应用磁传感器阵列定位跟踪消化道诊疗胶囊

为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,建立了一种基于三轴磁传感器阵列的磁目标实时定位跟踪系统.该系统使用磁偶极子模型作为永磁体的磁场分布模型,用4×4的三轴磁传感器阵列检测固定在电子胶囊中的永磁体产生的磁场,通过控制电路和USB接口适配器,将检测出的磁场信号传入计算机,使用非线性最优化方法由磁场信号解出电子胶囊的位置和姿态信息,最后由定位软件实时显示定位结果并保存数据.实验结果表明,该系统对于距离传感器阵列平面150 mm的电子胶囊,平均定位精度＜7 mm,平均定向精度＜6°;同时,该系统能够对距离传感器阵列平面60～220 mm的模拟肠道内运动的电子胶囊实现实时跟踪;并且该系统对人体、织物、塑料等非磁性介质不敏感,基本上能够满足消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与连续跟踪的要求.     

油气管道漏检测技术及发展趋势

油气输送管道泄漏不仅会造成巨大的经济损失和资源浪费,而且会带来安全和污染问题,对人们的生命、财产和生存环境造成潜在威胁,因此对油气输送管道进行泄漏检测非常必要.介绍了近几十年来我国油气输送管道的泄漏检测及定位技术,分析了内管道泄漏检测技术现状,阐述了该领域未来的发展方向.     

基于Markov特征的油气管道泄漏检测与定位方法

针对传统的基于压力信号的管道泄漏检测方法误报率和漏报率偏高,同时定位误差较大的缺点,设计了一种基于Markov特征的管道泄漏检测与定位方法。首先,将管道压力数据构造为Markov链的形式,并提取其动态特征;然后,将所提取的特征应用于Neyman-Pearson异常检测方法之中,检测全部压力数据样本的状态,并对检测到的异常样本进行同源信号匹配,修正检测结果;最后,将相似性定位方法与连续小波定位方法结合,确定管道首末两端响应压力变化的时间差,并根据管道长度和压力波传输速度等信息,对泄漏源定位。所提方法能应用于小泄漏和缓慢泄漏的检测与定位,易于实现,误报率与漏报率显著降低,定位精度提高。通过对历史数据的分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

海底油气管道检测数据采集系统研究

提出压力差驱动爬行器携带漏磁传感器、超声波传感器、里程轮和磁力角传感器对海底油气管道状况及损伤位置数据进行采集的系统方案,采用漏磁和超声波两种信息融合技术,可以确保检测的准确程度.里程计数器和磁力角传感器记录数据可以给出损伤点的位置,对指导现场修复意义重大,并采用ARM嵌入式处理器完成数据的预处理和降噪与压缩存储,运算速度高,功耗低,可以实现远距离海底油气管道的状况检测.     

油气管道柔性测径传感器设计及其结构优化

油气管道测径技术是检测管内通径变化、保障管道安全的重要手段。针对传统薄铝盘测径板无法检测多处缺陷且不可重复使用等问题,本文设计了一种柔性测径传感器,其通过置于聚氨酯柔性测径盘中的电阻应变片测量遇阻时的应变变化,实现管内缺陷量化检测。结合ABAQUS软件建立应变片和聚氨酯密封盘的耦合模型,分析产生拉压变形时的应变输出特性,并基于敏感栅应变趋势,寻找应变片最优放置位置。通过柔性测径传感器性能检测实验台,对柔性测径传感器的功能进行测试。最后结合BP神经网络与遗传算法得出使传感器检测性能最佳的结构参数。研究结果表明,对于DN200的管道,当测径盘外径为97.5%的管道内径,测径盘厚度19 mm,测径盘瓣间距8 mm时,柔性测径传感器能较好表征凹陷的几何尺寸,对于油气管道变形检测作业具有一定的工程应用价值。     

管道机器人无线电磁自适应定位技术

针对金属管道机器人跟踪定位问题,提出了一种改进的自适应无线电磁定位方法,在未知管道几何尺寸和周围环境电磁参数的情况下实现了管道内机器人的三维定位.首先,通过磁偶极子模型分析了管道外极低频电磁场分布规律.其次,建立了六传感器接收天线的自适应定位模型,设计了电磁发射和接收电路,基于该模型推导出了含有6个未知数的非线性方程组,并分别采用3种算法对其进行了仿真分析.最后,分别对不同壁厚及不同埋藏深度管道进行了试验研究.试验结果表明,在管道壁厚为5.74 mm,埋藏深度为0.8～2 m的情况下,总位置误差的平均值小于18.7 cm,即比原模型减少了3.4 cm,满足机器人实际工作中的定位需要.     

长输油气管道漏磁内检测技术

长输油气管道在油气能源运输中发挥着关键作用,被称为"能源血脉"。为保证管道的安全有效运行,应定期对管道进行检测。管道漏磁内检测技术是目前国内外长输油气管道内检测领域普遍应用的检测技术,该技术以管道管体已形成的体积缺陷为检测目的,可以准确检测出缺陷面积、程度、方位等信息。对油气管道漏磁内检测技术原理和影响因素等进行归纳总结,阐述了管道漏磁内检测中轴向励磁和周向励磁等关键技术的国内外研究现状,对国内外漏磁内检测器的检测能力进行对比,介绍了漏磁信号的处理方法及管道的完整性评价技术,最后提出了管道漏磁内检测行业的未来展望。     

管道传感器测漏方法综述

本文介绍了几种常用的管道测漏传感器检测方法的原理,并对各种方法的优缺点进行了比较。提出了一种管道机器人的发展方向——利用多传感器技术的管道外测漏机器人的设计。     

潜入式微细管道机器人的全程定位方法

提出一种潜入式微细管道机器人的全程定位方法,设计了基于PSD位置敏感原理的曲率传感器及其检测系统.结合机器人移动参数及检测的初始条件,运用管道机器人全程定位算法在全局坐标中描述了管道机器人的空间位置.     

