RU2726440C2 - Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе - Google Patents
Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726440C2 RU2726440C2 RU2018141442A RU2018141442A RU2726440C2 RU 2726440 C2 RU2726440 C2 RU 2726440C2 RU 2018141442 A RU2018141442 A RU 2018141442A RU 2018141442 A RU2018141442 A RU 2018141442A RU 2726440 C2 RU2726440 C2 RU 2726440C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- cleaning device
- microcomputer
- formula
- location
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
- B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
- F16L55/48—Indicating the position of the pig or mole in the pipe or conduit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к эксплуатации магистральных трубопроводов, и предназначено для отслеживания местоположения очистных и диагностических устройств в трубопроводе в режиме реального времени. Технический результат - повышение надежности определения местонахождения очистного устройства (далее - ОУ) в трубопроводе за счет исключения установки на ОУ средств, имеющих высокую вероятность выхода из строя. Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе содержит микрокомпьютер, блок питания и модуль связи для соединения микрокомпьютера с компьютером оператора, на который выводится информация о местонахождении очистного устройства в трубопроводе. При этом микрокомпьютер через аналого-цифровые преобразователи соединен с датчиками давления и расхода, устанавливаемыми на трубопроводе, и выполнен с возможностью вычисления расстояния, пройденного очистным устройством в трубопроводе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно, к эксплуатации магистральных трубопроводов, и предназначено для отслеживания местоположения очистных и диагностических устройств (далее - ОУ) в трубопроводе в режиме реального времени.
На данный момент для отслеживания ОУ при очистке и диагностике трубопровода перед вводом в эксплуатацию назначается бригада для сопровождения ОУ вдоль трубопровода. Непосредственно на само ОУ устанавливается средство отслеживания (трансмиттер). В следствии остатков в полости льда и шуги после гидроиспытаний, а также замятий стенок трубопровода после строительно-монтажных работ возникают трудности прохождения ОУ. Установленное на ОУ средство отслеживания нередко выходит из строя (в частности, при попытке его продавливания в трубопроводе). При таком методе усложняются поиски местоположения ОУ в случае его застревания в трубопроводе.
Известно устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе, включающее передатчик, монтируемый на снаряде, и приемник с антенной для приема сигналов передатчика, располагаемый над трубопроводом. Передатчик излучает сигналы в диапазоне частот 7-11 Гц и со скважностью, которая устанавливается в зависимости от скорости движения снаряда. Передатчик содержит герметичный контейнер, в котором размещены автономный источник питания, соединенный через электронный ключ, управляемый блоком контроля напряжения питания, с модулятором, выход которого соединен с генератором, при этом выход последнего соединен с излучающей антенной. Каркас излучающей антенны выполнен в виде цилиндра со щечками из немагнитного материала. Передатчик снабжен блоком временной задержки передачи сигналов, управляющим совместно с блоком контроля напряжения питания электронным ключом, включающим питание время-импульсного модулятора и генератора. Причем выход время-импульсного модулятора подключен к генератору, а выход генератора подключен к излучающей антенне. Приемник сигнала передатчика содержит дешифратор, вход которого соединен с выходом усилителя-преобразователя, а выход - с устройством контроля и индикации (RU 2110729 С1, опубликованный 10.05.1998).
При использовании упомянутого известного устройства необходима установка на ОУ передатчика для генерирования электромагнитных сигналов и передачи их через стенку трубопровода и грунт для определения местоположения ОУ внутри трубопровода с помощью приемника, что делает зависимым процесс отслеживания от источника питания передатчика, кроме того высокая вероятность выхода из строя передатчика и приемника при эксплуатации.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании технического решения, обеспечивающего отслеживание ОУ в режиме реального времени при непрерывном контроле движения ОУ на протяжении трубопровода без использования дополнительных устройств (передатчика для скребка, датчика прохождения очистного устройства), которые могут выходить из строя при эксплуатации.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности определения местонахождения ОУ в трубопроводе за счет исключения установки на ОУ средств, имеющих высокую вероятность выхода из строя.
