收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

输气管线泄漏遥测激光器姿态控制装置的设计与实现

刘克强  
【摘要】:近年来,天然气管道运输蓬勃发展,但随着管网的增多和管线老化,泄漏问题也不可避免。基于光谱技术和自然目标散射的激光气体检测技术具有灵敏度高、精确定位等特点,但人工及车辆承载平台移动速度慢,并不适合长输管线的监测。因此根据已研制成功的甲烷探测激光器,开发了一套基于空中移动平台的激光器承载装置,自动进行天然气泄漏的空中巡检具有重要的实际价值。 首先分析了机载检测的工作原理,选择吊舱搭载泄漏检测装置,对激光器装夹机构和吊舱总体布局进行了方案设计。激光器姿态控制算法是整个系统的灵魂,对于检测精度、可靠性等都有很大的影响,它包括吊舱所在管网区域自动识别算法和装夹机构转角调整算法。通过调节激光器姿态克服吊舱与管道相对位置变化和吊舱姿态变化的影响,使扫描光束对准管道,完成检测任务,。 其次,考虑天然气现场检测的需求,对吊舱的机械结构进行了分析与设计,机构既要有良好的承载能力,又能灵活调整激光方向。考虑到空中复杂的环境以及直升机的振动,对该结构进行了静力学和模态分析。控制系统的硬件方面,根据控制系统功能的需求,采用上下位机为主体的分层式控制系统结构,确定所需的控制器件,完成了关键部件的配置和连线。 对吊舱的软件系统进行了设计。确定了其主要工作流程以及分层、模块化的设计思想,设计了功能合理、操作简单的人机交互界面,对软件系统中的主要模块进行了介绍。 最后,在上述研究的基础上,研制了系统的样机,并对整个激光器姿态控制装置分别进行了室内模拟、高处扫描模拟管道、定点泄漏和车载移动泄漏检测的试验。结果表明该机构可以实现吊舱下半球空间内全角度扫描,其静态定点对准精度在1m以内,动态对准扫描精度在10m范围内,经光束微调机构作用后其精度能够满足天然气检测的需要。在加载甲烷探测激光器的实验中能在给定距离内检测出天然气泄漏,验证了装备设计和控制系统的可行性。此系统能够快捷地确定泄漏位置,具有定位精度高、运动可靠、自动化程度高等优点,有利于提高天然气管道泄漏检测的效率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 曹晓红;管线泄漏自动监控系统在输油管线上的应用[J];石油工程建设;2003年02期
2 李刘建;刘寅杰;李军建;;液化石油气管道泄漏事故分析及安全防范对策[J];石油化工安全环保技术;2009年04期
3 刘芳润,李明;采用环氧树脂粘合剂修补管线泄漏[J];劳动保护;1981年06期
4 孔庆康,杜开岗,宋志安;S100掘进机机载除尘系统的研制与应用[J];煤矿机械;2001年04期
5 吕胜召;齐鲁石化氯碱厂成功举行聚合釜加料管线泄漏反事故演练[J];安全、健康和环境;2005年03期
6 徐爱敏,鲁首于,阎孝德;装煤机机载锚杆钻眼安装机的设想[J];煤;1998年04期
7 刘如玉;浅析机载型锚杆钻机整机稳定区[J];煤矿机械;1999年03期
8 袁海玲,谢军,夏冰,赵保才;Wahsatch集气管线系统定量风险分析[J];国外油田工程;2005年04期
9 王武艺;田黎;任洪智;;管线泄漏远程探测系统[J];国外油田工程;2006年04期
10 郝长春;;EBJ-120TP型掘进机机载临时支护装置的研究[J];煤矿机械;2010年06期
11 闫翠萍;;掘进机机载临时支护装置的应用[J];山西煤炭;2011年04期
12 赵莲苹;一起液化石油气卸船外管线泄漏原因分析及预防措施[J];安全与健康;2002年21期
13 赵守明;;输油管线泄漏实时监测报警系统测试方法研究与应用[J];工业计量;2004年S1期
14 彭杰,应启戛,王树立;基于以太网监控的管线泄漏实验台技术改造[J];自动化仪表;2005年02期
15 陈志刚;张来斌;王朝晖;梁伟;;基于ICA技术和波形结构模式识别的管线泄漏诊断方法[J];化工自动化及仪表;2007年02期
16 孙明;;主换热器热端温差过大的原因分析和处理[J];深冷技术;2007年06期
17 梁爱春;李德文;王树德;郭胜均;;CSY-180液动除尘器在良庄矿的应用[J];煤炭工程;2009年04期
18 徐锁庚;;综掘巷道机械化临时支护技术[J];煤炭科学技术;2009年07期
19 孙万章;;一种检测管线泄漏的新方法[J];国外油田工程;1989年04期
20 罗茂蜀,张设计,王晋育,冉文清,张士环,方良才,陈金林,张锤金;CYC型采煤机机载液动高效除尘器的研究[J];矿业安全与环保;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏艳铎;;应用负压波与流量检测技术进行管道泄露报警定位[A];中国石油石化工程技术和物装手册(第一分册)[C];2003年
