sisaldab toiteplokki konstantse vooluallika tagamiseks; hankimisplokki avastatud initsieeriva lõhkeseadeldise takistuse andmete hankimiseks; teisendusseadet hankimisploki kogutud takistusandmete teisendamiseks digitaalseks takistusteabeks; sideplokki digitaalse takistusteabe saatmiseks

sekundaarsesse moodulisse. Sekundaarne moodul sisaldab vastuvõtuplokki digitaalse takistusteabe vastuvõtmiseks; reguleerimisplokki relee reguleerimiseks vastavalt vastuvõtva seadise saadetud reguleerimisinformatsioonile, et saada sobitatud sekundaarne takistus. Sobivusmoodulit kasutatakse vastavate sobitusandmete sobitamiseks lisaseadmetes vastavalt sekundaartakistusele. Süsteem sisaldab veel enesekontrollimoodulit ja ekraanimoodulit. Selle lahenduse puuduseks on see, et lahendus on ette nähtud takistuse mõõtmise turvalisuse suurendamiseks, kuid see ei lahenda probleemi kuidas viivituseta alarmeerida operaatorit kui takistuse muutus ületab lubatud hälbe.

Leiutise olemus

Lõhkevõrgu terviklikkuse kontrollimiseks on parim viis mõõta ära selle elektriline takistus pärast koostamist (enne mattide pealetõstmist) ja siis mattide paigaldamise ajal pidevalt jälgida, et takistus ei muutuks. Kui muutub, tuleb tõstemasina operaatori juhile märku anda, et ta tõstmise katkestaks ja siis püüda vea koht üles leida ning parandada.

Leiutise eesmärk on välja töötada lõhkevõrgu mõõtmise süsteem, kus lõhkevõrgu elektrilist takistust saab fikseerida ja jälgida aparatuurselt, et monitoorida selle näidu püsimist lubatud veakoridori piires.

Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem sisaldab kahte autonoomse toiteplokiga mõõtevahendit, millest üks mõõtevahend (saatja-oommeeter) on elektriliselt ühendatud lõhkevõrguga ja mis mõõdab pidevalt lõhkevõrgu elektrilist takistust ja analüüsib selle muutust ning teine mõõtevahend (vastuvõtja-signalisaator) on sidevahendiga raadioühenduses esimese mõõtevahendiga ja mis on paigaldatud tõstemasina operaatori kabiini ja alarmeerib tõstemasina operaatorit kohe, kui lõhkevõrgu takistuse muutus ületab lubatud hälbe.

Mõõtmissüsteemi saatja-oommeeter sisaldab ekraaniga mikroprotsessori moodulit, alarmtulede moodulit ja raadiomoodulit. Mõõtmissüsteemi vastuvõtja-signalisaator sisaldab raadiomoodulit, ekraaniga mikroprotsessori moodulit ja audio-video alarmmoodulit. Mõõtmissüsteemi saatja-oommeeter on elektriliselt ühendatud lõhkevõrguga

ning vastuvõtja-signalisaator on paigaldatud tõstemasina kabiini. Mõõtmissüsteemi saatja-oommeeter sisaldab oommeetrimoodulit, mis on ühendatud saatja mikroprotsessori mooduliga, kusjuures saatja mikroprotsessori moodul on ühendatud alarmtulede mooduliga ja raadiomooduliga. Mõõtmissüsteemi vastuvõtja-signalisaator raadiomoodul on ühendatud vastuvõtja mikroprotsessori mooduliga ja mikroprotsessori moodul on ühendatud audio-video-alarmmooduliga.

Esitatud lõhkevõrgu mõõtmise süsteem võimaldab seda, et:

- lõhkevõrgu takistuse jälgimisega saab hakkama tõstemasina operaator üksinda:

- takistuse muutusest saab tõstemasina operaator teada viivituseta:

- tõstemasina operaator ei pea jälgima takistuse arvväärtust, ta peab reageerima ainult alarmile:

- minimeeritakse inimvead.

Esitatud lõhkevõrgu mõõtmise süsteemi eelised on:

- mõõtmisüsteem sisaldab kahte mõõtevahendit, saatjat ja vastuvõtjat, mis on omavahel lühimaa-raadiosides (ei ole Bluetooth);

- oommeetrimoodul võimaldab fikseerida mõõdetava takistuse ja jääda jälgima, kas takistus püsib lubatud tolerantsivälja piirides;

- kui takistuse väärtus väljub lubatud piiridest, edastab saatja alarmi vastuvõtjale, mis asub vahetult selle tõstemasina operaatori kabiinis, mille tegevus võis takistuse muutuse põhjustada;

- selle tulemusena saab tõstemasina operaator lõhkevõrgu vigastusest teada selle tekkimise hetkel ja saab vigastuse kõrvaldamiseks kohe midagi ette võtta; - kuivõrd saatja jälgib ise takistuse püsimist tolerantsivälja piires, siis puudub vajadus eraldi töötaja järele, kes mõõtmisi teeb, saab tõstemasina operaator üksi hakkama.

Jooniste loetelu

Joonisel fig on kujutatud mõõtmissüsteemi plokkskeemi.

