Автореферат (1137103)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиБушмелев Петр ЕвгеньевичБЕСПРОВОДНАЯ СЕНСОРНАЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯСИСТЕМА КОНТРОЛЯ УТЕЧЕК МЕТАНА ИЗ МАГИСТРАЛЕЙГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СЕТИСпециальность 05.12.13 –Системы, сети и устройства телекоммуникацийАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2014Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшегопрофессионального образования «Сургутский государственный университет ХантыМансийского автономного округа - Югры» и в федеральном государственном автономномобразовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальныйисследовательский университет «Высшая школа экономики»Научный руководитель:Увайсов Сайгид Увайсович,доктор технических наук, профессорОфициальные оппоненты:КрасновАндрейЕвгеньевич,докторфизикоматематическихнаук,профессор,ФГБОУВПО«Московский государственный университет технологий иуправления имени К.Г.

Разумовского», профессор кафедры«Информационных технологий»Проферансов Дмитрий Юрьевич, кандидат техническихнаук, компания ОАО «Т-Платформы», г. Москва,заместитель генерального директораВедущая организация:ФГУП«Центральныйнаучно-исследовательскийрадиотехнический институт им. Академика А.И. Берга»,г. МоскваЗащита состоится 19 июня 2014 г. в 16-00 на заседании диссертационного советаД212.048.13, созданного на базе федерального государственного автономного учреждениявысшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет«Высшая школа экономики», по адресу: 109028, Москва, Б.

Трехсвятительский пер., д.3, залзаседаний ученого совета (к.217).С диссертацией можно ознакомиться на сайте http://www.hse.ru/sci/diss/ и в библиотекеНационального исследовательского университета «Высшая школа экономики» по адресу:101000, Москва, ул. Мясницкая, д.20Автореферат разослан ______________ 2014 г.Ученый секретарьдиссертационного совета,к.т.н., профессорГрачевНиколай Николаевич-2-ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работыМагистральныегазопроводы(МГ)Россиипредставляютсобойсложнуюраспределенную систему. Общая протяженность линейных участков (ЛУ) по оценкеГазпрома составляет порядка 160 тыс.

км. Проведенный в работе анализ показал, что около40% ЛУ выработали свой номинальный ресурс, который составляет 30 лет. Тообстоятельство, что магистрали в большей части проложены в крайне неблагоприятныхклиматических условиях, обусловливает их интенсивный износ и старение.Поэтому крайне актуальной остается проблема контроля и мониторинга техническогосостояния (ТС) магистралей и оборудования газотранспортной сети (ГТС). Этой проблемепосвящено достаточно много работ, как в нашей стране, так и за ее пределами, в частности,работы Плюснина И.И., Гумерова А.Г., Медведева Е.М., Бондаренко П.М.

и др. авторов.В отечественной и зарубежной промышленности налажено производство широкогоспектра оборудования - это внутритрубные сканеры, ультразвуковые и вихретоковыедефектоскопы и другие средства неразрушающего контроля и диагностирования. Однакоприменение на практике этих устройств не всегда эффективно в силу локального характераих возможностей, а применение глобальных средств мониторинга на основе авиационного икосмического зондирования не всегда оправдано.В связи с этим разработка новых эффективных методов и средств контроля имониторинга газовых магистралей, выработавших свой номинальный срок службы, а этоболее 60 тыс. км, является на сегодняшний день крайне актуальной научной ипрактической задачей. В работе предлагается решение проблемы, основанное насовременных достижениях в области телекоммуникаций.Таким образом, объектом исследования является процесс мониторинга техническогосостояния газотранспортной сети, а предметом - методы и средства автоматизированногоконтроля утечек газа из протяженных линейных участков МГ, выработавших срок службыили имеющих малый остаточный ресурс.Диссертация соответствует паспорту специальности 05.12.13 в части пунктов: 12 «Разработкаметодовэффективногоиспользованиясетей,системиустройствтелекоммуникаций в различных отраслях народного хозяйства» и 13 - «Разработка методовсовмещения телекоммуникационных, измерительных и управляющих систем».-3-Цель и задачи диссертационного исследованияЦелью диссертационной работы является повышении эффективности эксплуатации иобслуживаниялинейныхучастковмагистральныхгазопроводовпутемсозданияавтоматической беспроводной сенсорной телекоммуникационной системы контроля утечек вГТС.Для достижения цели в диссертационной работе поставлены и решены задачи:1.Анализ проблемы, методов и средств контроля состояния ГТС.2.Разработкаконцепциипостроениятелекоммуникационнойсистемыавтоматического контроля утечек газа из магистрали, со сроком эксплуатации,превышающим нормативный.3.Разработка метода контроля ТС МГ, основанного на применение беспроводныхмодулей (БМ) сенсорной телекоммуникационной системы (СТС).4.РазработкаалгоритмафункционированияБМсенсорнойтелекоммуникационной системы.5.Разработка сенсорного устройства детектирования утечек метана.6.Разработка способа и метода передачи информации, а также системыэлектроснабжения беспроводных модулей.7.Разработка алгоритма влияния розы ветров, при размещении БМтелекоммуникационной системы вблизи газопровода.8.Разработка автоматизированной системы проектирования СТС учитывающей:розу ветров; рельеф местности вдоль трассы МГ; чувствительность датчика метана;мощность приемопередатчика.9.Апробация и внедрение результатов исследования.Методы исследованияВ процессе решения поставленных задач использованы принципы системногоподхода и объектно-ориентированного программирования, теории вероятностей, методыматематическогоиимитационногомоделирования,техническойдиагностикиинеразрушающего контроля, а также численные и натурные экспериментальные методыисследования.Научная новизна результатов, выносимых на защиту состоит в развитии теории иметодов построения беспроводных телекоммуникационных самоорганизующихся сетей.

Приэтом:1.Предложена концепция построения телекоммуникационной системы контроляТС МГ, выработавших номинальный срок службы, которая в отличие от известных основанана технологиях и средствах беспроводных сетей.2.Разработана автоматическая телекоммуникационная система, которая вотличие от известных позволяет контролировать утечки метана в непрерывном режиме и при-4-этомучитываетрозуветров,чувствительностьдатчикаметана,мощностьприемопередатчика беспроводной сети и ограничения, накладываемые особенностямирельефа местности вдоль трассы газопровода.Разработан3.алгоритмфункционированияБМсенсорнойтелекоммуникационной системы, который заложен в аппаратно–программной реализациидетектора утечек метана (ДУМ) и предложено решение по организации электропитания БМсенсорнойтелекоммуникационнойсистемы,включающеговсебявозобновляемыеисточники энергии.4.Для оценки эффективности использования аппаратных ресурсов разработанаимитационная модель распределенной беспроводной сети, учитывающая показателинадежности элементов системы и возможность моделирования взаимодействующихпараллельных процессов с реализацией логики преобразований во времени.5.На основе результатов теоретических и экспериментальных исследованийпредложена инженерная методика контроля утечек метана из газовых магистралейбеспроводными модулями сенсорной телекоммуникационной системы.Практическая значимость результатов работыЗначимость результатов работы состоит в том, что разработанная сенсорнаятелекоммуникационная система контроля утечек газа позволит объединить в единомпространстветерриториальноразнесенныетехнические,телекоммуникационные,диагностические и информационные средства, а также автоматизировать процесс сбора,обработки и визуализации информации, оценки объемов утечки метана в реальном масштабевремени, для организации эффективного централизованного управления техническимсостоянием, обслуживанием и ремонтом ЛУ МГ.Внедрение разработанной телекоммуникационной системы, методов, моделей,алгоритмов, аппаратно-программных средств и методического обеспечения направлено нарешение задач эффективной и безаварийной эксплуатации ЕСГ РФ.На защиту выносятся:1.Автоматическая телекоммуникационная система для контроля утечек метанаиз ЛУ ГТС и концепция ее построения.2.Алгоритмфункционированиябеспроводногомодулясенсорнойтелекоммуникационной системы автоматического контроля.3.Инфологическая и имитационная модели телекоммуникационной системымониторинга технического состояния распределенной ГТС.4.Инженерная методика обследования ЛУ ГТС с применением беспроводнойсенсорной телекоммуникационной системы.-5-Реализация и внедрение результатов работыРазработанные в диссертационной работе методы, алгоритмы, программно-аппаратноеи методическое обеспечение использованы при выполнении НИОКР в рамках федеральнойцелевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на2009-2013 годы, по теме: «Разработка методов и аппаратурных средств лазерноинформационной технологии мониторинга газотранспортных объектов», шифр заявки«2010-1.1-122-084-032», в рамках Государственного задания Правительства ХМАО-Югры,утвержденное 01.07.2010г.

№116, на НИР СурГУ «Организация и проведение научныхисследований, научно-технических и опытно-экспериментальных рабо на период 2012-15гг.»по теме «Мониторинг парниковых газов в Югре с помощью лазерно-информационныхтехнологий», а также в рамках хоздоговоров №177-08-10/ВОУ/В22-252310 от 31.08.2010г. потеме «Оказание услуг по проведению экспертизы эмиссии метана из крановых узлов насоответствие требованиям СТО Газпром 031-2007».Основные результаты диссертационной работы внедрены в ООО «ЛИТТ» при Томскомгосударственном университете, в центре лазерных технологий СурГУ, а также в учебныйпроцессгосударственногопрофессиональногобюджетногообразованияобразовательного«СургутскийучреждениягосударственныйвысшегоуниверситетХанты-Мансийского автономного округа - Югры» на кафедре «Автоматизированные системыобработки информации и управления» и федерального государственного автономногообразовательного учреждения высшего профессионального образования Национальныйисследовательский университет «Высшая школа экономики».

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации