导读:本文包含了海底输油管道检测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:管道轴线轨迹在线检测,PIC单片机,陀螺仪,叁维姿态
海底输油管道检测论文文献综述
田红涛[1]（2016）在《海底输油管道轴线轨迹检测装置的研发》一文中研究指出本文依托天津大港油田工程建设有限责任公司科技部下发的《铺管船管道曲率应力姿态检测系统研制》项目要求,由我校开发一套用于在线监测铺管船进行铺管作业时海底管道的叁维姿态信息的轴线轨迹检测装置。随着海上油田的陆续开发利用,海底输油管道铺设时的轴线轨迹自动检测工作越来越受到业内人士的广泛关注。然而,我国目前关于海底管道轴线轨迹自动检测的技术仍不成熟,为此我们设计研发了这套具有前瞻性的海底管道的轴线轨迹自动在线检测装置。轴线轨迹自动检测装置是一个跨学科多领域的课题,涉及到机械、电子等多个学科的内容。本课题是基于陀螺仪多维检测技术并与PIC单片机相结合的轴线轨迹检测装置,课题采用3轴陀螺仪采集管道的叁维姿态信息,并以PIC单片机作为核心控制器,并结合倾角传感器对管道的轴线轨迹进行检测。我们采用Delphi7.0对轴线轨迹检测装置的监控界面进行开发设计,并结合SQL Server2000进行数据的存储和管理。在上位机系统中,对叁维姿态传感器采集到的数据进行数据处理,采用卡尔曼滤波对采集到的数据进行误差校正,并采用四元数法对陀螺仪进行姿态解算,实现管道的轴线轨迹的在线显示。本文分析了当前国内外在管道铺设时对管道叁维姿态信息监测技术的发展现状和应用情况,自主设计检测装置的机械结构与传动机构,实现了铺管工作时对管道信息的实时采集与在线显示。本文先对检测装置硬件的各模块电路进行设计,主要有串口通信模块,A/D转换模块及时钟模块。本课题中设计的叁维姿态传感器对管道信息进行采集,分析倾角传感器和陀螺仪的误差并完成对其进行误差校正工作。开发上位监控系统对采集信息进行处理及显示,以便工人对管道铺设工作进行及时调整,防止管道变形与断裂。本装置在天津大港油田实验平台上对轴线轨迹检测装置进行现场试验,验证了海底输油管道轴线轨迹检测装置在工程中应用的可行性。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2016-06-08）
刘刚[2]（2015）在《海底输油管道泄漏检测及溢油水下扩散模拟技术研究》一文中研究指出海底输油管道一旦发生泄漏溢油对海洋环境将产生十分严重的危害性,并且这种危害往往具有长期性。及时准确的泄漏检测方法和掌握水下溢油扩散规律能够为管道泄漏后现场应急策略制定提供必要的理论指导以及降低溢油对环境的损害程度。本文将在海底输油管道泄漏检测和水下溢油扩散两方面问题展开研究。针对海底输油管道泄漏检测问题,从流体动力学角度研究了管道泄漏的实质；基于流体动力学和热力学基本原理建立了泄漏检测数学模型,探索了有效的求解方法。实现了海底输油管道泄漏检测、泄漏定位和泄漏量预测的目的。最后开发了相应的海底输油管道泄漏检测软件。针对溢油在水下的扩散问题,分析了泄漏发生后溢油在水下扩散行为。将溢油扩散过程分为两个阶段。第一阶段是泄漏发生后较短时间内,溢油以射流形式进入海水中,此时溢油扩散主要受初始动量控制；第二阶段是溢油上升一定高度至到达水面,此时初始动量减弱,溢油受动量和海流等因素共同作用。建立相应的数学模型,其中控制方程引入多相流VOF模型和标准化的k-ε湍流模型。采用有限体积法离散控制方程,PISO算法进行流场计算。最后基于FLUENT软件对两阶段的溢油扩散行为进行模拟分析。通过以上研究得到的主要结论如下：(1)泄漏检测和定位方面：①确立了叁种不同边界条件下的泄漏检测方法,通过传统特征线法实现管道的泄漏检测；②同时利用管道起终点的流量、压力和温度值基于改进后的特征线法,得到同一时刻两条沿线的压降曲线,两条压降曲线的交点即为管道泄漏点。(2)泄漏量的计算方面：提出了阀门关断后泄漏的残油量计算方法,基于传统的特征线法引入关断的阀门边界和泄漏边界,再结合阀门关断前泄漏量的求解信息进行计算；而阀门关断前泄漏量是通过改进后的特征线法进行计算的。(3)基于C#2010开发了海底输油管道泄漏检测软件,算例分析结果所呈现的规律符合泄漏事实,验证了模型和求解方法的正确性。(4)模拟分析了溢油扩散第一阶段射流速度和泄漏孔径对溢油射流的影响：①随着泄漏孔径和射流速度增大,相同时间内喷射的油柱更长；②随泄漏孔径越大,喷射油柱直径越大；相同速度下油柱两侧由不出现卷流发展到有明显的卷流,然而射流速度低于一定数值后射流油柱两侧不会形成卷流；③随着泄漏孔径的增大射流油柱上半段由不出现颈缩段发展到有明显的颈缩段。(5)模拟分析了溢油扩散第二阶段泄漏速度、泄漏孔径和海流速度对海底输油管道溢油扩散的影响：①油粒子数量越大水下污染范围越广,较大的海流速度、较小的泄漏孔径和较小的泄漏速度有利于水下油粒子的成长；②泄漏速度越大,溢油上浮到达海面的时间越短,水下污染程度越严重,泄漏速度越小在水下形成的油粒子数量越多,污染范围越广；③泄漏孔径越大,溢油上浮到达海面的时间越短,泄漏孔径越小形成的油粒子数量越多,水下污染范围越广；④海流速度越大,溢油上浮时间越长,水下污染范围越广,并且海流因素是影响水下溢油扩散范围的主要因素。(本文来源于《西南石油大学》期刊2015-06-01）
张永明,石晓伟,毕建强,孙圣堂,吕志伟[3]（2014）在《声波探测技术在海底输油管道检测中的应用》一文中研究指出介绍了多波束测深系统、侧扫声纳和浅地层剖面等声波探测技术的基本原理及在海底管道检测中常用设备与参数选择。结合工程实例给出了各种检测方法在海底输油管道检测中应用效果。介绍了海底管道检测流程,分析了各种检测方法的优缺点和不足之处。结果表明,海底管道检测时应充分利用各种方法的互补性,提高检测效率和准确性。(本文来源于《海洋测绘》期刊2014年01期）
李争艳[4]（2013）在《海底输油管道内检测传感器设计》一文中研究指出在长期使用过程中，海底输油管道受到海洋环境的影响，会产生内外腐蚀及机械损伤。腐蚀会造成穿孔、点蚀、裂纹等缺陷，是海底管道失效的主要形式。海底管道一旦失效，会造成重大的损失，所以对海底管道进行定期检测是非常必要的。海底管道的检测通常采用管道检测器，本文开展了基于漏磁检测原理的管道检测器阵列传感器设计。通过对海底检测器基本结构的介绍，提出海底检测器阵列传感器设计要求。根据传感器阵列的安装空间以及管道内径变化范围，设计传感器整体机械结构，并合理规划整体制作安装工艺。分析缺陷长度、宽度、深度和管道截面积测量的方法，对磁敏感元件布置进行整体方案设计和实验研究，最终确定缺陷长度、宽度测量由平装感应线圈完成；缺陷深度检测由平装霍尔元件实现；金属截面积测量由立装霍尔元件和导磁衔铁实现。根据平装感应线圈检测到信号的个数和相邻信号幅值变化，实现缺陷边缘信息的获取，由此测定缺陷长度、宽度；依据平装霍尔的幅值，对缺陷进行划分，实现缺陷深度的测量；依据立装霍尔测得的主磁通变化率与截面积变化率的关系，预测实际检测过程中截面积变化的信息。由于输油管道内腔空间较小，本文对检测传感器制作工艺和安装形式进行了研究，解决了多类型探头对缺陷检测精度和一致性的要求。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-05-01）
张方元,白勇,Mohd,Fauzi,BADARUDDIN,Suhartodjo,TUTY[5]（2009）在《一条海底输油管道的定量风险评估其检测标准设计(英文)》一文中研究指出该报告描述一条预设海底管道的基于定量风险分析(QRA)的泄漏检测标准(LDC)设计问题.定量风险分析的结果会反映出统计泄漏检测方法是否必要.如果必要,恰当的泄漏检测标准必须建立.在分析中,着名的英国PARLOC2001数据库将会用来估算管道实效概率。而来自MMS的POSVCM模型则用来做泄漏模拟计算.定量风险分析的结果说明,统计方法的泄露检测系统能打幅度地减少泄漏检测所需时间,从而减轻泄露的事故后果.根据QRA的分析结果,以及许多泄漏检测系统买主的建议,合理的西漏检测标准被设计出来.一旦泄漏事故产生,它可以帮助紧急事故相应组(ERT)快速检测,定位以及采取方法减轻泄漏.(本文来源于《Journal of Marine Science and Application》期刊2009年02期）
