RU2474754C1 - Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure - Google Patents

Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure Download PDF

Info

Publication number
RU2474754C1
RU2474754C1 RU2011127756/06A RU2011127756A RU2474754C1 RU 2474754 C1 RU2474754 C1 RU 2474754C1 RU 2011127756/06 A RU2011127756/06 A RU 2011127756/06A RU 2011127756 A RU2011127756 A RU 2011127756A RU 2474754 C1 RU2474754 C1 RU 2474754C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stress
diagnostics
strain state
pipeline
state
Prior art date
Application number
RU2011127756/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011127756A (en
Inventor
Наиль Миниахметович Гарифуллин
Наиль Тимирзянович Сулейманов
Валерий Иванович Максимочкин
Владимир Алексеевич Королев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО "БашГУ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО "БашГУ" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО "БашГУ"
Priority to RU2011127756/06A priority Critical patent/RU2474754C1/en
Publication of RU2011127756A publication Critical patent/RU2011127756A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2474754C1 publication Critical patent/RU2474754C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: recording of signals is performed at the central monitoring point through a communication line from measuring units of workstations arranged in diagnostics places along the route. In location places of stress-and-strain state sensors the measured mechanical stresses are compared to values of allowable compressive and tensile stresses, and as per the comparison results, the decision is taken on the necessity of performing emergency prevention activities.
EFFECT: improving diagnostics reliability of stress-and-strain state of the pipeline and possibility of predicting hazardous geodynamic processes.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для дистанционного контроля газо- и нефтепроводов, проходящих по оползневым участкам трассы.The invention relates to the oil and gas industry and can be used for remote control of gas and oil pipelines passing along landslide sections of the route.

Известен способ дистанционного контроля состояния трубопроводов, находящихся в сейсмически неустойчивой зоне, зоне вечной мерзлоты, проходящих через оползневые участки, и т.д. [патент РФ №2260742 «Способ дистанционного контроля состояния трубопровода в вечной мерзлоте», кл. F17D 5/02, опубл. 20.09.2005].A known method for remote monitoring of the state of pipelines located in a seismically unstable zone, permafrost zone, passing through landslide sections, etc. [RF patent No. 2260742 "Method for remote monitoring of the state of the pipeline in permafrost", cl. F17D 5/02, publ. September 20, 2005].

В этом способе производится дистанционное зондирование трассы пролегания трубопровода путем проведения радиолокационной интерферометрической съемки с повторяющихся орбит космических аппаратов. По результатам расчета вертикальной составляющей перемещения отражающей поверхности относительно поверхности земли за время между съемками судят о деформации трубопровода.In this method, remote sensing of the route of the pipeline is carried out by conducting radar interferometric surveys from the repeating orbits of spacecraft. According to the results of calculating the vertical component of the movement of the reflecting surface relative to the surface of the earth during the time between surveys, the deformation of the pipeline is judged.

Недостатками этого способа являются его сложность и высокая стоимость технической реализации, а также отсутствие возможности непрерывного контроля состояния трубопровода во времени.The disadvantages of this method are its complexity and high cost of technical implementation, as well as the lack of the possibility of continuous monitoring of the state of the pipeline over time.

Известен способ предотвращения разрушения трубопроводов [патент РФ №98109575, кл. F16L 58/100, опубл. 20.02.2000], включающий проектный расчет и расчет фактического состояния трубопровода с определением наработок на отказ Pн и Pt, контроль механических свойств труб при их изготовлении, испытание плетей труб, диагностирование действующего трубопровода, при этом при диагностировании действующего трубопровода автоматизированно отслеживают перемещения трубопровода, его взаимодействие с грунтом и коррозионное состояние типов грунтов, для чего трубопровод снабжают реперами автоматизированного контроля перемещений трубопровода, датчиками его давления на окружающий грунт и пробниками измерения коррозионных характеристик грунтов, на основании диагностики производят автоматизированный расчет показателя Pt и сравнивают его с Pн. При Pt>Pн компрессорная станция (КС) отключается автоматически, при этом перекрываются охранные краны трубопроводов технологической обвязки КС.A known method of preventing the destruction of pipelines [RF patent No. 98109575, class. F16L 58/100, publ. 02/20/2000], including the design calculation and calculation of the actual state of the pipeline with the determination of the time between failures P n and P t , control of the mechanical properties of the pipes during their manufacture, testing of pipe lashes, diagnosis of the existing pipeline, while the diagnosis of the existing pipeline automatically monitors the movement of the pipeline , its interaction with the soil and the corrosion state of soil types, for which the pipeline is equipped with benchmarks for automated control of pipeline movements, its sensors pressure on the surrounding soil and probes measuring the corrosion characteristics of soils, on the basis of diagnostics, make an automated calculation of the indicator P t and compare it with P n . When P t > P n, the compressor station (KS) is switched off automatically, while the safety valves of the piping of the technological piping of the KS are shut off.

