×
10.08.2016
216.015.528f

СПОСОБ РАЗУПРОЧНЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002594115
Дата охранного документа
10.08.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения заторообразования на участке реки и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова в местах подводных коммуникаций, в частности над подводными переходами магистральных газопроводов и нефтепроводов, а также на акваториях с морскими объектами хозяйственной деятельности. Способ разупрочнения ледяного покрова заключается в зачернении зачищенной от снега поверхности льда и размещении на поверхности зачерненного льда объемных линз, фокусирующих солнечные лучи. При этом объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, располагаются над углублениями во льду. Объемные линзы изготовлены из макролона в виде линз Френеля и установлены на лед посредством беспилотного летательного аппарата. Зачернение поверхности льда выполняется путем распыления зачерняющего вещества непосредственно с беспилотного летательного аппарата, посредством которого также осуществляется очистка льда от снега. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей способа за счет увеличения площади разупрочнения ледяного покрова с одновременным повышением производительности выполняемых при этом операций. 1 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения образования заторов на участке реки и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова в местах подводных коммуникаций, в частности над подводными переходами магистральных газопроводов и нефтепроводов, а также на акваториях с морскими объектами хозяйственной деятельности.

Известен способ разупрочнения льда (http://www.ysia.ru/print/53924 [1]), в котором с целью быстрого разрушения ледяного покрова с наступлением теплых дней пропиливают 2/3 толщины льда. Недостатком данного технического решения является большая трудоемкость проводимых работ, а в случае заливания водой пропиленных участков ледяной покров при низких температурах вновь превращается в монолитное ледяное поле.

Известен также метод, основанный на усилении поглощающей способности льда солнечной энергии, при нанесении на поверхности ледяного покрова зачерняющих материалов (Богородский В.В. и др. "Разрушение льда, методы, технические средства". Термическое разрушение льда, 2.1 Зачерняющие средства, с. 136-138, Издательство "ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ", Л., 1983 [2], патент RU №2301863 C2, 27.06.2007 [3], патент JP 0058000487 А, 05.01.1983 [4]). Недостатком указанного метода является низкая скорость проникновения в лед зачерняющих частиц. Известно, что солнечная энергия, проникая внутрь льда, разрушает его, растапливая лед в межкристаллических прослойках. Под действием солнечной радиации таяние зачерненного льда может происходить при отрицательных температурах воздуха в дневное время суток (патент RU №2533025 С1, 20.11.2014 [5]).

Данное положение положено в основу известного технического решения [5], техническим результатом которого является эффективное использование солнечной энергии для разупрочнения льда с помощью объемных ледяных линз различной конфигурации, путем ускорения разупрочнения льда за счет усиления солнечной радиации.

Преимуществом известного способа [5] является использование бесплатной солнечной энергии и усиление ее без использования искусственных источников энергии. Способ особенно будет эффективным в условиях большой продолжительности времени солнцестояния в течение суток, например в Арктике и на Крайнем Севере, где весной температура наружного воздуха долго держится отрицательной, из-за чего на реках, текущих с юга на север, наблюдаются разрушительные затопления населенных пунктов и объектов хозяйственной деятельности.

Сущность известного способа [5] заключается в том, что на поверхности очищенного от снега и зачерненного ледяного покрова размещаются ледяные объемные линзы (далее линзы). Солнечные лучи, проходя через линзы, фокусируются и передают концентрированную солнечную энергию на зачерняющие вещества, из-за чего последние более быстро внедряются внутрь льда, растапливая лед в межкристаллических прослойках. При подъеме солнца над горизонтом и его перемещении также будет перемещаться собранный линзой луч, растапливая новые участки по поверхности льда. Линзы изготавливаются замораживанием воды в специальных формах в виде линз, усеченных конусов, цилиндров или полуцилиндров и т.д., фокусирующих солнечные лучи. С наступлением теплого времени года разупрочненный таким способом лед быстрее распадется и растает или при подходе паводковой воды разрушится. Для увеличения воздушной прослойки между линзой и льдом в последнем делают цилиндрическое углубление, например лунку рыбацким буром диаметром, меньшим, чем диаметр линзы, а лунку накрывают линзой. Такой способ в случае занесения снегом поверхности льда предохранит лунку от попадания снега и обеспечит эффективное разрушение льда. Для упрощения работы на поверхности льда можно сделать канавы, ширина которых меньше, чем основание линз, которыми накрывают эти канавы. Таким образом, за счет усиления солнечной радиации путем фокусирования солнечных лучей с помощью ледяных объемных линз можно ускорить разупрочнение льда без распиловки и использования искусственных источников энергии.