Leiutise teostamise näide

Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem sisaldab kahte autonoomse toiteplokiga mõõtevahendit, millest üks mõõtevahend (saatja-oommeeter) on elektriliselt ühendatud lõhkevõrguga ja mis mõõdab pidevalt lõhkevõrgu elektrilist takistust ja analüüsib selle muutust ning teine mõõtevahend (vastuvõtja-signalisaator) on raadioühenduses esimese mõõtevahendiga ja mis on paigaldatud tõstemasina operaatori kabiini ja alarmeerib tõstemasina operaatorit kohe, kui lõhkevõrgu takistuse muutus ületab lubatud hälbe.

Mõõtmissüsteemi esimene mõõtevahend on saatja-oommeeter 2, mis on ühendatud elektriliselt lõhkevõrguga 1 ja sisaldab ohutu vooluga oommeetrimoodulit 2.1, mikroprotsessorimoodulit 2.2, alarmtulede moodulit 2.3, raadiomoodulit 2.4 ning teine mõõtevahend on vastuvõtja-signalisaator 3, mis sisaldab raadiomoodulit 3.1, mikroprotsessorimoodulit 3.2, audio-video-alarmmoodulit 3.3.

Saatja-oommeeter 2 sisaldab järgmisi funktsionaalseid sõlmi:

- oommeetrimoodulit 2.1, mille ülesandeks on pidevalt mõõta lõhkevõrgu 1 elektrilist takistust garanteeritult ohutu kontrollvooluga;

- mikroprotsessorimoodulit 2.2, mis haldab kogu süsteemi, selle kaudu jälgitakse mõõdetava takistuse väärtust, kuvatakse takistuse väärtus ekraanile, fikseeritakse lõhkevõrgu 1 takistus enne turvamattidega katmist, jälgitakse takistuse võimalikku muutust turvamattidega katmise ajal ja lülitatakse sisse alarmtulede moodul 2.3, kui takistuse muutus on suurem kui lubatud hälve; ühtlasi saadab mikroprotsessorimoodul 2.2 raadiomooduli 2.4 kaudu vajalikud andmed ja käsud vastuvõtja-signalisaatorile 3;

- alarmtulede moodulit 2.3, mis on ühendatud mikroprotsessorimooduliga 2.2, ja lülitab sisse plinkivad valgusdioodid juhul, kui mikroprotsessori moodul 2 tuvastab alarmiolukorra;

- raadiomoodulit 2.4, mis on ühendatud mikroprotsessorimooduliga 2.2 ning kujutab endast lühidistantsi raadiosaatjat, mille kaudu edastatakse mõõtmissüsteemi vastuvõtjale-signalisaatorile 3 lõhkevõrgu 1 takistuse hetkväärtus ja alarmiolukorral käsk sisse lülitada audio-video-alarmmoodul 3.3.

Vastuvõtja-signalisaator 3 sisaldab järgmisi funktsionaalseid sõlmi:

- raadiomoodulit 3.1, mille ülesandeks on võtta vastu ja edastada mikroprotsessorimoodulile 3.2 saatjalt lähtuvad andmed;

- mikroprotsessorimoodulit 3.2, mille ülesandeks on suhelda raadiomooduliga 3.1, kuvada ekraanil mõõdetud takistuse väärtus, lülitada sisse audiovideoalarm alarmmoodulilt 3.3, jälgida toiteploki (patarei) pinget;

- audio-video-alarmmoodulit 3.3, mille ülesandeks on alarmiolukorras lülitada sisse audiosummer ja plinkivad valgusdioodid.

Saatja-oommeeter 2 ja vastuvõtja-signalisaator 3 suhtlevad omavahel lühimaa raadiosidevahendite ja -ühendusega.

Claims (6)

1. 1. Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem, mis sisaldab toiteplokkidega mõõtevahendeid, milleks on saatja-oommeeter ja vastuvõtja-signalisaator, ekraani, sidevahendit, mis erineb selle poolest, et lõhkevõrgu (1) mõõtmise süsteemi saatja-oommeeter (2) ja vastuvõtja-signalisaator (3) on kumbki autonoomse toiteplokiga ning omavahel ühendatud raadioside kaudu, kusjuures - mõõtmissüsteemi saatja-oommeeter sisaldab oommeetrimoodulit (2.1), mikroprotsessorimoodulit (2.2), alarmtulede moodulit (2.3), raadiomoodulit (2.4); - mõõtmissüsteemi vastuvõtja-signalisaator (3) sisaldab raadiomoodulit (3.1), mikroprotsessorimoodulit (3.2), audio-video-alarmmoodulit (3.3).
2. 2. Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et saatja-oommeeter (2) on elektriliselt ühendatud lõhkevõrguga (1).
3. 3. Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et vastuvõtja-signalisaator (3) on paigaldatud tõstemasina operaatori kabiini.
4. 4. Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et oommeetrimoodul (2.1) on ühendatud mikroprotsessorimooduliga (2.2) ning mikroprotsessorimoodul (2.2) on ühendatud alarmtulede mooduliga (2.3) ja raadiomooduliga (2.4).
5. 5. Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et raadiomoodul (3.1) on ühendatud mikroprotsessorimooduliga (3.2) ja mikroprotsessorimoodul (3.2) on ühendatud audio-video-alarmmooduliga (3.3).
6. 6. Lõhkevõrgu mõõtmise süsteem vastavalt nõudluspunktidele 1 kuni 5, mis erineb selle poolest, et raadioside on lühimaa-raadioside.