目前石油和天然氣已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?從而地下管道建設(shè)也越來越密集。在給人們帶來便利的同時(shí),管道由于在役時(shí)間長,外防腐層可能會(huì)由于各種原因而產(chǎn)生缺陷和破損,甚至發(fā)生泄漏,長此以往會(huì)給管道安全、高效、持續(xù)的運(yùn)輸帶來不利的后果,嚴(yán)重的則會(huì)發(fā)生爆炸事故,同時(shí)會(huì)造成巨大的環(huán)境破壞。非開挖檢測(cè)技術(shù)是目前地下管線檢測(cè)常用的檢測(cè)手段,針對(duì)埋地管道是否腐蝕、泄漏并確定泄漏點(diǎn)位置的檢測(cè)。本文首先采用ANSYS有限元仿真和補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合使用的方法對(duì)埋地管道進(jìn)行了非開挖仿真還原;然后對(duì)埋地鋼質(zhì)管道防腐層存在破損時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),分析破損點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)與破損點(diǎn)大小以及位置的關(guān)系;最終設(shè)計(jì)了一款埋地鋼質(zhì)管道非開挖檢測(cè)小車,包括硬件以及軟件系統(tǒng)通信的設(shè)計(jì),并對(duì)其進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明該小車具有實(shí)用性、可操作性以及高效性。其主要內(nèi)容如下:1、使用ANSYS有限元分析軟件建立埋地鋼質(zhì)管道模型,并模擬計(jì)算管道在不同影響因素下的電勢(shì)峰值和電勢(shì)平均值,構(gòu)建6輸入1輸出的補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。然后利用MATLAB軟件編程對(duì)模型中的數(shù)據(jù)訓(xùn)練使網(wǎng)絡(luò)的輸出誤差最小并進(jìn)行性能驗(yàn)證,形成三維還原數(shù)據(jù)庫。采用非線性... 

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 埋地鋼質(zhì)管道非開挖檢測(cè)概述
        1.2.2 埋地鋼質(zhì)管道防腐層缺陷檢測(cè)技術(shù)
            1.2.2.1 多頻管中電流法(PCM)
            1.2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)管/地電位檢測(cè)法(P/S)
            1.2.2.3 密間距電位測(cè)試法(CIPS)
            1.2.2.4 Pearson檢測(cè)法(PS)
            1.2.2.5 變頻選頻法
            1.2.2.6 直流電壓梯度測(cè)試法(DCVG)
    1.3 國內(nèi)外埋地鋼質(zhì)管道非開挖檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及意義
    1.5 研究內(nèi)容
第二章 埋地鋼質(zhì)管道非開挖仿真還原
    2.1 引言
    2.2 ANSYS電磁模塊仿真簡(jiǎn)介
    2.3 補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
    2.4 埋地鋼質(zhì)管道模型的建立與模擬計(jì)算
        2.4.1 建立埋地鋼質(zhì)管道模型
        2.4.2 ANSYS仿真模擬計(jì)算
    2.5 補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各因素對(duì)數(shù)據(jù)訓(xùn)練誤差收斂的影響
        2.5.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)訓(xùn)練誤差的影響
        2.5.2 初始輸入隸屬函數(shù)寬度對(duì)訓(xùn)練誤差的影響
        2.5.3 初始輸出隸屬函數(shù)寬度對(duì)訓(xùn)練誤差的影響
    2.6 正交試驗(yàn)法確定最優(yōu)因素組合并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能驗(yàn)證
        2.6.1 正交試驗(yàn)
        2.6.2 網(wǎng)絡(luò)性能驗(yàn)證
    2.7 埋地鋼質(zhì)管道三維還原
        2.7.1 管道三維還原
        2.7.2 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證
    2.8 本章小結(jié)
第三章 埋地鋼質(zhì)管道防腐層破損現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品
        3.2.2 土壤電阻率的測(cè)定
        3.2.3 檢測(cè)方法的選擇
    3.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)建
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.4.1 防腐層破損大小對(duì)漏點(diǎn)電位的影響
        3.4.2 土壤電阻率對(duì)漏點(diǎn)電位的影響
        3.4.3 防腐層破損位置對(duì)漏點(diǎn)電位的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 埋地鋼質(zhì)管道非開挖檢測(cè)小車設(shè)計(jì)及應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 非開挖檢測(cè)小車功能與組成
    4.3 非開挖檢測(cè)小車設(shè)計(jì)
        4.3.1 非開挖檢測(cè)小車設(shè)計(jì)思路
        4.3.2 非開挖檢測(cè)小車硬件設(shè)計(jì)
            4.3.2.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
            4.3.2.2 自動(dòng)控制模塊設(shè)計(jì)
        4.3.3 非開挖檢測(cè)小車硬件選型及設(shè)計(jì)
            4.3.3.1 可編程控制器
            4.3.3.2 步進(jìn)電機(jī)
            4.3.3.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
            4.3.3.4 系統(tǒng)電源
        4.3.4 非開挖檢測(cè)小車上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
            4.3.4.1 組態(tài)王簡(jiǎn)介
            4.3.4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.4 非開挖檢測(cè)小車的應(yīng)用
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
        4.4.2 非開挖檢測(cè)小車數(shù)據(jù)采集
            4.4.2.1 檢測(cè)板控制
            4.4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
附表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬管道在土壤中的腐蝕與防護(hù)[J]. 許偉.  化工管理. 2017(31)
[2]淺談電磁場(chǎng)中的幾個(gè)常用定則[J]. 粟偉.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2017(28)
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[4]油氣管道運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀及問題分析[J]. 張其莘,趙靜.  石化技術(shù). 2016(10)
[5]基于西門子S7-200PLC驅(qū)動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 陳小江.  內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2016(07)
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[7]埋地鋼制管道非開挖腐蝕檢測(cè)技術(shù)[J]. 王文奮,董海濤.  全面腐蝕控制. 2016(01)
[8]皮爾遜檢測(cè)法在埋地燃?xì)夤艿佬孤┒ㄎ坏膽?yīng)用[J]. 楊國華,葉曉杭,范列朋.  煤氣與熱力. 2015(11)
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碩士論文
[1]埋地管道防腐層缺陷檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 李靜.天津大學(xué) 2009
[2]基于陰極保護(hù)的埋地鋼質(zhì)管道外覆蓋層缺陷檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王長勇.北京工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3678209