«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Разработка подходов применения аппарата нечетких множеств в задаче обнаружения утечки в трубопроводе

УДК: 622.692.482
DOI: 10.33285/2782-604X-2023-11(604)-5-13

Авторы:

¹ УГТУ, Ухта, Россия
² Газпромбанк, Москва, Россия
³ НИИгазэкономика, Москва, Россия

Ключевые слова: обнаружение утечек, нечеткая логика, нечеткие множества, алгоритмы принятия решений

Аннотация:

Для решения проблемы обнаружения утечек в трубопроводах, в целях повышения достоверности результатов, применяется принцип независимого перекрестного использования алгоритмов. При этом под каждый конкретный объект тот или иной алгоритм необходимо настраивать, подбирать параметры, характерные непосредственно для объекта внедрения. В литературе, как правило, не содержится исчерпывающих рекомендаций по практическому применению, позволяющих адаптироваться к реальному объекту, а результаты, получаемые при использовании нескольких независимых алгоритмов, могут быть ложными и противоречивыми. В статье рассматривается вопрос применения алгоритмов нечеткого логического вывода для решения данной проблемы. Для реализации возможности применения накопленного практического опыта предложен алгоритм формирования базы правил и количественных критериев принятия решений на основе экспертных оценок. Показан один из возможных вариантов реализации унифицированного алгоритма принятия решения об утечке на основе нечеткого логического вывода Мамдани.

Список литературы:

1. Сунагатуллин Р.З., Коршунов С.А., Дацов Ю.В. К вопросу технического и методологического сопровождения систем обнаружения утечек // Наука и технологии трубопровод. трансп. нефти и нефтепродуктов. – 2017. – Т. 7, № 5. – С. 42–50.
2. Leak Detection Study – DT PH56-11-D-000001: Final report № 12-173. – Washington: U.S. Department of Transportation, Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration, 2013. – 281 p.
3. Song L. Few Oil Pipeline Splits Detected by Much-Touted Technology. – 2012. – URL: https://insideclimatenews.org/news/20120919/few-oil-pipeline-spills-detected-much-touted-technology (дата обращения 03.10.2023).
4. Шестаков Р.А. К вопросу о методах обнаружения утечек и несанкционированных врезок на магистральных нефтепроводах // Тр. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2015. – № 1(278). – С. 85–94.
5. Гольянов А.А. Анализ методов обнаружений утечек на нефтепроводах // Трансп. и хранение нефтепродуктов. – 2002. – № 10. – С. 5–14.
6. Лурье М.В., Макаров П.С. Гидравлическая локация утечек нефтепродуктов на участке трубопровода // Трансп. и хранение нефтепродуктов. – 1998. – № 12. – С. 65–69.
7. Мамонова Т.Е. Метод определения утечки из нефтепровода, основанный на разности во времени давления // Изв. ТПУ. – 2013. – Т. 323, № 1. – С. 216–219.
8. Леготкина Т.С., Хижняков Ю.Н. Метод определения места утечки нефти в нефтепроводе // Вестн. ИжГТУ им. М.Т. Калашникова. – 2014. – № 1(61). – С. 112–116.
9. Хорин С.А., Абрамов Г.С., Музипов Х.Н. Системы обнаружения утечек в трубопроводах // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2021. – № 9(578). – С. 5–12. – DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-5-12
10. Оценка достоверности определения координаты утечки в нефтепроводе / А.М. Чионов, А.А. Амерханов, И.С. Симонов, С.В. Петренко // Наука и технологии трубопровод. трансп. нефти и нефтепродуктов. – 2019. – Т. 9, № 4. – С. 378–386. – DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-4-378-386
11. Стохастическая модель идентификации утечек / М.Г. Сухарев, К.О. Косова, Б.А. Титов, М.Ю. Чудина // Наука и технологии трубопровод. трансп. нефти и нефтепродуктов. – 2015. – № 4(20). – С. 80–84.
12. Чионов А.М., Амерханов А.А., Кудрицкий А.В. Стохастическая модель материального баланса для обнаружения утечек в нефтепроводе // Наука и технологии трубопровод. трансп. нефти и нефтепродуктов. – 2019. – Т. 9, № 6. – С. 633–639. – DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-6-633-639
13. Бродский Б.Е., Дарховский Б.С. Проблемы и методы вероятностной диагностики // Автоматика и телемеханика. – 1999. – № 8. – С. 3–50.
14. Чернов В.Г. Нечеткие множества. Основы теории и применения: учеб. пособие. – Владимир: Изд-во ВлГУ, 2018. – 155 с.
15. URL: https://itkin.jimdofree.com/
16. Бондарь Д.В., Жолобов В.В., Надежкин О.С. Метод определения параметров утечек в трубопроводах на основе гидродинамических моделей // Наука и технологии трубопровод. трансп. нефти и нефтепродуктов. – 2021. – Т. 11, № 5. – С. 515–527. – DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-5-515-527
17. Логинов И.Н., Коршунов С.А. Математический алгоритм для обнаружения утечек малой интенсивности // Наука и технологии трубопровод. транс. нефти и нефтепродуктов. – 2021. – Т. 11, № 5. – С. 528–534. – DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-5-528-534
18. Зверев Ф.С. Совершенствование технологий обнаружения утечек нефти из трубопроводов: дис. … канд. техн. наук: 25.00.19. – М., 2010. – 173 с.
19. Низамутдинов Р.И. Метод контроля целостности магистральных нефтепроводов без самотечных участков на основе гидродинамической волновой теории: дис. … канд. техн. наук: 05.11.13. – СПб., 2016. – 116 с.
20. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1982. – 224 с.