Pipeline leakage detection and isolation: An integrated approach of statistical and wavelet feature extraction with multi-layer perceptron neural network (MLPNN)

Leakage diagnosis of hydrocarbon pipelines can prevent environmental and financial losses. This work proposes a novel method that not only detects the occurrence of a leakage fault, but also suggests its location and severity. The OLGA software is employed to provide the pipeline inlet pressure and outlet flow rates as the training data for the Fault Detection and Isolation (FDI) system. The FDI system is comprised of a Multi-Layer Perceptron Neural Network (MLPNN) classifier with various feature extraction methods including the statistical techniques, wavelet transform, and a fusion of both methods. Once different leakage scenarios are considered and the preprocessing methods are done, the proposed FDI system is applied to a 20-km pipeline in southern Iran (Goldkari-Binak pipeline) and a promising severity and location detectability (a correct classification rate of 92%) and a low False Alarm Rate (FAR) were achieved.     

某厂通廊框架晃动原因及加固处理

对某厂通廊框架进行检测,根据检测结果分析晃动原因,从而提出合理的加固处理方案,保证厂房安全正常使用。     

CO气体激光检测仪中基于FPGA的信号源设计

在激光检测仪的系统设计中,要求信号源四路波形同步异频发生,且有移相、倍频、波形叠加等要求。利用FPGA技术完成满足以上要求的直接数字频率合成器(DDS)的设计。在实现中选用Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208C8为主芯片进行设计,充分利用了该芯片的超大集成性和快速性。在改进的DDS算法结构的基础上,系统的复杂度降低,更趋于模块化,产生的波形频率更准确。     

基于MMA7260QT的危险场所跌倒检测设备的研制

在石化企业生产过程中,如何正确检测判别跌倒行为已成为危险场所安全防护的关键,传统的判别方法已不适应石化行业特殊的工作环境和行为特点。通过对三轴加速度传感器MMA7260QT原理的研究,结合毒性气体传感器和无线传输技术,采用低功耗微处理器MSP430F249,研制了一种危险场所用跌倒检测设备。介绍了三轴加速度传感器MMA7260QT的结构和原理,给出了设备系统设计。根据石化行业危险场所特点,建立了跌倒模型,分析了三轴加速度传感器检测信息的处理,确定出跌倒判断阈值。实验结果表明,研制的设备跌倒检测准确,符合石化行业危险场所应用需求。     

基于Matlab的火灾探测报警系统可靠度Monte Carlo仿真

介绍了火灾探测报警系统的结构,指出了火灾探测报警系统失效原因,针对火灾探测报警系统的特点,确定了蒙特卡洛可靠度分析法.给出了系统的概率模型,确定了在Matlab下应用Monte Carlo方法对火灾探测报警系统的可靠度进行仿真的具体步骤,得到火灾探测报警系统可靠度仿真曲线.将仿真结果与试验结果相比较,基本一致,验证了该仿真方法能正确描述火灾探测报警系统的可靠度随使用寿命的变化规律,为进一步应用该方法来分析火灾探测报警系统的的各可靠性指标提供了理论基础.     

煤矿生产系统干扰事件的离散小波变换检测

小波变换常用于数字信号传输的噪声检测与处理,为了检测煤矿生产系统中的突发事件,将其模拟为数字信号传输中的干扰,构建系统稳态方程和对应的扰动方程,根据离散小波变换原理,将煤矿生产系统中的监测数据分解为近似部分和细节部分,再进行离散变换。采用多尺度边缘检测法,由光滑后的一阶和二阶导数检测出信号的模极大值点即为瞬态突变点。将A矿记录到的瓦斯浓度监控数据进行可行性分析后,在MATLAB的wavelet工具中对该瓦斯浓度监控数据作离散小波变换,找到四个瓦斯浓度瞬态突变点,那么这四个时刻发生了煤与瓦斯突出事件。结果表明该方法简单、实用性强。据此从计算机实时监控和现场技术防突方面提出应对煤矿干扰事件的措施。     

普光天然气净化厂投料试车H2S泄漏安全管理

普光气田天然气净化厂是中国石化集团公司"川气东送工程"的关键组成部分,在投料试车期间,富含高浓度H2S的原料气决定了净化过程中的泄漏中毒高风险,尤其在投料试车过程中,实时监测现场H2S气体浓度是试车安全管理的关键。介绍了天然气净化厂净化工艺,分析了试车安全风险;利用安全监测系统、GasFindIR红外成像仪、有毒挥发气体分析仪等先进仪器设备建立了实时安全管理监测方法,实时监测现场H2S气体浓度。结果表明,该方法在天然气净化厂投料试车阶段发现H2S气体泄漏及时,泄漏点定位准确,泄漏量检测精确,保证了普光气田天然气净化厂投料试车作业安全的顺利进行,为高含H2S气田投料试车作业的安全管理提供了参考。     

基于单片机甲烷浓度监测的研究

设计了一种基于单片机来实现的甲烷浓度检测和报警功能的系统,该检测系统以AT89S52单片机为核心,包括有电源电路、传感器采集电路、信号放大电路、红外遥控电路、声光报警电路、显示电路等功能模块组成,通过传感器采集电路采集信号,输出与甲烷浓度对应电压信号,把电压信号进行A/D转换后送入单片机,经单片机处理后驱动器显示出被测气体甲烷浓度值,若被测甲烷浓度大于报警电路预设数值,报警电路发出报警,可以及时切断供电系统,防止瓦斯爆炸事故的发生.该系统采用高精度敏感元件,集成运算放大器INA128,ADc0809,以及远距离高可靠性通信芯片,且具有高速的处理能力,是一种电路设计新颖,参数测量准确,操作方便的甲烷浓度报警监控系统,实现了数字瓦斯气体的实时监控.为实现数字化井下测控和可视化综合管理提供了切实可行的方案.     

载重车辆超载检测与阻止装置研究

针对载重车辆严重的超载问题,对车辆超载的起因、危害、检测方法等进行了深入的分析,提出了一种基于光电式位移传感器的车辆超载检测与阻止装置,并对其进行了结构设计与原理分析。利用车辆载荷与车身高度之间的对应关系,在车辆静止的状态下,通过检测车架与车桥的距离,判断车辆的载荷情况。根据超载情况提供不同的超载报警提醒,甚至切断起动机电源线、喷油器供电线及点火信号线,使发动机无法起动或正常工作,从而从源头上阻止车辆超载现象的发生。     

基于高斯模型对氯气泄漏浓度分布的快速估算方法研究

利用高斯模型对氯气泄漏浓度分布进行了较全面地探讨和研究,分析了高斯模型的实用性,探索了通过地面任意两点的浓度测量值快速计算泄漏源流强和泄漏点的高度以及地面浓度最大值及最大值位置的方法。提出了估算浓度等于和大于某一定值的区域的办法,并通过三个不同浓度的等值线的估算值和模拟值进行了比较,证明该方法的合理性。该方法完全可以推广到其它的模型和各种不同的条件,对于提高事故处置的侦检效率具有积极的意义。