Отличия известного способа [5] от аналогов, включающих зачернение зачищенного от снега поверхности льда, заключаются в том, что на поверхности зачерненного льда размещаются ледяные объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, которые располагаются над углублениями во льду, имеющими меньший размер, чем основание ледяной объемной линзы.

Существенным недостатком известного способа разупрочнения ледяного покрова [5] является ограничение по его применению. Известный способ разупрочнения ледяного покрова [5] может быть использован только на ограниченных локальных участках из-за его трудоемкости, которая обусловлена процессами очистки заснеженной поверхности льда, нанесением зачерняющих веществ, изготовлением линз путем замораживания воды в специальных формах и последующим их размещением над цилиндрическими углублениями, полученными механическим путем.

Кроме того, при эксплуатации линз, изготовленных путем замораживания воды в специальных формах, в виде усеченных конусов, цилиндров или полуцилиндров и т.д., фокусирующих солнечные лучи, из-за изменения геометрических размеров линз под воздействием внешних условий (солнечные лучи, ветер, водяные брызги, снежные заносы или проседание снега) положительный эффект способа может быть существенно снижен или полностью исключен.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе разупрочнения ледяного покрова, заключающемся в зачернении зачищенного от снега поверхности льда, размещении на поверхности зачерненного льда объемных линз, фокусирующих солнечные лучи, в котором объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, располагаются над углублениями во льду, в отличие от прототипа, объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, изготовлены из макролона в виде линз Френеля и установлены на лед посредством беспилотного летательного аппарата, а зачернение поверхности льда выполняется путем распыления зачерняющего вещества непосредственно с беспилотного летательного аппарата, посредством которого также осуществляется очистка льда от снега.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения, заключающиеся в том, что объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, изготовлены из макролона в виде линз Френеля и установлены на лед посредством беспилотного летательного аппарата, а зачернение поверхности льда выполняется путем распыления зачерняющего вещества непосредственно с беспилотного летательного аппарата, посредством которого также осуществляется очистка льда от снега, позволяют расширить функциональные возможности способа разупрочнения ледяного покрова за счет увеличения площади разупрочнения ледяного покрова, с одновременным повышением производительности выполняемых при этом операций. Предлагаемый способ разупрочнения ледяного покрова осуществляется следующим образом.

По данным мониторинга о ледовой обстановке в устье северных рек или на акваториях нахождения объектов хозяйственной деятельности, выполненного посредством соответствующей аппаратуры, установленной на космических или авиационных летательных аппаратах или непосредственно на морском объекте хозяйственной деятельности, или в береговых условиях, выявляют проблемные ледовые участки и наличие на них углублений и стамух.

Посредством беспилотного летательного аппарата (БЛА), имеющего режимы вертикальной посадки и взлета в ледовых условиях, а также режим зависания надо льдом и оснащенного распылительным устройством, телескопическим механизмом постановки объемных линз производят зачистку от снега поверхности льда при необходимости, посредством воздушных сопел, нанесение соответствующего вещества для зачернения поверхности льда вдоль углублений и вокруг стамух и посредством телескопического механизма постановки объемных линз устанавливают объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи. Объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, изготовлены из макролона в виде линз Френеля с геометрическими и оптическими параметрами, удовлетворяющими условиям формирования лучей под действием солнечной радиации.

Как и в прототипе, солнечные лучи, проходя через линзы, фокусируются и передают концентрированную солнечную энергию на зачерняющие вещества, из-за чего последние более быстро внедряются внутрь льда, растапливая лед в межкристаллических прослойках. При подъеме солнца над горизонтом и его перемещении также будет перемещаться собранный линзой луч, растапливая новые участки по поверхности льда.

Объемные линзы, фокусирующие солнечные лучи, изготовленные из макролона в виде линз Френеля, имеют многоразовое применение и в любое время могут быть установлены на другой проблемный ледовый участок посредством БЛА. Для зачернения поверхности ледовых образований могут применяться порошки темного цвета, с плотностью больше единицы: угольная и шлаковая пыль, фосфоритная мука (минеральное удобрение), формовочная земля (отходы литейной промышленности), черный песок, а также песок в смеси со шлаковой или угольной пылью из расчета 50% песка и 50% шлака или угля [2].

В предлагаемом способе разупрочнения ледяного покрова, в качестве зачерняющего компонента используется смесь песка с порошком сапропелевого ила, что снижает негативное влияние на экологические процессы.

Практическая реализация предлагаемого способа разупрочнения ледяного покрова технической трудности не представляет, так как предлагаемый способ разупрочнения ледяного покрова реализуется посредством устройств (БЛА, линзы Френеля и т.п.), имеющих промышленную применимость.

Источники информации

1.·http://www.ysia.ru/print/53924.

2. Богородский В.В. и др. "Разрушение льда, методы, технические средства", 2. Термическое разрушение льда, 2.1. Зачерняющие средства, с. 136-138, Издательство "ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ", Л., 1983.

3. Патент RU №2301863 C2, 27.06.2007.

4. Патент JP 0058000487 A, 05.01.1983.

5. Патент RU №2533025 С1.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 134 items.
20.09.2015
№216.013.7af5

Подводный робототехнический комплекс

Изобретение относится к телеуправляемым подводным робототехническим системам, обеспечивающим высокоточное обследование, фотовидеосъемку и профилирование подводных протяженных поверхностей, обследование зон обледенения корпусов судов и подводных конструкций. Комплекс содержит носитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563074
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7be5

Способ измерения высоты морских волн с борта движущегося судна

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и может быть использовано для определения статистических характеристик морского волнения с борта движущегося судна. Техническим результатом является повышение достоверности и информативности измерения высоты морских волн. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563314
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7be7

Подводная станция

Изобретение относится к устройствам для измерения геофизических и гидрофизических параметров в придонной зоне морей и океанов. Сущность: подводная станция включает всплывающий модуль (1) измерительной аппаратуры, якорное устройство (2) и положительную плавучесть (5) в виде поплавка. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563316
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7be8

Способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения скорости звука в естественных водоемах. Предложен способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий, заключающийся в формировании в морской среде акустической трассы распространения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563317
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7bf1

Навигационный комплекс подвижного объекта

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах морской геодезии. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого дополнительно введена косвенная стабилизированная в горизонте платформа, на которой установлены три моментных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563326
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7bf7

Способ навигации автономного необитаемого подводного аппарата

Изобретение относится к области навигации и может найти применение в системах навигации автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Технический результат - снижение трудозатрат при производстве подводных работ с использованием АНПА. Для этого осуществляют определение координат места по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563332
Дата охранного документа: 20.09.2015
27.09.2015
№216.013.7fa2

Способ подъема затонувшего судна и комплекс для подъема и транспортирования затонувших подводных лодок и других судов

Изобретение относится к способам проведения аварийно-спасательных работ на море и может быть использовано при подъеме затонувших судов и других подводных объектов. Для подъёма затонувшего судна к его корпусу прикрепляют понтоны, регулирующие его плавучесть. Поднимают затонувшее судно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564271
Дата охранного документа: 27.09.2015
10.10.2015
№216.013.81a5

Способ управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений и система управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений

Группа изобретений относится к области судовождения, а именно к способу управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений и системе, использующей данный способ. Для управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564786
Дата охранного документа: 10.10.2015
27.10.2015
№216.013.88b4

Гидрохимическая донная станция для геологического мониторинга акваторий

Изобретение относится к области гидрохимических исследований акваторий. Сущность: донная станция включает размещаемый на дне (2) акватории приборный корпус (1) эллипсовидной формы и соединенный с ним ретрансляционный буй (3). В приборном корпусе (1) размещены микро-ЭВМ (9), модемы (10, 11) для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566599
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8c73

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе

Изобретение относится к устройствам для защиты гидротехнических сооружений, расположенных на мелководном континентальном шельфе от воздействия ледовых полей. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты гидротехнического сооружения от льда. Устройство противоледовой защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567562
Дата охранного документа: 10.11.2015
Showing 61-70 of 147 items.
20.09.2015
№216.013.7af5

Подводный робототехнический комплекс

Изобретение относится к телеуправляемым подводным робототехническим системам, обеспечивающим высокоточное обследование, фотовидеосъемку и профилирование подводных протяженных поверхностей, обследование зон обледенения корпусов судов и подводных конструкций. Комплекс содержит носитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563074
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7be5

Способ измерения высоты морских волн с борта движущегося судна

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и может быть использовано для определения статистических характеристик морского волнения с борта движущегося судна. Техническим результатом является повышение достоверности и информативности измерения высоты морских волн. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563314
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7be7

Подводная станция

Изобретение относится к устройствам для измерения геофизических и гидрофизических параметров в придонной зоне морей и океанов. Сущность: подводная станция включает всплывающий модуль (1) измерительной аппаратуры, якорное устройство (2) и положительную плавучесть (5) в виде поплавка. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563316
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7be8

Способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения скорости звука в естественных водоемах. Предложен способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий, заключающийся в формировании в морской среде акустической трассы распространения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563317
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7bf1

Навигационный комплекс подвижного объекта

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах морской геодезии. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого дополнительно введена косвенная стабилизированная в горизонте платформа, на которой установлены три моментных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563326
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7bf7

Способ навигации автономного необитаемого подводного аппарата

Изобретение относится к области навигации и может найти применение в системах навигации автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Технический результат - снижение трудозатрат при производстве подводных работ с использованием АНПА. Для этого осуществляют определение координат места по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563332
Дата охранного документа: 20.09.2015
27.09.2015
№216.013.7fa2

Способ подъема затонувшего судна и комплекс для подъема и транспортирования затонувших подводных лодок и других судов

Изобретение относится к способам проведения аварийно-спасательных работ на море и может быть использовано при подъеме затонувших судов и других подводных объектов. Для подъёма затонувшего судна к его корпусу прикрепляют понтоны, регулирующие его плавучесть. Поднимают затонувшее судно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564271
Дата охранного документа: 27.09.2015
10.10.2015
№216.013.81a5

Способ управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений и система управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений

Группа изобретений относится к области судовождения, а именно к способу управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений и системе, использующей данный способ. Для управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564786
Дата охранного документа: 10.10.2015
27.10.2015
№216.013.88b4

Гидрохимическая донная станция для геологического мониторинга акваторий

Изобретение относится к области гидрохимических исследований акваторий. Сущность: донная станция включает размещаемый на дне (2) акватории приборный корпус (1) эллипсовидной формы и соединенный с ним ретрансляционный буй (3). В приборном корпусе (1) размещены микро-ЭВМ (9), модемы (10, 11) для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566599
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8c73

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе

Изобретение относится к устройствам для защиты гидротехнических сооружений, расположенных на мелководном континентальном шельфе от воздействия ледовых полей. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты гидротехнического сооружения от льда. Устройство противоледовой защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567562
Дата охранного документа: 10.11.2015
+ добавить свой РИД