Заявляемый технический результат достигается тем, что устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе, содержит микрокомпьютер, блок питания и модуль связи для соединения микрокомпьютера с компьютером оператора, на который выводится информация о местонахождении очистного устройства в трубопроводе, при этом микрокомпьютер через аналого-цифровые преобразователи соединен с датчиками давления и расхода, устанавливаемыми на трубопроводе и выполнен с возможностью вычисления расстояния, пройденное очистным устройством в трубопроводе в соответствии с формулой:
L=ν*f,
где t - время движения очистного устройства в часах;
ν - скорость движения очистного устройства, м/ч;
ν=Q/(S+S×i+P/100),
Q - расход жидкости в трубопроводе, м3/ч;
Р - давление в трубопроводе, кгс/см2;
S - площадь поперечного сечения трубопровода, которая вычисляется по формуле S=πd2/4, м2,
где d внутренний диаметр трубопровода;
i - коэффициент пропуска жидкости через очистного устройства, который определяется из эмпирического выражения:
i=Q×e/100,
где е - экспериментальное значение, которое равно 5.
Развитием и уточнением предлагаемого изобретения являются следующие признаки:
- содержит аккумуляторную батарею;
- микрокомпьютер выполнен с возможностью вычисления расстояния очистного устройства с учетом наклона трубопровода, пройденное очистным устройством в трубопроводе в соответствии с формулой:
L=ν×t,
где t - время движения очистного устройства в часах;
ν - скорость движения очистного устройства, м/ч;
ν=Q/(S+S×i+P/100+τ),
где τ - коэффициент наклона трубопровода, определяемый по формуле:
τ=α/(100+α/2),
где α - угол наклона трубопровода;
Q - расход жидкости в трубопроводе, м3/ч;
Р - давление в трубопроводе, кгс/см2;
S - площадь поперечного сечения трубопровода, которая вычисляется по формуле S=πd2/4, м2,
где d внутренний диаметр трубопровода;
i - коэффициент пропуска жидкости через очистного устройства, который определяется из эмпирического выражения:
i=Q×e/100,
где е - экспериментальное значение, которое равно 5.
Наличие в устройстве датчиков давления и расхода позволяет получить информацию о давлении и расходе жидкости в трубопроводе. Используя указанные параметры микрокомпьютер вычисляет данные о местонахождении ОУ в трубопроводе.
В частности, в микрокомпьютер может быть заложен алгоритм, основанный на следующей экспериментально полученной формуле: ν=Q/(S+S×i+Р/100), где
ν - скорость движения очистного устройства, м/ч;
Q - расход жидкости в трубопроводе, м3/ч;
Р - давление в трубопроводе, кгс/см2;
S - площадь поперечного сечения трубопровода, которая вычисляется по формуле S=πd2/4, м2, где d внутренний диаметр трубопровода;
i - коэффициент пропуска жидкости через очистного устройства, который определяется из эмпирического выражения:
i=Q×e/100,
где е - экспериментальное значение, которое равно 5.
В микрокомпьютер может быть также заложен алгоритм, основанный на следующей экспериментально полученной формуле, учитывающей наклон трубопровода:
ν=Q/(S+S×i+P/100+τ), где
τ - коэффициент наклона трубопровода, определяемый по формуле:
τ=α/(100+α/2), где α - угол наклона трубопровода.
Расстояние, пройденное очистным устройством, вычисляется по формуле:
L=ν×t, где t - время движения очистного устройства в часах.
На основании указанных выше формул, микрокомпьютер вычисляет местоположение очистного устройства каждые 0,5 секунды, закладывая вычисленные значения в энергонезависимую память.
Сущность изобретения поясняется с помощью графических материалов, где на фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства.
Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе содержит корпус 1, включающий микрокомпьютер 2, блок питания 7 и модуль связи 11 для соединения микрокомпьютера 2 с компьютером 12 оператора, на который выводится информация о местонахождении ОУ в трубопроводе. При этом микрокомпьютер 2 через аналого-цифровые преобразователи 5 и 6 соединен с датчиками давления 3 и расхода 4, устанавливаемые на трубопроводе.
Устройство может быть снабжено аккумуляторной батареей 8, соединенной с блоком питания 7 и через коммутатор 9 с микрокомпьютером 2.
Датчики 3 и 4 также могут быть снабжены блоком питания 10, который, также, как и блок питания 7 микрокомпьютера 2, может быть подключен к сети 220 В через клемную колодку 13.