蔡敏[6]（2008）在《海底输油管道超声检测信号的分析与缺陷评估的研究》一文中研究指出海底管道检测技术是目前无损检测领域的研究热点之一,开展管道检测相关技术、方法和手段的研究具有重大的理论和现实意义。本论文以国家“十五”863项目“海底管道内爬行器及其检测技术”为背景,以超声检测信号为研究对象,主要的目的是对海底输油管道的缺陷进行检测并对管道的运行状况进行评估。本文的主要内容可分为信号处理、离线分析及管道评估叁个部分。在信号处理部分,主要研究了超声信号的消噪算法以及缺陷识别算法。首先将Savitzky-Golay滤波器与经验模态分解相结合对超声信号进行去噪处理,通过实验仿真,证明了该方法能够有效的抑制各个模态中存在的白噪声,与已有的经验模态去噪方法相比,更能够提高重构信号的信噪比。然后使用线性预测分析对Hilbert变换提取的包络信号进行拟合。分别采用了不同的线性预测阶数对超声信号的包络进行拟合,并比较了各自的拟合误差,从而确定了最优的线性预测阶数。最后,采用隐马尔可夫模型对线性预测系数进行缺陷识别,实验表明其识别率可高达95%。在离线分析部分,主要分为信号处理以及缺陷分析两个模块。离线分析软件在Microsoft Visual Studio2003环境下开发,使用了MFC、多线程、动态链接库等技术。离弦分析软件采用层次化的设计结构,简化了程序的开发过程。通过对原始检测文件的数据处理,依次得到A扫信号文件,缺陷厚度文件和缺陷参数文件。这叁个文件通过相互联系保存了管道检测的所有信息。离线分析软件主要实现了回波的回放、管壁厚度的计算、管道缺陷的分析、管道缺陷的显示、管壁厚度的修正以及检测报告的生成。离线分析软件的开发大大缩短了数据处理的周期并简化了数据处理的步骤。在管道评估部分,主要实现了缺陷的等级分类以及管道剩余寿命的估计。对于由离线分析软件计算出的缺陷,首先可根据缺陷的尺寸进行分类。当无法使用缺陷的尺寸进行分类时,可以通过计算管道的最大安全工作压力对管道缺陷进行分类。为了保证管道的安全运行,本文引入了多元线性回归的方法对管道的剩余寿命进行预测。根据已有的管道检测数据,确定与管道寿命相关的自变量,然后计算出管道寿命的线性回归方程。通过线性回归方程的计算,可以预测管道的剩余寿命。本文通过对超声信号处理方法以及缺陷评估技术的研究,提出了一套可用于海底管道超声检测离线分析的方法,包括超声信号的消噪算法,线性预测分析方法,缺陷识别算法,管道剩余寿命估计方法,并实现了离线分析软件的开发,为超声信号的离线分析提供了关键技术。(本文来源于《上海交通大学》期刊2008-01-01）
席桂清[7]（2005）在《多传感器海底输油管道腐蚀检测系统及算法实现》一文中研究指出本文综述了国内外目前有关油气输送管道在役无损检测技术的研究现状、发展趋势和存在的问题,理论分析了多传感器技术在检测精度、可靠性和真实性方面的优点,论述了多传感器技术应用在该领域的优势和必要性,并比较分析了超声波检测和漏磁检测两种手段的特点和不足之处,认为将这两种检测方法联合使用将有助于扩大爬机的检测范围,减小漏检错检几率,增加检测结果的可靠性。从设计爬机探头盘入手,我们设计了带有 8 个超声检测探头和 4 个漏磁检测探头的可变直径的探头盘。爬机的机身和驱动装置的设计也是本文的内容之一,整个爬机靠自带的电池驱动,自主性更强,运动速度均匀、精确并可调节。论文还计算并设计了超声波和漏磁探头的基本参数,选择了电池和电机等重要部件。