Поиск по базе сайта:
Опыт использования прибора ига-1 для исследования геодинамики трасс магистральных газопроводов, при проектировании и подготовке площадок под строительство, для обнаружения захоронений и немагнитных боеприпасов icon

Опыт использования прибора ига-1 для исследования геодинамики трасс магистральных газопроводов, при проектировании и подготовке площадок под строительство, для обнаружения захоронений и немагнитных боеприпасов




Скачати 102.1 Kb.
НазваОпыт использования прибора ига-1 для исследования геодинамики трасс магистральных газопроводов, при проектировании и подготовке площадок под строительство, для обнаружения захоронений и немагнитных боеприпасов
Дата конвертації12.10.2014
Розмір102.1 Kb.
ТипДокументи

опыт использования прибора ИГА-1 для исследования геодинамики трасс магистральных газопроводов, при проектировании и подготовке площадок под строительство, для обнаружения захоронений и немагнитных боеприпасов

О.М.Борисов, Л.В. Едукова, Ю. П. Кравченко, А. В. Савельев


БАШТРАНСГАЗ (ООО»ДИАКОНТ»), г.Уфа; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, г. Нижний Новгород; Медико-экологическая фирма Лайт-2, Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа
Исследования тектонических разломов земной коры, карстовых и геодинамических процессов, в том числе на трассах магистральных газопроводов, для диагностики и предсказания техногенных катастроф в настоящее время проводятся с большим объемом оборудования, требующего многочисленного персонала, подвижного носителя и сложной математической обработки. Поиск и обнаружение биологических останков в настоящее время является не решенной мировой проблемой.

Актуальность данной тематики заключается в том, что в настоящее время нет портативных и надежных приборов позволяющих определить расположение аномалий грунта и отсутствуют какие-либо методики оценки степени влияния этих аномалий на возводимые строительные конструкции и их текущее состояние в будущем. В настоящее время отечественные и импортные радиоволновые миноискатели могут только обнаружить неметаллический предмет, т.е. нет селекции немагнитных мин от камней и предметов близкого размера.  В процессе нашей работы с военными специалистами также выяснилась острая необходимость для армии и спецслужб в обнаружении тонкого не запитанного кабеля при разминировании(от фугаса до радиовзрывателя), такие приборы в настоящее время в нашей стране и за рубежом также отсутствуют.

В период 1990...2008 г. были разработаны и опробованы ряд модификаций приборов ИГА-1 для измерения сверхслабых электромагнитных полей естественного поля Земли и искажений этих полей вносимых от поглощения и переизлучения различными объектами. Приборы, представляют из себя селективные приемники электромагнитных полей в диапазоне 5...10 кгц, с вычислением интеграла фазового сдвига на измеряемой частоте (http:// www.iga1.ru  ). Принцип действия прибора ИГА-1 похож на радиоволновые миноискатели, только нет излучателя, которым является естественный фон Земли и более низкий диапазон частот. ИГА-1 фиксирует искажение электромагнитного поля в местах неоднородностей грунта и при наличии под землей каких либо предметов, и предназначен для поиска геологических разломов, пустот, водяных жил, трубопроводов и человеческих останков по изменению фазового сдвига на границе перехода сред. Глубина обнаружения трубопроводов, пустот- до 20 метров, человеческих тел и малоразмерных предметов до 3 метров, водяные жилы обнаруживаются на глубине до 60 метров, карстовые образования до 300 м

В качестве выходного параметра прибора используется интеграл фазового сдвига на частоте приема, величина которого изменяется на границе перехода сред (грунт-труба, грунт-пустота). Прибор выполнен в виде переносного измерительного датчика с визуальной индикацией. Питание прибора осуществляется от аккумулятора. Вес всей аппаратуры в чемодане не превышает 5 кг , вес измерительного датчика не более 1 кг.

Фирмой "Лайт-2" организовано производство приборов ИГА-1 на базе оборонного предприятия. C помощью прибора ИГА-1 можно определять трубопроводы, пустоты, подземные ходы, геофизические аномалии и дефекты подземного грунта естественного и антропогенного происхождения.

Недостатками известных способов для поиска нарушений и неоднородностей грунта [1] являются низкие функциональные возможности и ограниченная сфера применения, поскольку они имеют активный характер(наличие излучателя), что имеет низкую точность вследствие небольшой глубины проникновения зондирующих радиоволн сверхвысоких частот и высокую стоимость(например американский георадар стоит около 100 тыс. долларов).