无线传感网贝叶斯目标跟踪定位算法

提出一种贝叶斯目标跟踪定位算法。针对问题模型,进行网络拓扑结构建立,采用贝叶斯方法对目标下一位置区域进行预测,从而对目标进行跟踪优化,实现选取合适的定位参与节点。通过实验仿真表明,该算法能够有效实现目标节点的跟踪定位。     

油气长输管道系统中人的可靠性因素体系分析

管道系统中人为因素的影响是管道可靠性分析不可避免的一部分,分析引起管道事故的人为因素,防止或减少人为因素的影响,为保证安全运行提供依据.本文针对油气管道事故和安全问题,对引发事故的人为因素的分类和重要的因素进行了详细的讨论,建立了人的可靠性因素体系,给出了人为因素与人为差错的关系,并根据对人为因素的分析提出了预防和减少人为因素影响的措施.     

长输油气管道泄漏监测与准实时检测技术综述

长输油气管道泄漏监测与准实时检测技术一直是各科研院所及石化企业的研究重点。通过分析该技术领域中当前广泛使用或者应用前景广阔的几类方法,总结该技术领域的国内外研究现状和发展趋势,为油气管道泄漏监测技术的进一步发展提供一些建议。     

带压封堵技术在冀东油气管道上的应用

带压封堵技术可在管道发生泄漏时,及时对事故管道进行快速、安全的抢修,尽快恢复管道的正常运行。不停输带压封堵技术适用于石油、天然气、水、乙烯、煤气、中质油、航油等无强腐蚀性介质。介绍了管道带压封堵技术工艺和施工程序及该技术在冀东油田的实际应用案例,通过技术应用增加企业经济效益和环保效益。     

基于磁传感器阵列的消化道微型诊疗装置定位跟踪方法

实时定位与跟踪是消化道微型诊疗装置实际应用中必须解决的关键问题。提出了一种基于三轴磁感传感器阵列的实时定位跟踪方法,使用磁偶极子模型作为永磁体的磁场分布模型,用4×4的三轴磁感传感器阵列检测永磁体的空间磁场,通过控制电路和USB接口适配器将检测出的信号传入计算机,最后由定位程序使用非线性最优化方法由磁场信号解出永磁体的位置和姿态信息。设计了磁定位系统,建立了三维实验平台,并开展了定位,模拟肠道轨迹跟踪和介质材料影响等实验。实验结果表明该系统能够对内置小型永磁体的电子胶囊的位置和姿态进行非接触测量,对于距离传感器阵列平面150mm的电子胶囊,平均定位精度小于7mm,平均定向精度小于6度,该系统能够对在距离传感器阵列平面80mm至250mm的模拟肠道内运动的电子胶囊实现轨迹跟踪,并且定位精度对人体、织物、塑料等非磁性介质不敏感。该系统基本能够满足消化道微型诊疗装置在体内的实时定位与连续跟踪的要求。     

酸性油气用阀门的设计和计算

分析了酸性油气的腐蚀性和特点,介绍了酸性油气输送系统用阀门的设计和计算方法,论述了阀门的材料选择和腐蚀防护。     

油气管道缺陷检测的数据处理方法回顾与展望

油气管道缺陷检测中的数据处理方法主要包括传统的数据处理方法,如谱分析、统计分析,以及后来发展起来并广泛应用的小波分析、自适应滤波处理、支持向量机、人工神经网络、模式识别、数据融合等新方法。本文分析了各种用于管道缺陷检测的数据处理方法的优缺点,并指出当前研究中所存在的问题。最后探讨了这一领域中可能的发展方向。     

A regression-based model for prediction of flowmeters calibration cost in oil and gas industry

Measurement of liquid flowmeters is one of the most expensive processes in the oil and gas industry. Estimating calibration costs for such flowmeters in the oil and gas industry is complicated task for the decision-making team. The difficulties arise as a result of the presence of numerous uncertain factors that influence calibration charges such as the fabrication of special tools and spools. Consequently, this paper proposes a data-driven approach for estimating the calibration costs of flowmeters in oil and gas industry. A regression-based model is developed to predict the future calibration costs of flowmeters. The factors that affect the costs of calibrating flowmeters are identified from literature and interviewing local experts. The results indicated that the most important factors influencing the cost of liquid flowmeter calibration include flowmeter size, calibration method, flowmeter type, flowmeter class and calibration factor. The developed model is validated using 577 new data points of flowmeters calibration costs. The findings showed the uncertainty of the proposed model within 98% confidence level. An accurate calibration cost for liquid flowmeter will help to manage the operational and services costs.     

Research on the theory and application of adsorbed natural gas used in new energy vehicles: A review

Natural gas, whose primary constituent is methane, has been considered a convincing alternative for the growth of the energy supply worldwide. Adsorbed natural gas (ANG), the most promising methane storage method, has been an active field of study in the past two decades. ANG constitutes a safe and low-cost way to store methane for natural gas vehicles at an acceptable energy density while working at substantially low pressures (3.5–4.0 MPa), allowing for conformable store tank. This work serves to review the state-of-the-art development reported in the scientific literature on adsorbents, adsorption theories, ANG conformable tanks, and related technologies on ANG vehicles. Patent literature has also been searched and discussed. The review aims at illustrating both achievements and problems of the ANG technologies- based vehicles, as well as forecasting the development trends and critical issues to be resolved of these technologies.