2 孙锦阳;李爱飞;吴斌;李航;范卫军;;机载电子装备环境工程相关问题研究[A];2005第二届电子信息系统质量与可靠性学术研讨会论文集[C];2005年
3 史节;郑团结;;机载数字感光传感器的分析与比较[A];中国感光学会影像材料的研究与应用学术研讨会论文集[C];2009年
4 肖竑;;某机载雷达发射机热设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
5 梅刚;;试析几种管线泄漏检测标准[A];山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C];2009年
6 刘家华;曹志义;苏航;李明;唐敦义;;机载弹射器低压室总体结构设计[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
7 安志勇;石利霞;范玉;李丽娟;;机载光电跟踪发射光学系统设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
8 吴本南;付娟;李红;;某型号雷达环控系统技术研究[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年
9 刘奎;李爱菊;汪春梅;郭胜均;郭振新;;液动除尘器与掘进机配套理论及应用研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
10 彭杰;应启戛;;基于以太网的管线泄漏实验台技术改造[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王永成;机载多传感器信息融合技术研究[D];南京理工大学;2005年
2 王智;机载多传感器数据融合技术研究[D];南京理工大学;2010年
3 赵金辉;燃气管道泄漏检测定位理论与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 赵金辉;燃气管道泄漏检测定位理论与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘克强;输气管线泄漏遥测激光器姿态控制装置的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 吴昊;高含硫天然气管线泄漏毒害研究[D];兰州理工大学;2010年
3 王扬;基于相位差变化率的机载单站无源定位的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 张雷;机载电磁矢量传感器DOA与极化参数估计的研究[D];吉林大学;2009年
5 梁爱春;机载液动除尘技术的研究与应用[D];煤炭科学研究总院;2009年
6 贾云云;海上运输管线泄漏污染损害侵权责任研究[D];大连海事大学;2012年
7 许智杰;用机载地空通信电台传输飞行器定位数据研究[D];华南理工大学;2012年
8 范玉;机载光电对抗干扰光发射系统设计[D];长春理工大学;2004年
9 郑澜;基于分布式机载通信系统软件架构的研究与实现[D];电子科技大学;2007年
10 刘明亮;输油管线漏检信号的自动识别[D];黑龙江大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 陈莉薇杨欢;独石化完成全方位管线泄漏检测[N];中国石油报;2008年
2 记者 穆广田通讯员 刘雪昊;“千里眼”消除管道安全监控盲点[N];中国石油报;2008年
3 李增杰;齐鲁乙烯发布总体应急预案[N];中国石化报;2007年
4 通讯员 王浩男;辽河曙采四区强化执行力保冬季安全生产[N];中国石油报;2008年
5 王秋;抚石化洗化厂重组水风煤[N];中国化工报;2006年
6 特约记者 赵凤莉 记者 张郁民;汉维高压玻璃钢管道市场畅销[N];中国化工报;2007年
7 李挺立 邹润;构建立休交叉式防护体系[N];中国石化报;2006年
8 李华 本报记者  苏红玫;浴火英雄[N];吉林日报;2007年
9 记者 赵士振 通讯员 尹倩;激光监测技术“护驾”普光气田安全开发[N];中国石化报;2009年
10 本报记者 王敏学 吴利红;八问供暖突停[N];黑龙江日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978