Разработанный способ основан [2-8] на способности геофизических либо антропогенных неоднородностей разрывного характера (трещины, пустоты, водяные жилы), независимо от времени их образования, искажать фазовые характеристики фонового электромагнитного поля, имеющего характер шума с распределенным непрерывным спектром в диапазоне сверхдлинных радиоволн на определенных фиксированных частотах. Эти искажения превышают, как правило, на несколько порядков искажения поля от непрерывных неоднородностей грунта, что позволяет достаточно легко дифференцировать их друг от друга по уровню вносимых ими фазовых искажений. Это обеспечивает высокую помехозащищенность способа, недостижимую любыми другими известными из литературных источников способами, основанными, как правило, на амплитудных, а не на фазовых измерениях, что позволило, в свою очередь, в значительной мере увеличить общее усиление и повысить чувствительность до предела, при котором без труда обнаруживаются различия в характеристиках полевого фона вблизи аномалий. Высокой помехозащищенности способа способствует также тот факт, что прием шумовых сигналов осуществляют по их электрической, а не магнитной компоненте за счет предложенных операций способа. Это позволяет достаточно точно прогнозировать текущее состояние будущих конструкций, что не позволяет производить ни один из известных способов. Стабильное различение сигнала на фоновом уровне при этом отмечалось всякий раз при нахождении объектов поиска на глубине до 5 м и более. В результате этого появляется сигнал интеграла разности фаз, который продолжает изменяться вплоть до насыщения интегрирующего устройства, что легко фиксируют известными индикаторными устройствами. Повторяя операции поиска многократно, фиксируют контур аномалии при необходимости, при этом следующее новое перемещение антенны в сторону дефекта производят в направлении ортогональном к его контуру или близком к нему.

Результаты использования данного способа измерений, запатентованного в России [2-7, 14,15] подтверждено следующими примерами:

Пример 1

Результат исследования трассы магистрального газопровода с помощью прибора ИГА-1 в районе Уральских гор, где показано совпадение карстового образования в районе газопровода и водного потока пересекающего газопровод в месте произошедшей аварии 20.01.2006 г.

Протокол исследований ООО «Диаконт» и фотографию разрыва магистрального газопровода можно посмотреть на сайте http:// www.iga1.ru  .

Пример 2

Определялись причины разрушения фундамента при восстановлении храма Николая Угодника в Арзамасском женском монастыре. С помощью модификации прибора ИГА-1 путем применения его предложенным выше образом в результате проведенных исследований было выяснено, что через проекцию фундамента проходила водяная жила. Локализация жилы была определена с указанием её контуров.

Пример 3

Было проведено обследование с помощью модификации прибора ИГА-1 путем применения его предложенным способом площадки под строительство нового трамплина в черте г. Уфы. Обнаружена проходящая через проекцию площадки геологическая трещина с фиксацией её контуров. Однако эта информация не была принята во внимание, и план застройки изменён не был, а в 2003 г. в месте прохождения обнаруженной водяной жилы произошло обрушение готовой конструкции в процессе строительства. План местности участка обследования можно посмотреть на сайте http:// www.iga1.ru  .

Пример 4

В Екатеринбурге (1996 г) по линии МВД проведена работа по обнаружению трупов замурованных в автодорогу Сибирский тракт и захоронений в лесу в районе Нижнеисетского кладбища . Справки из уголовного дела № 945802. г.Екатеринбург, 1996 г. [ 9, 10]. можно посмотреть на сайте http:// www.iga1.ru  .

Пример 5

При восстановлении взорванного монастыря в Башкирии в районе Уральских гор (2003 г.) прибором ИГА-1 было обнаружено несколько десятков дореволюционных могил, засыпанных битым кирпичом, и среди них обнаружена могила основательницы монастыря иегумении Серафимы по признаку, что могила внутри имела каменную кладку, что подтвердилось раскопками [11]. Фотографии можно посмотреть на сайте http:// www.iga1.ru .