Устройство работает следующим образом.
На начальном пункте трубопровода устанавливаются датчики давления 3 и расхода 4. В непосредственной близости устанавливается устройство (место установки не нормируется). Устройство подключается через клемную колодку 13 к сети 220 В. Далее устанавливается соединение с компьютером 12 оператора через модуль связи 11. После установки соединения устройства с компьютером 12 оператора, оператор заносит информацию о параметрах пропускной способности ОУ через себя жидкости, параметры рельефные трубопровода по высотным точкам, диаметр и толщину стенок трубопровода для корректной работы расходомера.
До момента запуска ОУ устройство находится в режиме ожидания, то есть во время заполнения КПП СОД средой никакие расчеты не производит. В это время проводятся работы по проверке связи устройства с датчиками 3 и 4 с компьютером 12 оператора. После открытия соответствующей задвижки для запуска ОУ, с помощью компьютера 12 оператор запускает процесс расчета. С момента запуска ОУ до момента приема ОУ микрокомпьютер 2 обрабатывает информацию, заложенную оператором и полученную от датчиков 3 и 4 и вычисляет местоположение ОУ непрерывно с частотой обновления каждые 0,5 секунд.
Claims (28)
1. Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе, характеризующееся тем, что содержит микрокомпьютер, блок питания и модуль связи для соединения микрокомпьютера с компьютером оператора, на который выводится информация о местонахождении очистного устройства в трубопроводе, при этом микрокомпьютер через аналого-цифровые преобразователи соединен с датчиками давления и расхода, устанавливаемыми на трубопроводе, и выполнен с возможностью вычисления расстояния, пройденного очистным устройством в трубопроводе, в соответствии с формулой:
L=ν×t,
где t - время движения очистного устройства, ч;
ν - скорость движения очистного устройства, м/ч;
ν=Q/(S+S×i+P/100),
Q - расход жидкости в трубопроводе, м3/ч;
Р - давление в трубопроводе, кгс/см2;
S - площадь поперечного сечения трубопровода, которая вычисляется по формуле S=πd2/A, м2,
где d внутренний диаметр трубопровода;
i - коэффициент пропуска жидкости через очистное устройство, который определяется из эмпирического выражения:
i=Q×e/100,
где е - экспериментальное значение, которое равно 5.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что микрокомпьютер выполнен с возможностью вычисления расстояния очистного устройства с учетом наклона трубопровода, пройденного очистным устройством в трубопроводе, в соответствии с формулой:
L=ν×t,
где t - время движения очистного устройства, ч;
ν - скорость движения очистного устройства, м/ч;
ν=Q/(S+S×i+P/100+τ),
где τ - коэффициент наклона трубопровода, определяемый по формуле:
τ=α/(100+α/2),
где α - угол наклона трубопровода;
Q - расход жидкости в трубопроводе, м3/ч;
Р - давление в трубопроводе, кгс/см2;
S - площадь поперечного сечения трубопровода, которая вычисляется по формуле S=πd2/4, м2,
где d внутренний диаметр трубопровода;
i - коэффициент пропуска жидкости через очистное устройство, который определяется из эмпирического выражения:
i=Q×e/100,
где е - экспериментальное значение, которое равно 5.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит аккумуляторную батарею.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018141442A RU2726440C2 (ru) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018141442A RU2726440C2 (ru) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018141442A3 RU2018141442A3 (ru) | 2020-05-26 |
| RU2018141442A RU2018141442A (ru) | 2020-05-26 |
| RU2726440C2 true RU2726440C2 (ru) | 2020-07-14 |
Family
ID=70803431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018141442A RU2726440C2 (ru) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726440C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4419892A (en) * | 1980-09-03 | 1983-12-13 | Shell Oil Company | Method for determination of internal pipeline or tubing corrosion |