Данный способ обладает недостаточно высокой достоверностью определения состояния трубопровода, так как при диагностировании не производится непосредственного измерения действующих в трубопроводе механических напряжений.This method does not have a sufficiently high reliability of determining the state of the pipeline, since when diagnosing it does not directly measure the mechanical stresses acting in the pipeline.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ дистанционного контроля и диагностики состояния конструкции трубопроводов [патент РФ №2146810, кл. 7G01M 5/00, G08C 17/02, опубл. 20.03.2000], заключающийся в том, что на пункте контроля через линию связи производят регистрацию сигналов с блоков измерения, размещенных на поверхности объекта в местах диагностирования вдоль трассы объекта контроля, при этом на пункте контроля формируют кодированные радиосигналы, каждый из которых соответствует коду одного из блоков измерения, производят опрос блоков кодированными радиосигналами, принимают сигналы на блоках измерения, производят сравнение кода блока измерения с кодом сигнала опроса и при их совпадении производят с соответствующего блока измерения передачу на пункт контроля сигнала, несущего измерительную информацию о пространственном положении объекта контроля, на пункте контроля выполняют обработку информации путем сравнения ее с заранее зафиксированным значением, о наличии изменений контролируемого параметра судят по отклонению его от этого значения.Closest to the claimed technical solution is a method for remote monitoring and diagnostics of the state of the design of pipelines [RF patent No. 2146810, class. 7G01M 5/00, G08C 17/02, publ. 03/20/2000], which consists in the fact that at the control point through the communication line, signals are recorded from the measurement units located on the surface of the object in the places of diagnosis along the path of the control object, while the control point generates coded radio signals, each of which corresponds to a code of one from the measurement blocks, the blocks are polled with coded radio signals, the signals are received on the measurement blocks, the code of the measurement block is compared with the code of the polling signal and, if they coincide, they are made with the corresponding etstvuyuschego measurement block transfer to point control signal carrying measurement information about the spatial position of the object of control at the control point information processing is performed by comparing it with a predetermined fixed value, the presence of change of the controlled parameter is judged by its deviation from this value.

Наиболее близким является устройство дистанционного контроля и диагностики состояния конструкции трубопровода [патент РФ №2146810, кл. 7 G01M 5/100, опубл. 20.03.2000], содержащее центральный пункт контроля, блоки измерения, размещенные на поверхности объекта в местах диагностирования вдоль трассы расположения объекта контроля и линию связи центрального пункта контроля и блоков измерения, при этом центральный пункт контроля выполнен в виде ПК с принтером, блока последовательного интерфейса, соединенного с ее входом-выходом, соединенных последовательно кодера, модулятора, радиоприемопередатчика, демодулятора и декодера, выход которого связан с вторым входом блока последовательного интерфейса, второй выход которого соединен с входом кодера. Каждый блок измерения выполнен в виде соединенных последовательно коммутатора, вторичного блока питания, датчика горизонта, аналого-цифрового преобразователя, кодера, модулятора, радиоприемопередатчика, демодулятора, декодера со схемой сравнения, выход которого подключен к первому входу коммутатора, к второму входу которого подключен автономный источник питания, а линией связи является линия радиосвязи через антенны радиоприемопередатчиков.The closest is a device for remote monitoring and diagnostics of the state of the pipeline structure [RF patent No. 2146810, class. 7 G01M 5/100, publ. 03/20/2000], containing a central control point, measuring units located on the surface of the object in the places of diagnosis along the alignment path of the control object and a communication line between the central control point and measurement units, while the central control point is made in the form of a PC with a printer, a serial interface unit connected to its input-output, connected in series to an encoder, modulator, radio transceiver, demodulator and decoder, the output of which is connected to the second input of the serial interface unit A second output connected to the input of the encoder. Each measurement unit is made in the form of a switch connected in series, a secondary power supply, a horizon sensor, an analog-to-digital converter, an encoder, a modulator, a radio transceiver, a demodulator, a decoder with a comparison circuit, the output of which is connected to the first input of the switch, to the second input of which an autonomous source is connected power supply, and the communication line is the radio link through the antennas of the radio transceivers.

В данном случае кодер, модулятор, радиоприемопередатчик, демодулятор и декодер в совокупности составляют узел приема-передачи информации.In this case, the encoder, modulator, radio transceiver, demodulator and decoder together constitute a node for receiving and transmitting information.

Недостатком способа является невысокая надежность диагностирования напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопровода на основе контроля только изменения пространственного положения трубопровода в вертикальной плоскости по данным датчика горизонта.The disadvantage of this method is the low reliability of diagnosing the stress-strain state (VAT) of the pipeline based on monitoring only changes in the spatial position of the pipeline in the vertical plane according to the horizon sensor.

Другим недостатком является и отсутствие возможности прогнозирования аварийной ситуации на участке диагностирования, связанной, например, с активизацией оползневого процесса, что ограничивает функциональные возможности способа и устройства.Another disadvantage is the lack of the ability to predict an emergency at the diagnostic site, associated, for example, with the activation of the landslide process, which limits the functionality of the method and device.

Техническим результатом при использовании настоящего изобретения является повышение надежности диагностирования напряженно-деформированного состояния трубопровода, возможность прогнозирования опасных геодинамических процессов.The technical result when using the present invention is to increase the reliability of the diagnosis of stress-strain state of the pipeline, the ability to predict dangerous geodynamic processes.

Результат достигается тем, что в способе дистанционного контроля и диагностики состояния трубопроводов, заключающемся в том, что на центральном пункте контроля через линию связи производят регистрацию сигналов с блоков измерения рабочих станций, размещенных в местах диагностирования вдоль трассы трубопровода, и выполняют регистрацию и обработку полученной информации с блоков измерения рабочих станций, при этом связь между центральным пунктом контроля и каждой рабочей станцией осуществляют посредством модемов GSM-связи, по индивидуальным номерам которых идентифицируют конкретную рабочую станцию, каждой рабочей станцией производят замеры параметров, характеризующих напряженно-деформированное состояние металла трубопроводов, геофизические свойства горных пород, слагающих оползневый массив, и кинематику оползневого процесса, а обработку полученной информации производят путем проведения множественного корреляционно-регрессивного анализа, по результатам которого оценивают состояние массива и судят о вероятности возникновения оползневого процесса или о ходе его развития, при этом измеренную величину механических напряжений трубопроводов сравнивают с величинами допустимых сжимающих и растягивающих напряжений и по результатам сравнения принимают решение о необходимости проведения противоаварийных мероприятий.The result is achieved in that in the method of remote monitoring and diagnostics of the state of pipelines, which consists in the fact that at the central control point through the communication line, signals are recorded from the measurement units of workstations located in the places of diagnosis along the pipeline route, and registration and processing of the received information is performed from measuring units of workstations, while communication between the central control point and each workstation is carried out by means of GSM-modems, individually to whose numbers a specific workstation is identified, each workstation measures the parameters characterizing the stress-strain state of the pipeline metal, the geophysical properties of the rocks that make up the landslide mass, and the kinematics of the landslide process, and the processing of the information obtained by performing multiple correlation and regression analysis, the results of which evaluate the state of the array and judge the likelihood of a landslide process or its progress development, while the measured value of the mechanical stresses of the pipelines is compared with the values of permissible compressive and tensile stresses and, based on the results of the comparison, decide on the need for emergency measures.

В качестве параметра, характеризующего напряженно-деформированное состояние металла трубопроводов, может измеряться уровень шумов Баркгаузена.As a parameter characterizing the stress-strain state of the metal of pipelines, the Barkhausen noise level can be measured.

Для оценки состояния оползневого массива может использоваться такая геофизическая характеристика, как кажущееся удельное электрическое сопротивление горных пород, по результатам измерений которого можно оценивать степень электрической анизотропии горных пород и их водонасыщенность в зоне, прилегающей к поверхности скольжения оползня. В качестве параметра кинематики развития оползневого процесса может измеряться смещение грунта относительно трубопроводов.To assess the state of the landslide massif, such a geophysical characteristic as the apparent electrical resistivity of rocks can be used, the measurement results of which can be used to assess the degree of electrical anisotropy of rocks and their water saturation in the zone adjacent to the landslide slip surface. As a parameter of the kinematics of the development of the landslide process, soil displacement relative to pipelines can be measured.

Результат достигается также тем, что в устройство дистанционного контроля и диагностики состояния трубопроводов, содержащее центральный пункт контроля, включающий персональный компьютер (ПК) с подключенным к нему принтером, узел приема-передачи информации с линией радиосвязи, связанный с ПК и блоком питания, рабочие станции с блоком измерений, размещенные в местах диагностирования вдоль трассы расположения объекта контроля, которые включают в себя узел приема-передачи информации с линией радиосвязи, аналого-цифровой преобразователь, датчики измеряемого параметра, коммутатор и автономный источник питания, дополнительно введены в каждый блок измерения микроконтроллер, канал измерения параметров напряженно-деформированного состояния металла трубопроводов с датчиками на входе, канал измерения геофизических характеристик горных пород, слагающих оползневый массив, с соответствующими датчиками на входе, канал измерения кинематических параметров оползневого процесса также с датчиками на входе, а узлы приема-передачи информации в центральном пункте контроля и в каждой рабочей станции выполнены на основе модемов GSM-связи, причем в блоках измерения рабочих станций выходы всех каналов измерения подключены к входам коммутатора, управляемого микроконтроллером, выход коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, входы-выходы которого подключены к первым входам-выходам микроконтроллера, вторые входы-выходы которого соединены с входами-выходами модема GSM-связи, управляющие выходы микроконтроллера подключены к входам управления каналов измерения.The result is also achieved by the fact that in the device for remote monitoring and diagnostics of the state of pipelines, containing a central control point, including a personal computer (PC) with a printer connected to it, an information transmitting and receiving unit with a radio line connected to a PC and a power supply, workstations with a measurement unit located in the places of diagnosis along the track of the location of the object of control, which include an information receiving and transmitting unit with a radio link, an analog-to-digital converter, sensors of the measured parameter, a switch and an autonomous power supply are additionally introduced into each measurement unit by a microcontroller, a channel for measuring the parameters of the stress-strain state of the metal of pipelines with sensors at the input, a channel for measuring the geophysical characteristics of rocks composing the landslide array, with corresponding sensors at the input, channel measuring the kinematic parameters of the landslide process also with sensors at the input, and the nodes of the reception and transmission of information in the central control point and in each the workstation is based on GSM communication modems, and in the workstation measurement units, the outputs of all measurement channels are connected to the inputs of a switch controlled by a microcontroller, the switch output is connected to an analog-to-digital converter, the input-outputs of which are connected to the first inputs and outputs of the microcontroller, the second inputs and outputs of which are connected to the inputs and outputs of the GSM modem, the control outputs of the microcontroller are connected to the control inputs of the measurement channels.

Канал измерения параметров напряженно-деформированного состояния металла трубопроводов выполнен в виде измерителя уровня шумов Баркгаузена.The channel for measuring the parameters of the stress-strain state of the metal of the pipelines is made in the form of a Barkhausen noise level meter.

Канал измерения геофизических характеристик горных пород, слагающих оползневый массив, выполнен в виде измерителя кажущихся удельных электрических сопротивлений горных пород электроразводочным и установками кругового электрического профилирования и вертикального электрического зондирования.The channel for measuring the geophysical characteristics of rocks composing a landslide massif is made in the form of a meter for apparent specific electrical resistances of rocks by electrical wiring and installations of circular electrical profiling and vertical electrical sensing.

Канал измерения кинематических параметров оползневого процесса выполнен в виде измерителя перемещения грунта относительно трубопроводов.The channel for measuring the kinematic parameters of the landslide process is made in the form of a soil displacement meter relative to pipelines.

Сигналы, сформированные датчиками напряженно-деформированного состояния металла трубопроводов, датчиками геофизических характеристик горных пород, датчиками перемещения грунта относительно трубопроводов, поступают по каналам GSM-связи на центральный пункт контроля, где на основе принятых сигналов производится корреляционно-регрессивный анализ, по результатам которого судят о напряженно-деформированном состоянии трубопроводов и о вероятности возникновения оползневого процесса или о ходе его развития.The signals generated by the sensors of the stress-strain state of the metal of the pipelines, the sensors of geophysical rock characteristics, the sensors of soil displacement relative to the pipelines, are transmitted via GSM-communication channels to the central control point, where, based on the received signals, a correlation-regression analysis is performed, based on which stress-strain state of pipelines and the likelihood of a landslide process or its development.

На фигурах 1 и 2 представлена структурная схема устройства, реализующего способ дистанционного контроля состояния трубопровода и оползневого массива, которое состоит из центрального пункта контроля (Фиг.1) и рабочих станций, включающих в себе блоки измерений (Фиг.2).In figures 1 and 2 presents a structural diagram of a device that implements a method for remote monitoring of the state of the pipeline and landslide array, which consists of a central control point (Figure 1) and workstations, including measurement units (Figure 2).

Центральный пункт контроля содержит персональный компьютер 1 с подключенным к нему принтером 2, узел 3 приема-передачи информации, выполненный на основе модема GSM-связи, питаемого блоком питания 4, и связанный с ПК 1.The central control point contains a personal computer 1 with a printer 2 connected to it, an information transmitting and receiving unit 3 made on the basis of a GSM communication modem powered by a power supply 4, and connected to a PC 1.

Блоки измерения рабочих станций содержат узел 5 приема-передачи информации с линией радиосвязи, выполненный на основе модема GSM-связи, аналого-цифровой преобразователь 6, коммутатор 7, автономный источник питания 8, микроконтроллер 9, канал 10 измерения параметров напряженно-деформированного состояния металла трубопроводов с датчиками 101…10n на входе, канал 11 измерения геофизических характеристик горных пород, слагающих оползневый массив, с датчиками 111…11m на входе, канал 12 измерения кинематических параметров оползневого процесса с датчиками 121…12k на входе, при этом число датчиков определяется протяженностью диагностируемого участка трубопроводов.The workstation measurement units contain an information transmitting and receiving unit 5 with a radio link based on a GSM modem, an analog-to-digital converter 6, a switch 7, an autonomous power supply 8, a microcontroller 9, a channel 10 for measuring the stress-strain state of metal pipelines with sensors 10 1 ... 10 n at the input, channel 11 for measuring the geophysical characteristics of rocks composing the landslide massif, with sensors 11 1 ... 11 m at the input, channel 12 for measuring the kinematic parameters of the landslide process with 12 1 ... 12 k input, the number of sensors is determined by the length of the diagnosed section of pipelines.

Выходы каналов 10, 11, 12 последовательно с помощью коммутатора 7, управляемого микроконтроллером 9 по управляющему выходу 9а, подключены ко входу аналого-цифрового преобразователя 6, выход которого подключен к микроконтроллеру 9, который соединен с модемом 5 GSM-связи. Управляющие выходы 9б микроконтроллера 9 подключены ко входам управления каналов 10, 11, 12 измерения.The outputs of channels 10, 11, 12 in series using a switch 7 controlled by a microcontroller 9 via a control output 9a, are connected to the input of an analog-to-digital converter 6, the output of which is connected to a microcontroller 9, which is connected to a GSM modem 5. The control outputs 9b of the microcontroller 9 are connected to the control inputs of the measurement channels 10, 11, 12.

Способ осуществляется описанным устройством следующим образом.The method is carried out by the described device as follows.

Процесс сбора информации в центральный пункт на ПК 1 контроля может производиться в двух режимах.The process of collecting information at a central point on control PC 1 can be carried out in two modes.

В первом режиме оператор с целью получения информации, например, с одной конкретной рабочей станции подает с ПК 1 командный сигнал, который поступает на модем 3 GSM-связи, и содержит индивидуальный номер запрашиваемой рабочей станции, команду на его включение и выполнение цикла измерений. Командный сигнал, принятый модемом GSM-связи 5 запрашиваемой рабочей станции, поступает в микроконтроллер 9, который активизируется, включает питание и в соответствии с заложенной в нем программой выполняет цикл измерений. При этом канал 10 измерения параметров напряженно-деформированного состояния металла, управляемый микроконтроллером 9, поочередно производит измерения датчиками 101…10n, размещенными на поверхности трубопровода в заданном порядке. Коммутатор 7, управляемый микроконтроллером 9, подключает выход канала 10 измерения к входу аналого-цифрового преобразователя 6, который преобразует аналоговые сигналы и цифровую форму и передает их для хранения в микроконтроллер 9. По окончании измерений параметров напряженно-деформированного состояния микроконтроллер 9 организует измерения геофизических характеристик горных пород каналом 11 измерения. При этом ко входу канала 11 поочередно подключаются датчики 111…11m измерения геофизических характеристик, а коммутатор 7 соединяет выход канала 11 с входом аналого-цифрового преобразователя 6. Данные измерения геофизических характеристик передаются в микроконтроллер 9. Аналогичным образом производится измерение кинематических параметров каналом 12 измерения с помощью датчиков 121…12k.In the first mode, the operator, in order to obtain information, for example, from one particular workstation, sends a command signal from PC 1, which is sent to the GSM-modem 3, and contains the individual number of the requested workstation, a command to turn it on and perform a measurement cycle. The command signal received by the GSM modem 5 of the requested workstation is fed to the microcontroller 9, which is activated, turns on the power and, in accordance with the program laid down in it, performs a measurement cycle. In this case, the channel 10 for measuring the parameters of the stress-strain state of the metal, controlled by the microcontroller 9, alternately makes measurements with sensors 10 1 ... 10 n placed on the surface of the pipeline in the specified order. The switch 7, controlled by the microcontroller 9, connects the output of the measurement channel 10 to the input of the analog-to-digital converter 6, which converts the analog signals and digital form and stores them for storage in the microcontroller 9. Upon completion of the measurement of the parameters of the stress-strain state, the microcontroller 9 organizes measurements of geophysical characteristics rocks channel 11 measurement. At the same time, sensors 11 1 ... 11 m of measuring geophysical characteristics are connected to the input of channel 11, and a switch 7 connects the output of channel 11 to the input of the analog-to-digital converter 6. These measurements of geophysical characteristics are transmitted to the microcontroller 9. In the same way, the kinematic parameters are measured by channel 12 measurements with sensors 12 1 ... 12 k .

По окончании цикла измерения всех параметров микроконтроллер 9 формирует сообщение с результатами измерений и индивидуальным номером своего модема GSM-связи, передает его в модем 5 и дает команду на передачу информации. Переданное сообщение воспринимается модемом 3 GSM-связи центрального пункта контроля и поступает на ПК 1 для хранения в базе данных и последующей обработки.At the end of the measurement cycle of all parameters, the microcontroller 9 generates a message with the measurement results and the individual number of its GSM modem, transmits it to modem 5 and gives a command to transmit information. The transmitted message is received by the GSM modem 3 of the central control point and arrives at PC 1 for storage in the database and subsequent processing.

Во втором режиме по команде ПК 1 микроконтроллеры 9 всех или некоторых блоков измерения устанавливают автоматический режим измерения параметров каналами 10, 11, 12 и передачи информации с заданной периодичностью. Поступающие на ПК 1 центрального пункта контроля сообщения сортируются по индивидуальным номерам модемов GSM-связи и времени поступления и хранятся в базе данных.In the second mode, at the command of PC 1, the microcontrollers 9 of all or some of the measurement units set the automatic mode for measuring parameters with channels 10, 11, 12 and transmitting information with a given frequency. The messages arriving at PC 1 of the central control point are sorted by the individual numbers of the GSM-modems and the time of arrival and stored in the database.

При необходимости результаты опроса блоков измерения рабочих станций и их обработки могут быть распечатаны посредством принтера 2 центрального пункта контроля. Работа центрального пункта контроля и блоков измерения рабочих станций осуществляется источниками питания 4, 8.If necessary, the results of the survey of measurement units of workstations and their processing can be printed using printer 2 of the central control point. The work of the central control point and measuring units of workstations is carried out by power sources 4, 8.

Для оценки напряженно-деформированного состояния металла трубопроводов целесообразно использовать метод, основанный на контроле шумов Баркгаузена, возникающих при перемагничивании ферромагнитных материалов переменным током, уровень которых зависит от воздействующих механических напряжений.To assess the stress-strain state of the metal of pipelines, it is advisable to use a method based on the control of Barkhausen noise arising from magnetization reversal of ferromagnetic materials with alternating current, the level of which depends on the acting mechanical stresses.

Для оценки состояния оползневого массива целесообразно использовать геофизические характеристики, несущие информацию об изменении напряженного состояния горных пород, их прочности, развитии микро- и макротрещиноватости, водонасыщенности. Такими характеристиками являются сейсмические свойства пород, их удельное электрическое сопротивление, магнитные свойства, плотность пород и другие.To assess the state of the landslide massif, it is advisable to use geophysical characteristics that carry information about changes in the stress state of rocks, their strength, the development of micro- and macrocracking, water saturation. These characteristics are the seismic properties of rocks, their electrical resistivity, magnetic properties, rock density and others.

В данном случае в качестве геофизической характеристики горных пород, слагающих оползневый массив, измеряются кажущиеся удельные электрические сопротивления.In this case, as a geophysical characteristic of the rocks composing the landslide massif, the apparent electrical resistivity is measured.

В качестве датчиков кажущихся удельных сопротивлений используются четырехэлектродные установки кругового электрического профилирования и вертикального электрического зондирования (см., например, Ю.В.Якубовский «Электроразведка», М.: Недра, 1980, с.165, 223).As sensors of apparent resistivities, four-electrode installations of circular electric profiling and vertical electric sensing are used (see, for example, Yu.V. Yakubovsky "Electrical Exploration", M .: Nedra, 1980, p.165, 223).

По данным электроразведочных установок определяют коэффициенты электрической анизотропии, отражающие процесс структурных изменений в горных породах, в частности, развитие трещиноватости и оценивается водонасыщенность вблизи поверхности скольжения оползня.According to the data of electrical prospecting installations, the electrical anisotropy coefficients are determined, which reflect the process of structural changes in rocks, in particular, the development of fracturing and the water saturation near the sliding surface of the landslide is estimated.

В качестве параметров, характеризующих кинематику развития оползневого процесса, измеряются перемещения грунта относительно трубопровода соответствующими датчиками перемещения.As parameters characterizing the kinematics of the development of a landslide process, soil displacements relative to the pipeline are measured by corresponding displacement sensors.

Поступающую в центральный пункт контроля информацию об измеряемых параметрах подвергают комплексной обработке на ПК 1, используют при этом множественный корреляционно-регрессивный анализ, по результатам которого судят о напряженно-деформированном состоянии трубопроводов, возможности возникновения оползневого процесса или ходе его развития. Так, измеренные механические напряжения в местах расположения датчиков сравнивают с величинами допустимых сжимающих и растягивающих напряжений и по результатам сравнения принимают решение о необходимости проведения противоаварийных мероприятий. Результаты обработки в виде графиков, таблиц, рекомендаций выводятся на принтеры.The information on the measured parameters coming to the central control point is subjected to complex processing on PC 1, using multiple correlation and regression analysis, according to the results of which they are judged on the stress-strain state of pipelines, the possibility of a landslide process or the course of its development. So, the measured mechanical stresses at the locations of the sensors are compared with the values of permissible compressive and tensile stresses and, based on the results of the comparison, decide on the need for emergency measures. The processing results in the form of graphs, tables, recommendations are displayed on printers.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность диагностирования напряженно-деформированного состояния трубопроводов и обеспечивает возможность прогнозирования опасных геодинамических, в частности, оползневых процессов.Thus, the claimed technical solution allows to increase the reliability of diagnosing stress-strain state of pipelines and provides the ability to predict dangerous geodynamic, in particular, landslide processes.

Claims (1)

Способ дистанционного контроля и диагностики напряженно-деформированного состояния конструкции трубопроводов, заключающийся в том, что на центральном пункте контроля через линию связи производят регистрацию сигналов с блоков измерения рабочих станций, размещенных в местах диагностирования вдоль трассы, отличающийся тем, что в местах расположения датчиков напряженно-деформированного состояния измеренные механические напряжения сравнивают с величинами допустимых сжимающих и растягивающих напряжений и по результатам сравнения принимают решение о необходимости проведения противоаварийных мероприятий. The method of remote monitoring and diagnostics of the stress-strain state of the pipeline structure, which consists in the fact that at the central control point through the communication line, signals are recorded from the measurement units of workstations located in the places of diagnosis along the route, characterized in that at the locations of the sensors of the deformed state, the measured mechanical stresses are compared with the values of permissible compressive and tensile stresses and according to the results of comparison at imayut decision on the need for emergency measures.
RU2011127756/06A 2011-07-07 2011-07-07 Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure RU2474754C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127756/06A RU2474754C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127756/06A RU2474754C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011127756A RU2011127756A (en) 2013-01-20
RU2474754C1 true RU2474754C1 (en) 2013-02-10