Пример 6

По поиску человеческих останков прибор ИГА-1 впервые прошел апробацию в поселке Нефтегорск (1995 г.)после землетрясения было найдено около 30 погибших [ 9 ]. Отзыв главы администрации поселка Нефтегорск можно посмотреть на сайте http:// www.iga1.ru  .

Пример 7 Фонд поисковых отрядов Республики Башкортостан.

При проведении поисковых исследований (2003 г.) в районе боев 1-й отдельной горно-стрелковой бригады в период Великой Отечественной войны, в Кировском районе Ленинградской области с помощью прибора ИГА-1 было опробована возможность обнаружения засыпанных окопов, блиндажей и захоронений, а также боеприпасов. Было установлено, что прибор ИГА-1 реагирует на боеприпасы и металлические предметы аналогично миноискателю ИПМ. Для обнаружения пустот и захоронений, вначале необходимо обнаружить и убрать весь металл с исследуемого места, затем производится обнаружение пустот и захоронений. Для селективной избирательности (только пустоты или человеческие останки) необходимо проводить дальнейшую модернизацию и совершенствование прибора ИГА-1 [ 13 ].

Пример 8

По поводу применения приборов ИГА-1 для инженерно-саперных целей была переписка с Советом безопасности РФ и Минобороной - направление по обнаружению не магнитных мин. Данное изобретение рассматривалось Комиссией по научно-техническим вопросам Совета безопасности РФ (1995 г, Малей М.Д.), в отделе изобретательства Минобороны (Потемкин О.А.), в/ч 52684-А (Шишлин А. Исх.565/ 2139 от 3.12.1996 г.), ЦНИИ 15 МО (Костив В. исх 1131 от 1.09.1998 г.). Летом 2000 г. экспериментальный образец прибора ИГА-1 в варианте миноискателя проходил испытания в ЦНИИ 15 МО на предмет возможности обнаружения противотанковых, противопехотных немагнитных мин и залегающих на большой глубине неразорвавшихся фугасов, получен положительный отзыв. Отмечены также и недостатки, для их устранения требуется дальнейшая доводка аппаратуры, которая требует дополнительных инвестиций. Учитывая, то, что существующие в мире миноискатели не магнитных мин не отличают их от камней близкого размера, дальнейшее развитие нашего метода позволит проводить такую селекцию по частоте приема путем снятия спектральных характеристик обнаруженных предметов. Для определения возможности фиксации не запитанных кабелей при разминировании (от фугаса до радиовзрывателя) один из приборов ИГА-1 был настроен под эту задачу и проведено опробование на берегу р.Белой в Уфе, в месте где больше нет ни каких коммуникаций, в результате получено подтверждение о возможности использования ИГА-1 для этих задач.

По обнаружению подземных ходов, в которых могут скрываться террористы, к прибору ИГА-1 был большой интерес у западных военных специалистов на выставке российских разработок и оборудования для разминирования местности и утилизации боеприпасов, которая проводилась 29-30 апреля 2002 г. в г. Москва на предприятии «Базальт».

Исследования тектонических разломов земной коры, карстовых и геодинамических процессов, в том числе на трассах магистральных газопроводов, с помощью приборов ИГА-1 проводились в процессе инженерных и градостроительных изысканий в ОАО ПГП "Тула-недра" , «Уфа-Архпроект», ООО «Диаконт» (Баштрансгаз), кафедрой трубопроводов УГНТУ (г.Уфа), НПО ЭИТЕК (работают с Кавказтрансгазом), г.Москва , Западно-Сибирским филиалом НИИ Геологии нефти и газа СО РАН, г.Тюмень. Получены результаты полевых исследований, которые позволяют определить наиболее опасные участки, где могут иметь место просадка зданий и сооружений, а также может произойти механическое повреждение, повышенный износ и стресс-коррозия газопроводов. Приборы ИГА-1, выпускаемые с 1994 г. в варианте трассоискателя имели стрелочный индикатор, по нему фиксировали границу аномалии. По просьбе ряда организаций, проводящих исследования тектонических разломов земной коры, карстовых и геодинамических процессов, в том числе на трассах магистральных газопроводов, приборы ИГА-1 для геологов, кроме стрелочной индикации, фиксирующей границу аномалии, были доработаны под цифровую индикацией фона электромагнитного поля, позволяющую проводить некоторую идентификацию исследуемых аномалий.

Пример 7 (публикуется впервые).

ООО ДИАКОНТ (Баштрансгаз). Результаты полевых исследований трассы магистрального газопровода в районе г. Белорецка с прибором ИГА-1 в режиме вывода информации естественного электромагнитного фона Земли на цифровую индикацию. Во время визуального осмотра трассы газопровода, проведено обследование индикатором геофизических аномалий ИГА-1 на предмет обнаружения геофизических аномалий связанных с нарушениями однородности структуры грунтов в районе прокладки участка газопровода и выявление наиболее опасных мест в плане возможного изменения динамики грунтов, что может привести к нарушению целостности газопровода на данном участке. Прибор ИГА-1 был установлен на велосипед. Цифровая индикация фона выводилась параллельно на цифровой накопитель, запись через 4,5 метра (один оборот колеса).
В результате обследования обнаружено участки газопровода, где предположительно могут находиться нарушения целостности структуры грунта.



Со всеми исследовательскими организациями поддерживается связь, участие в испытаниях, устранение замечаний и доводка аппаратуры, результаты в дальнейшем будут опубликованы.

Использованные источники:
1. А.С. N 1809367, МКИ G 01 N 5/00, BO6 B 1/06, 1993.

2. А.С. (СССР) N 321662c - 1990 г. Способ исследования электростатических полей поверхностей Кравченко Ю.П. и др.

3. А.С. (СССР) N 1828268 от 13.02.1990 г. Способ исследования электростатических полей поверхностей, Кравченко Ю.П. и др.

4. Патент РФ N 2080605 от 27.05.1997 г. Способ исследования электромагнитных полей поверхностей, Кравченко Ю.П. и др.

5. Полезная модель N 2448 от 16.05.1997 г. Устройство для электромагнитной разведки, Кравченко Ю.П., Савельев А.В. и др.

6. Патент РФ N 2119680 от 27.09.1998 г. Способ геоэлектромагнитной разведки и устройство для его реализации. Кравченко Ю.П., Савельев А.В. и др.

7. Патент РФ № 2116099 от 27.07.1998 г. Способ обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков и устройство для его осуществления. Кравченко Ю. П., Савельев А. В. и др.

8. Э.Н.Ахмадеева, Ю.П. Кравченко, Г.Т.Нажимова, А.В.Савельев «Разработка и применение устройств для измерения сверхслабых электромагнитных полей естественного излучения», Доклады 7-го Международного научного конгресса «Некомпьютерные информационные технологии» (биоинформационные, энергоинформационные и др.) («БЭИТ-2004»)

9. Кравченко Ю. П., Савельев А. В. Прибор ИГА-1У для поиска пострадавших под завалами и опыт его использования во время поисково-спасательных работ в поселке Нефтегорск. Труды всероссийской конференции "Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций", 23-26 сентября 1997 г, г. Красноярск.

10. Справки из уголовного дела № 945802. г.Екатеринбург, 1996 г.

11. Кравченко Ю.П. ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИБОРОВ ИГА-1 ДЛЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПОДЗЕМНОЙ РАЗВЕДКИ. Тезисы докладов Международного семинара "Геодинамика и сейсмичность Средиземноморско-Черноморско-Каспийского региона", Евро-Азиатское Геофизическое общество, Краснодарское краевое отделение ЕАГО, г.Геленджик,2006г.
12. Кравченко Ю.П. Савельев А.В.  Использование приборов ИГА-1 для геоэкологии, предотвращения ЧС и антитеррора. Материалы международной научно-технической конференции НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ, ПРОИЗВОДСТВО В РЕШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ,г.Уфа, УГАТУ, ЭОЛОГИЯ-2006

13. И.З. Бикбаев Научно-техническая организация поисковых работ пропавших без вести в Великой Отечественной войне 1941-1945 г.г., г.Уфа, 2004 г.

14. Патент РФ № 2206907 от 20 июня 2003 г. «Устройство для поиска и идентификации пластиковых мин», Кравченко Ю.П. и др.

15. Патент РФ № 2202812 от 20 апреля 2003 г.«Устройство для поиска подземных трубопроводов», Кравченко Ю.П. и др.

Полезная модель № 26852 «Устройство для поиска и идентификации пластиковых мин», Кравченко Ю.П. и др.

www.iga1.ru поисковый прибор ИГА-1




Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації