Визначення способу передачі вимірювальної інформації про просторове положення проколючої голівки малогабаритних установок при керованому проколі грунту
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.212345Ключові слова:
голівка, яка проколює грунт, вимірювальна система, хвилевідний тракт, неоднорідність, ABCD матриця, коефіцієнт передаванняАнотація
Для прокладання підземних комунікацій у міських умовах методом горизонтально спрямованого проколу ґрунту створюються малогабаритні установки. Ці установки в своєму складі повинні мати вимірювальні системи визначення просторового положення голівки, яка проколює грунт. У відомих системах для передавання вимірювальної інформації в якості лінії передавання даних використовується поверхневий шар грунту.
Такий спосіб передавання інформаційного сигналу у міських умовах мало прийнятний. Наземні об'єкти відображають електромагнітне випромінювання передавача голівки, що призводить до спотворення діаграми спрямованості випромінювача і ускладнення достовірного прийому вимірювальної інформації.
У роботі запропоновано використовувати автономну вимірювальну систему з робочою частотою 5 ГГц на основі Wi-Fi технологій і нетрадиційний спосіб передачі вимірювальної інформації за допомогою пустотілих сталевих штанг власно самої установки, яка проколює. Така лінія передавання має періодичну неоднорідність, яка обумовлена конструкцією штанг і накопичується по мірі просування голівки, яка проколює грунт. Для основного типу коливань Н11 отримані більш точні аналітичні вирази з розрахунку коефіцієнту передачі потужності вимірювального сигналу в такій неоднорідній лінії. Наведено, що неоднорідність лінії передавання в порівнянні з її поверхневим опором істотно не впливає на коефіцієнт передачі.
Так, при максимальній довжині неоднорідності 5 мм і загальній довжині поєднаних штанг 50 м згасання в лінії збільшується на 1.2 дБ. Теоретично доведено, що відстань проколу грунту при впевненому прийомі сигналу може бути до 50 метрів.
Запропонований спосіб передачі інформаційного сигналу дозволяє зменшити потужність передавача, забезпечити перешкодозахищеність вимірювальної системи та забезпечити достовірний прийом вимірювальної інформації протягом всієї траси проколуПосилання
- Bian, Z. J. L. (2014). Trenchless technology underground pipes. Machinery Industry Press, 187.
- Penchuk, V. A., Rudnev, V. K., Saenko, N. V., Suponev, V. N., Oleksyn, V. I., Balesniy, S. P., Vivchar, S. M. (2015). Soil thrust boring plant of static action with ring spacers of horizontal wells. Magazine of Civil Engineering, 54 (02), 100–107. doi: https://doi.org/10.5862/mce.54.11
- Isachenko, V. H. (1987). Inklinometriya skvazhin. Moscow: Nedra, 216.
- Tsybrjaeva, I. V. (2014). Method for zenith angle and drift direction determination and gyroscopic inclinometer. No. 2012151485/03, declareted: 30.11.2012; published: 20.02.2014, Bul. No. 5.
- Fisher, C. J. (2011). Using an Accelerometer for inclination Sensing. Available at: https://www.digikey.in/en/articles/using-an-accelerometer-for-inclination-sensing
- Hastak, M., Gokhale, S. (2009). Decision Tool for Selecting the Most Appropriate Technology for Underground Conduit Construction. Geological Engineering: Proceedings of the 1, 1–18. doi: https://doi.org/10.1115/1.802922.paper30
- Balyesniy, S. (2017). Features if soil thrust boring process. Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, 76, 138–141.
- Balesniy, S. P. (2016). Experimental complex for research of the soil thrust process with correction of boring trajectory. Stroitel'stvo. Materialovedenie. Mashinostroenie, 88, 131–137.
- Allouche, E. N., Ariaratnam, S. T. (2002). Ariaratnam, State-Of-The-Art-Review Of No-Dig Technologies for New Installations. Pipeline Division Specialty Conference 2002. doi: https://doi.org/10.1061/40641(2002)55
- Cohen, A., Ariaratnam, S. T. (2017). Developing a Successful Specification for Horizontal Directional Drilling. Pipelines 2017. doi: https://doi.org/10.1061/9780784480878.050
- Suponiev, V. M. (2018). Stvorennia obladnannia dlia rozrobky horyzontalnykh sverdlovyn kombinovanymy sposobamy statychnoi diyi. Kharkiv: KhNADU, 196.
- Gusev, I., Chubarov, F. (2014). Application of controlled ground puncture in trenchless pipelaying. Potentsial sovremennoy nauki, 2, 30–34.
- Suponyev, V., Chepusenko, Y. (2019). Telemetry system for determining the coordinates of the piercing head in the ground. Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University, 84, 13–20. doi: https://doi.org/10.30977/bul.2219-5548.2019.84.0.13
- Shcherbakov, G. N., Antselevich, M. A., Udintsev, D. N. (2005). Vybor elektromagnitnogo metoda zondirovaniya dlya poiska obektov v tolshche ukryvayushchih sred. Spetsial'naya tehnika, 1, 21–25.
- Koval, O. A., Koval, A. O. (2017). Prostorovo rozpodileni intelektualni vymiriuvalni informatsiyni systemy. Kharkiv: Lider, 144.
- Lokatsionnye sistemy DigiTrak. Available at: http://www.k-ss.com.ua/list.php?data=locdt
- Syrskij, V. P., Nesterov, E. A., Pakhomov, A. D. (2010). Pat. No. RU 2442192 C1.The method of determination of mandrills or bores location in the ground and the installment for the performance of the above method. No. 2010131280/28; declareted: 26.07.2010; published: 10.02.2012.
- Pleshakova, E. V., Gavrilov, S. J. (2007). Pat. No. RU 2338876 С1. Method for determination of pneumatic puncher deviation angle from prescribed trajectory. No. 2007121127/03; declareted. 05.06.2007; published. 20.11.2008, Bul. No. 32.
- Ross, D. (2007). Wi-Fi. Besprovodnaya set'. Sankt-Peterburg: NT Press, 320.
- Sakhatsky, V., Lyubymova, N., Pusik, V., Pusik, L., Chepusenko, I. (2019). Prevention of Economic Losses with the help of the System of Control of Saving and Storing Bulk Cargoes in the Process of Train Movement. SHS Web of Conferences, 67, 02008. doi: https://doi.org/10.1051/shsconf/20196702008
- Sakhatskyi, V. D., Chepusenko, Ye. O. (2018). Vykorystannia Wi-Fi tekhnolohiy dlia rozrobky vymiriuvalnoi systemy vyznachennia koordynat prostorovoho polozhennia prokoliuiuchoi holovky pry beztransheinoi prokladky komunikatsiy. Tehnologiya priborostroeniya, 2, 37–41.
- Raspberry Pi 3 Model B+. Available at: https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b-plus/
- BMX055. Available at: https://www.bosch-sensortec.com/media/boschsensortec/downloads/datasheets/bst-bmx055-ds000.pdf
- CYW43455 Single-Chip 5G WiFi IEEE 802.11n/ac MAC/Baseband/ Radio with Integrated Bluetooth 5.0. Available at: https://www.cypress.com/file/358916/download
- Pchel'nikov, Yu. N. (2010). Opredelenie ekvivalentnyh parametrov volnovodov kruglogo i pryamougol'nogo secheniya. Radiotehnika i elektronika, 55 (1), 113–119.
- Fusko, V. (1990). SVCh tsepi. Analiz i avtomaticheskoe proektirovanie. Moscow: Radio i svyaz', 288.
- Grigor'ev, A. D. (1990). Elektrodinamika i tehnika SVCh. Moscow, 336.
- Gololobov, V. D., Kiril'chuk, V. B. (2005). Rasprostranenie radiovoln i antenno-fidernye ustroystva: Metod. Ch. 2: Fidernye ustroystva. Minsk: BGUIR, 299.
- Fal'kovskiy, O. I. (2009). Tehnicheskaya elektrodinamika. Sankt-Peterburg: Izdatel'stvo «Lan'», 432.
- Cherenkov, V. S. Ivanitskiy, A. M. (2006). Tehnicheskaya elektrodinamika: Konspekt lektsiy. Odessa: ONAZ im. A.S. Popova, 160.
- Shmatko, O. A., Usov, Yu. V. (1987). Elektricheskie i magnitnye svoystva metallov i splavov. Kyiv: Naukova dumka, 584.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Vitalyi Sakhatsky, Nina Lyubymova, Vitaliy Vlasovets, Vladimir Suponyev, Oleksandr Koval, Artem Naumenko, Tatyana Vlasenko, Yevhenii Chepusenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