Family

ID=48804912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127756/06A RU2474754C1 (en) 2011-07-07 2011-07-07 Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2474754C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539603C1 (en) * 2013-07-30 2015-01-20 Андрей Вадимович Лебедев Early diagnostic method for oil-trunk pipeline in order to prevent development of its destruction processes
RU2666387C1 (en) * 2017-04-04 2018-09-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Crossing the main pipelines geo-dynamic zones identification method
RU2727115C1 (en) * 2019-03-26 2020-07-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Complex for monitoring measurement of geometry and levels of stress strain behaviour of main pipelines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138725C1 (en) * 1998-05-27 1999-09-27 РАО "Газпром" ДАО "Гипрогазцентр" Method of prevention of break of gas lines
RU2146810C1 (en) * 1996-09-30 2000-03-20 Щелыкалов Юрий Яковлевич Process of remote test and diagnostics of state of structure of pipe-lines and gear for its implementation
WO2002070947A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-12 Gas Research Institute In-ground pipeline monitoring with a further ground acoustic paramater
RU2007107534A (en) * 2007-02-28 2008-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" (RU) METHOD FOR REMOTE CONTROL OF PIPELINE STATUS AND LANDSCAPE ARRAY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2009067770A1 (en) * 2007-06-12 2009-06-04 Asel-Tech Technologia E Automação Ltda. System for detecting leaks in single phase and multiphase fluid transport pipelines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2146810C1 (en) * 1996-09-30 2000-03-20 Щелыкалов Юрий Яковлевич Process of remote test and diagnostics of state of structure of pipe-lines and gear for its implementation
RU2138725C1 (en) * 1998-05-27 1999-09-27 РАО "Газпром" ДАО "Гипрогазцентр" Method of prevention of break of gas lines
WO2002070947A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-12 Gas Research Institute In-ground pipeline monitoring with a further ground acoustic paramater
RU2007107534A (en) * 2007-02-28 2008-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" (RU) METHOD FOR REMOTE CONTROL OF PIPELINE STATUS AND LANDSCAPE ARRAY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2009067770A1 (en) * 2007-06-12 2009-06-04 Asel-Tech Technologia E Automação Ltda. System for detecting leaks in single phase and multiphase fluid transport pipelines

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539603C1 (en) * 2013-07-30 2015-01-20 Андрей Вадимович Лебедев Early diagnostic method for oil-trunk pipeline in order to prevent development of its destruction processes
RU2666387C1 (en) * 2017-04-04 2018-09-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Crossing the main pipelines geo-dynamic zones identification method
RU2727115C1 (en) * 2019-03-26 2020-07-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Complex for monitoring measurement of geometry and levels of stress strain behaviour of main pipelines

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011127756A (en) 2013-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200300725A1 (en) Detection apparatus and method
US9581567B2 (en) System and method for inspecting subsea vertical pipeline
RU2673367C2 (en) Method and system for continuous remote control of deformations in pipelines under pressure
US8841901B2 (en) System and method for inspecting a subsea pipeline
US10330641B2 (en) Metallic constructions monitoring and assessment in unstable zones of the earth's crust
RU2451874C1 (en) Method for technical monitoring and estimate of main pipeline and system for implementation thereof
CN106104306B (en) The detection method and detection device of buried metal
US10364665B2 (en) Method and apparatus for stress mapping of pipelines and other tubulars
US10996203B2 (en) Detection, monitoring, and determination of location of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
RU2474754C1 (en) Method of remote monitoring and diagnostics of stress-and-strain state of pipeline structure
CA2843394C (en) System and method for inspecting a subsea pipeline
US11455445B2 (en) Method and system for non-intrusively inspecting a fluidic channel
RU111609U1 (en) REMOTE CONTROL AND DIAGNOSTIC DEVICE FOR STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE DESIGN
RU2633018C2 (en) Method of diagnostic controlling technical parameters of underground pipeline
CN205374761U (en) Detection apparatus for urban road and underground piping hidden danger
RU2767263C1 (en) Method for integrated assessment of indicators determining the technical condition of pipeline systems, and a monitoring system for its implementation
WO2021162726A1 (en) Identifying anomalies in well-environment flexible pipes
RU2193724C1 (en) Stationary sonar system for monitoring deep- water pipe line
US20210190665A1 (en) Method and system for non-intrusively determining properties of deposit in a fluidic channel
RU2539603C1 (en) Early diagnostic method for oil-trunk pipeline in order to prevent development of its destruction processes
CN107725025B (en) Multifunctional shaft detection device and detection method
Coseru et al. Characterisation, monitoring and failure risks assesment of buried ductile steel pipeline subject to earthquakes by using wireless sensors
Brambilla et al. Field and laboratory testing of time domain reflectometry cables for landslide monitoring
Niederleithinger Ultrasonic monitoring of full-scale load experiments
RU2007107534A (en) METHOD FOR REMOTE CONTROL OF PIPELINE STATUS AND LANDSCAPE ARRAY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140708