НОВЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ УТЕЧЕК ИЗ ГАЗОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Немат Закир Мурсалов

Аннотация


Обзор научно-технической литературы по применению беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с целью обнаружения утечек из газовых трубопроводов показал, что используются только оптические сенсоры, установленные на БПЛА. Это объясняется в основном сильным поглощением ультразвука в воздухе (по экспоненциальному закону), а также собственным акустическим излучением БПЛА. Вместе с тем, проведенный анализ показывает, что собственные акустические излучения БПЛА в диапазоне свыше 4 кГц уменьшаются до 0, ультразвуковое излучение потока газа, вытекающего из места утечки, в диапазоне 10 кГц может быть зарегистрировано на расстоянии до 50–60 м. Автором предлагается метод обнаружения крупных утечек углеводородного газа с помощью пары низколетящих БПЛА, оснащенных ультразвуковыми датчиками и средствами GPS/Ins навигации. Дано теоретическое обоснование предлагаемого метода парного использования БПЛА для определения места утечки на основе определения ультразвукового излучения газового потока, исходящего из места утечки. Разработан алгоритм реализации предложенного метода, основанный на применении корреляционно-экстремального метода для определения задержки распространения сигнала до второго БПЛА по сравнению со временем достижения сигналом первого БПЛА.

Ключевые слова


трубопровод;утечка;ультразвук;БПЛА;задержка сигнала;pipeline;leak;ultrasound;UAV;signal delay;

Полный текст:

PDF

Литература


Gomez C., Green D.R. Small Unmanned Airborne Systems to Support Oil and Gas Pipeline Monitoring and Mapping // Arabian Journal of Geosciences. May, 2017. № 10. P. 202-214.

Boaz L., Kaijage Sh., Sinde R. An Overview of Pipeline Leak Detection and Location Systems // Pan African International Conference on Information Science, Computing and Telecommunications. 2014.

Adnan N.F., Ghazali V.F., Amin M.M., Hamat A.M.A. Leak Detection in Gas Pipeline by Acoustic and Signal Processing – Review // 3rd International Conference of Mechanical Engineering Research (ICMER 2015) IOP Publishing, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 100. 2015, 012013. doi:10.1088/1757-899X/100/1/012013.

Bretschneider T.R., Shetti K. UAV-Based Gas Pipeline Leak Detection.

Vetreno J.R. A Thesis Submitted to the Graduate Faculty of North Carolina State University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science // Analytic Models for Acoustic Wave Propagation in Air. Electrical Engineering. Raleigh, NC. 2007.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-1-180-189

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.