Повышение эффективности автоматизированной системы обнаружения утечек из нефтепродуктопроводов на основе интеллектуальных технологий

• Автор: Булатов, Артур Фларитович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 235 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК
1.1 Утечки, причины возникновения и последствия
1.2 Классификация СОУ
1.3 Параметрические методы обнаружения утечек
1.3.1 Метод определения утечек по анализу профиля давления
1.3.2 Балансовый метод
1.3.3 Метод давление-расход
1.3.4 Метод диагностики утечек на основе анализа давления в изолированных секциях при закрытых задвижках
1.3.5 Общее описание работы параметрической СОУ
1.4 Алгоритм определения утечек по «волне давления»
1.5 Комбинированные СОУ
1.6 Метод на основе законов Кирхгофа
1.7 СОУ с использованием результатов измерений дополнительных параметров
1.7.1 Акустический метод
1.7.2 Радиоактивный метод
1.7.3 Акустико-эмиссионный метод
1.7.4 Волоконно-оптический метод
1.7.5 Виброакустический мониторинг
1.7.6 Общее описание СОУ с использованием результатов измерений дополнительных параметров
1.8 Методы, использующие нейронные сети
1.8.1 Диагностическая модель распознавания ситуаций, возникающих на участке инженерной сети
1.8.2 Интеллектуальная нейросистема для обнаружения утечек в трубопроводе
Выводы по главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА НЕЙРОСЕТЕВОЙ МОДЕЛИ УТЕЧКИ ЖИДКОСТИ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА
2.1 Описание объекта исследования
2.1.1 Описание процесса транспортировки жидкости в трубопроводе
2.2 Краткие теоретические сведения о нейронных сетях
2.2.1 Обобщённая модель искусственного нейрона
2.2.2 Радиально-базисные сети
2.3 Алгоритм разработки и адаптации нейросетевой модели утечки жидкости из магистрального трубопровода
2.4 Адаптация нейросетевой модели утечки жидкости на примере программы МАТЬАВ
2.4.1 Адаптация нейросетевой модели при малой утечке жидкости из трубопровода
Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ЖИДКОСТИ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССАХ И В УСЛОВИЯХ ЗАШУМЛЁННОСТИ
3.1 Краткое описание метода модифицированного материального баланса
3.2 Разработка метода автоматического определения утечки
3.2.1 Постановка задачи
3.2.2 Разработка модели нейронной сети
3.2.3 Краткое описание работы генетического алгоритма
3.2.4 Оптимизация скрытых слоев многослойного персептрона при помощи генетического алгоритма
3.3 Обнаружение утечек во время переходных процессов
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ НЕЙРОСЕТЕВОЙ МОДЕЛИ УТЕЧКИ В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
4.1 Оптимизация расстановки датчиков давления в трубопроводе
4.1.1 Влияние работы магистральных насосных агрегатов на давление в трубопроводе
4.1.2 Алгоритм работы программы по оптимизации расстановки датчиков давления
4.1.3 Оптимизация расстановки датчиков давления с учётом погрешности средств измерений
4.1.4 Пример работы системы оптимизации расстановки датчиков давления в трубопроводе
4.2 Принцип работы системы обнаружения утечек с использованием нейронной сети
4.2.1 , Рекомендации по разработке и обучению нейросетевых моделей..

3 - оптико-электронный трансивер;
4 - устройство обработки и отображения;
И. - реперная точка отсчета расстояний;
(7,,- множество внутриволоконных оптических сенсоров; Д- расстояния до мест утечек.
Рисунок 1.12 - Структурная схема зондовой волоконно-оптической системы
контроля утечек
Технические характеристики системы контроля утечек
1. Длины участков трубопроводов - стандартные....................от 10 до 30 км
максимальные от 70 до 120 км
2. Диаметр труб магистрального трубопровода от 50 до 1420 мм
3. Рабочее давление в трубопроводе...........................от 1,2 до 9,8 МПа
4. Положение сенсорного кабеля - закреплен в (на) трубопроводе
5. Чувствительность к утечкам (вероятность обнаружения)
6. Достоверность обнаружения утечек (вероятность ложной тревоги) 0,
7. Точность определения места утечек, м................................от 0,
8. Быстродействие обнаружения утечек, с............................от 1 до
9. Надежность сенсорной линии (срок службы), лет