| RU2110729C1 (ru) * | 1996-07-05 | 1998-05-10 | Фанзиль Мавлявиевич Мугаллимов | Устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе |
| RU2406915C2 (ru) * | 2004-11-19 | 2010-12-20 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Системы и способы определения местоположения скребка в трубопроводе |
| RU2412396C1 (ru) * | 2009-09-07 | 2011-02-20 | Закрытое акционерное общество фирма "СИГМА-ОПТИК ЛТД" | Способ контроля прохождения очистного или контрольно-измерительного поршня в магистральном газопроводе |
| US8973444B2 (en) * | 2008-08-21 | 2015-03-10 | Optasense Holdings Ltd. | Tracking objects in conduits |
-
2018
- 2018-11-26 RU RU2018141442A patent/RU2726440C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4419892A (en) * | 1980-09-03 | 1983-12-13 | Shell Oil Company | Method for determination of internal pipeline or tubing corrosion |
| RU2110729C1 (ru) * | 1996-07-05 | 1998-05-10 | Фанзиль Мавлявиевич Мугаллимов | Устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе |
| RU2406915C2 (ru) * | 2004-11-19 | 2010-12-20 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Системы и способы определения местоположения скребка в трубопроводе |
| US8973444B2 (en) * | 2008-08-21 | 2015-03-10 | Optasense Holdings Ltd. | Tracking objects in conduits |
| RU2412396C1 (ru) * | 2009-09-07 | 2011-02-20 | Закрытое акционерное общество фирма "СИГМА-ОПТИК ЛТД" | Способ контроля прохождения очистного или контрольно-измерительного поршня в магистральном газопроводе |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Водовозов А.М. Микроконтроллеры для систем автоматики. Учебное пособие.-Вологда: ВолГТУ, 2002.-131с., с.3, 62. . * |
| Водовозов А.М. Микроконтроллеры для систем автоматики. Учебное пособие.-Вологда: ВолГТУ, 2002.-131с., с.3, 62. Шаляпин В.В. Основы микропроцессорной техники: учеб пособие. СПб: Издательство политехнического университета, 2011. - 214с., с.39. * |
| Шаляпин В.В. Основы микропроцессорной техники: учеб пособие. СПб: Издательство политехнического университета, 2011. - 214с., с.39 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018141442A3 (ru) | 2020-05-26 |
| RU2018141442A (ru) | 2020-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111699379B (zh) | 用于管道的智能数据采集系统和方法 | |
| US20170049061A1 (en) | Apparatus and method for controlling irrigation process by sending encoded acoustical messages along irrigation conduit | |
| WO2017005269A1 (en) | System for monitoring a utility network | |
| CN101097252B (zh) | 具有省电功能的可携式电子装置及省电方法 | |
| KR101341600B1 (ko) | 유량검출기능을 내장한 원격 감시제어시스템 및 그 제어방법 | |
| CN101886743B (zh) | 一种定位海底管道机器人方法及装置 | |
| EP3112823A1 (en) | System for monitoring a utility network | |
| US20160258568A1 (en) | Internal pipe pig with wireless data transmission system | |
| CN104198674A (zh) | 管输天然气水合物形成在线预警装置及方法 | |
| WO2011094237A2 (en) | A distributed control system for a vacuum sewer system. | |
| RU2013106783A (ru) | Устройство и способ для сбрасывания материала на покрытое водой дно или оборудование и компьютерно-читаемый носитель, содержащий программные инструкции для осуществления способа | |
| RU2726440C2 (ru) | Устройство для определения местонахождения очистного устройства в трубопроводе | |
| CN110939873A (zh) | 一种基于柔性管道机器人的供水管道漏点检测系统及方法 | |
| CN202150169U (zh) | 自动巡检危险源的气体探测装置 | |
| JP2013052462A (ja) | 遠隔操作装置及び方法 | |
| CN110488299A (zh) | 一种城市内涝下水道堵塞检测系统及检测方法 | |
| GB2578607A (en) | Level sensing apparatus | |
| JP2005249453A (ja) | 水位計測装置 | |
| CN115478840A (zh) | 基于动液面测量的自动灌注系统 | |
| US20190194928A1 (en) | Distributed control system for a vacuum sewer system | |
| CA2742579A1 (en) | Pipeline reflectometry apparatuses and methods field | |
| CN203573163U (zh) | 差分gps定位的x射线管道爬行器智能行车控制装置 | |
| Halim et al. | Electronic white cane with GPS radar-based concept as blind mobility enhancement without distance limitation | |
| CN109854958B (zh) | 一种市政下水道网路监控系统 | |
| Joseph et al. | Intelligent Water Distribution and Monitoring System |