本文重点设计了超声信号的高速采集,用高速采集 A/D 卡实现超声信号 100MHz 的高速采集和存储。使用 PCI 总线技术控制超声波信号和漏磁检测信号及其他辅助信号的采集和存储,同时控制超声波信号的发射、机器和探头盘的运转和停车及速度的调节。系统将原始数据存储在数据库中,以便后期数据融合查找和关联。从精度、应用范围和可检测到的损伤类型等方面评价了本文设计的超声波和漏磁联合使用的爬机并和单一传感器爬机比较后,发现两种传感器联合使用的爬机更有优势。本文的另一个重点是多传感器数据融合新算法的设计,这是保证多传感器系统成功应用的关键技术。在详细描述并比较了基于多传感器技术发展起来的数据融合技术后,系统采用以 D-S 证据理论为基础的模糊线性回归方法以及支持度综合数据融合两种算法进行多级数据融合。通过严格的数学推导,得出了多传感器数据模糊回归分析的隶属度和置信区间计算公式,并得到了不同传感器之间数据融合的隶属度和置信区间公式。为了从直观上给出数据融合结果,算法还给出了某一检测损伤在一定可靠度和置信度时的模糊表征尺寸上下限计算公式,可以将检测数据表征成更接近真实尺寸的表征尺寸。在此基础上,本文使用支持度综合融合算法进行了二级数据融合,以确定某一组损伤尺寸表现出来的综合信息——支持度综合损伤尺寸,将一系列的散点损伤尺寸综合起来,得到损伤尺寸的几何形状,从特征层上描述损伤的程度。为了验证本文提供的算法的有效性,本文选用了实际检测数据进行该算法的计算,从结果看,基本上和预期的效果一致,融合后的数据更接近真实损伤尺寸,并且在加入一定的安全系数后,使检测结果避免了将超标损伤尺寸误检为非超标损伤尺寸,就能有效避免由于误检带来的经济损失和安全问题。计算时采用 VB 语言编写程序的方法,程序做成了函数块形式,使用时可以方便地嵌入和修改。(本文来源于《大庆石油学院》期刊2005-03-14）
周林,阙沛文,刘建,赵晓岩,郑建华[8]（2004）在《海底输油管道缺陷漏磁检测信号采集与处理系统的设计》一文中研究指出基于漏磁检测原理 ,以高性能数字信号处理器为核心 ,设计了一种海底输油管道缺陷漏磁检测信号采集与处理系统 ,具有检测速度快 ,精度高等特点。介绍了系统的硬件组成和软件流程 ,高速A/D转换器和DSP、PCI总线的应用。设计的系统能够实现缺陷的定位检测 ,精度达到了设计要求(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2004年02期）
程启明,杨平,王志萍,余洁[9]（2003）在《海底输油管道检测爬行器的智能控制器》一文中研究指出文章介绍了海底输油管道检测系统的工作过程,并详细介绍了智能控制器的缺陷精确定位过程、智能控制器的硬件结构及位置控制算法等。(本文来源于《电子技术》期刊2003年10期）
阙沛文,肖进[10]（2001）在《基于PXI总线的海底输油管路由检测集成仿真系统的研究》一文中研究指出本文研究基于PXI总线的海底输油管路由检测集成仿真系统,在分析检测系统功能基础上提出了硬件集成的方案,并在室内进行了硬件连接,利用LABVIEW/CVI对系统进行仿真调试。(本文来源于《全国第二届总线技术与测控系统工程学术报告会论文集》期刊2001-09-01）
海底输油管道检测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
