1. Problem Kontekst
Przedsiębiorstwo energetyki wodnej z południowo-zachodnich Chin musiało przeprowadzić kontrolę podwodnych konstrukcji 50-letniej betonowej tamy. W tamie wystąpiły niewielkie przecieki, co wymagało szczegółowej kontroli jej podwodnych powierzchni, w tym:
- Sprawdzanie, czy na ścianie zapory nie ma pęknięć i śladów erozji
- Pomiar grubości osadów
- Sprawdzanie stanu podwodnych zasuw i zaworów
- Wykrywanie zanurzonych zanieczyszczeń, które mogą wpływać na przepływ wody
- Ocena stanu technicznego podwodnych konstrukcji zbrojeniowych
Zespół kontrolny napotkał trudności związane z tradycyjnymi metodami, które były czasochłonne, wymagały szeroko zakrojonych operacji nurkowych i zapewniały ograniczoną dokładność danych.
2. Analiza problemu
Projekt kontroli zapory wiązał się z kilkoma wyzwaniami technicznymi:
- Zmienna przejrzystość wody: Mętna woda o widoczności poniżej 2 metrów
- Szeroki zakres głębokości: Od 3 metrów przy powierzchni do 48 metrów na maksymalnej głębokości
- Złożona geometria: Nierówne powierzchnie z wystającymi elementami i wgłębieniami
- Wymagania dotyczące precyzji: Wymagana dokładność na poziomie ±0,51 TP3T w celu wykrywania niewielkich pęknięć i wad
- Kwestie związane z bezpieczeństwem: Ograniczenie narażenia nurków na środowiska podwodne o wysokim stopniu ryzyka
- Rejestracja danych: Wymóg sporządzenia szczegółowej dokumentacji pomiarów na potrzeby analizy inżynierskiej
Tradycyjne metody kontroli, polegające na wykorzystaniu nurków wyposażonych w taśmy miernicze i aparaty fotograficzne, okazały się niewystarczające w przypadku tego projektu ze względu na duży obszar, który należało objąć kontrolą, oraz konieczność wykonania precyzyjnych pomiarów.
3. Rozwiązanie
Zespół inżynierów wybrał Przenośny echosonda ultradźwiękowa KWD100 w połączeniu z Podwodny czujnik odległości KUS-W50 aby sprostać tym wyzwaniom. Takie połączenie zapewniło:
3.1 Konfiguracja systemu
| Komponent | Model | Ilość | Zastosowanie |
| Przenośny echosonda ultradźwiękowa | 100 KWD | 2 | Ogólne profilowanie głębokości i pomiary ogólne |
| Podwodny czujnik odległości | KUS-W50 | 4 | Szczegółowa kontrola stanu technicznego konstrukcji i pomiar uszkodzeń |
| Aparat podwodny | Niestandardowe | 2 | Wizualna weryfikacja wykrytych anomalii |
| Rejestrator danych | Niestandardowe | 1 | Zsynchronizowane rejestrowanie danych wraz z czasem i położeniem |
| Przedłużacze | 30 m | 4 | Zwiększenie zasięgu czujnika do maksymalnej głębokości |
3.2 Najważniejsze parametry techniczne produktu
| Parametr | 100 KWD | KUS-W50 |
| Zakres pomiarowy | 0,7–100 m | 0,6–100 m |
| Dokładność | ±0,51 TP3T | ±0,51 TP3T |
| Częstotliwość robocza | 200 kHz | 200 kHz |
| Obszar niewidoczny | 0,7 m | 0,6 m |
| Komunikacja | ModBus | RS485 |
| Zasilacz | Akumulator litowo-jonowy 18650 | 10,8–26,4 V DC |
| Poziom ochrony | IP67 | IP68 |
| Waga | 0,8 kg | 0,5 kg |
3.3 Szczegóły dotyczące wdrożenia
Proces kontroli obejmował:
- Wstępna ankieta: Wykorzystanie urządzenia KWD100 do sporządzenia ogólnego profilu głębokości całej powierzchni czołowej zapory
- Kontrola ukierunkowana: Rozmieszczenie czujników KUS-W50 w celu pomiaru konkretnych obszarów budzących obawy
- Integracja danych: Łączenie pomiarów odległości z danymi wizualnymi z kamer podwodnych
- Generowanie raportów: Tworzenie szczegółowych raportów technicznych zawierających dane pomiarowe i zdjęcia
Urządzenie KWD100 służyło do szybkich, przenośnych pomiarów z łodzi i platform, natomiast czujniki KUS-W50 zostały zamontowane na zdalnie sterowanych pojazdach (ROV) w celu przeprowadzenia szczegółowych inspekcji określonych obszarów.
4. Wyniki
Projekt kontroli przyniósł znaczące wyniki:
4.1 Dane dotyczące wydajności
| Rodzaj pomiaru | Średni błąd | Maksymalny błąd |
| Ogólne pomiary głębokości (KWD100) | 0.4% | 0.8% |
| Pomiar wad konstrukcyjnych (KUS-W50) | 0.3% | 0.6% |
| Pomiar grubości osadu | 0.5% | 0.9% |
| Pomiar prześwitu bramy | 0.2% | 0.5% |
4.2 Korzyści operacyjne
- Czas kontroli skrócony o 65% w porównaniu z tradycyjnymi metodami nurkowania
- Zminimalizowano narażenie nurków z 80% pomiarów wykonanych zdalnie
- Poprawiono dokładność danych przy stałej dokładności pomiaru wynoszącej ±0,51 TP3T
- Kompleksowa dokumentacja na podstawie 3 200 pomiarów przeprowadzonych na powierzchni 12 000 m²
- Wczesne wykrywanie 17 dotychczas nieznanych usterek konstrukcyjnych wymagających uwagi
5. Podsumowanie
Rozwiązanie to zostało od tego czasu przyjęte jako standardowa metoda kontroli w ramach programu konserwacji zapór prowadzonego przez firmę, a planowane jest rozszerzenie jego zastosowania na inne projekty związane z infrastrukturą wodną.
Aby uzyskać więcej szczegółowych informacji technicznych, schematy połączeń lub wskazówki dotyczące wyboru modelu, proszę kliknąć tutaj aby dowiedzieć się więcej lub skontaktować się z naszym zespołem technicznym.