海底输油管道一旦发生泄漏溢油对海洋环境将产生十分严重的危害性,并且这种危害往往具有长期性。及时准确的泄漏检测方法和掌握水下溢油扩散规律能够为管道泄漏后现场应急策略制定提供必要的理论指导以及降低溢油对环境的损害程度。本文将在海底输油管道泄漏检测和水下溢油扩散两方面问题展开研究。针对海底输油管道泄漏检测问题,从流体动力学角度研究了管道泄漏的实质；基于流体动力学和热力学基本原理建立了泄漏检测数学模型,探索了有效的求解方法。实现了海底输油管道泄漏检测、泄漏定位和泄漏量预测的目的。最后开发了相应的海底输油管道泄漏检测软件。针对溢油在水下的扩散问题,分析了泄漏发生后溢油在水下扩散行为。将溢油扩散过程分为两个阶段。第一阶段是泄漏发生后较短时间内,溢油以射流形式进入海水中,此时溢油扩散主要受初始动量控制；第二阶段是溢油上升一定高度至到达水面,此时初始动量减弱,溢油受动量和海流等因素共同作用。建立相应的数学模型,其中控制方程引入多相流VOF模型和标准化的k-ε湍流模型。采用有限体积法离散控制方程,PISO算法进行流场计算。最后基于FLUENT软件对两阶段的溢油扩散行为进行模拟分析。通过以上研究得到的主要结论如下：(1)泄漏检测和定位方面：①确立了叁种不同边界条件下的泄漏检测方法,通过传统特征线法实现管道的泄漏检测；②同时利用管道起终点的流量、压力和温度值基于改进后的特征线法,得到同一时刻两条沿线的压降曲线,两条压降曲线的交点即为管道泄漏点。(2)泄漏量的计算方面：提出了阀门关断后泄漏的残油量计算方法,基于传统的特征线法引入关断的阀门边界和泄漏边界,再结合阀门关断前泄漏量的求解信息进行计算；而阀门关断前泄漏量是通过改进后的特征线法进行计算的。(3)基于C#2010开发了海底输油管道泄漏检测软件,算例分析结果所呈现的规律符合泄漏事实,验证了模型和求解方法的正确性。(4)模拟分析了溢油扩散第一阶段射流速度和泄漏孔径对溢油射流的影响：①随着泄漏孔径和射流速度增大,相同时间内喷射的油柱更长；②随泄漏孔径越大,喷射油柱直径越大；相同速度下油柱两侧由不出现卷流发展到有明显的卷流,然而射流速度低于一定数值后射流油柱两侧不会形成卷流；③随着泄漏孔径的增大射流油柱上半段由不出现颈缩段发展到有明显的颈缩段。(5)模拟分析了溢油扩散第二阶段泄漏速度、泄漏孔径和海流速度对海底输油管道溢油扩散的影响：①油粒子数量越大水下污染范围越广,较大的海流速度、较小的泄漏孔径和较小的泄漏速度有利于水下油粒子的成长；②泄漏速度越大,溢油上浮到达海面的时间越短,水下污染程度越严重,泄漏速度越小在水下形成的油粒子数量越多,污染范围越广；③泄漏孔径越大,溢油上浮到达海面的时间越短,泄漏孔径越小形成的油粒子数量越多,水下污染范围越广；④海流速度越大,溢油上浮时间越长,水下污染范围越广,并且海流因素是影响水下溢油扩散范围的主要因素。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
海底输油管道检测论文参考文献
[1].田红涛.海底输油管道轴线轨迹检测装置的研发[D].青岛科技大学.2016
[2].刘刚.海底输油管道泄漏检测及溢油水下扩散模拟技术研究[D].西南石油大学.2015
[3].张永明,石晓伟,毕建强,孙圣堂,吕志伟.声波探测技术在海底输油管道检测中的应用[J].海洋测绘.2014
[4].李争艳.海底输油管道内检测传感器设计[D].华中科技大学.2013
[5].张方元,白勇,Mohd,Fauzi,BADARUDDIN,Suhartodjo,TUTY.一条海底输油管道的定量风险评估其检测标准设计(英文)[J].JournalofMarineScienceandApplication.2009
[6].蔡敏.海底输油管道超声检测信号的分析与缺陷评估的研究[D].上海交通大学.2008
[7].席桂清.多传感器海底输油管道腐蚀检测系统及算法实现[D].大庆石油学院.2005
[8].周林,阙沛文,刘建,赵晓岩,郑建华.海底输油管道缺陷漏磁检测信号采集与处理系统的设计[J].计算机测量与控制.2004
[9].程启明,杨平,王志萍,余洁.海底输油管道检测爬行器的智能控制器[J].电子技术.2003
[10].阙沛文,肖进.基于PXI总线的海底输油管路由检测集成仿真系统的研究[C].全国第二届总线技术与测控系统工程学术报告会论文集.2001
标签：管道轴线轨迹在线检测; PIC单片机; 陀螺仪; 叁维姿态;