Слесарев Дмитрий Александрович. Развитие магнитного метода неразрушающего контроля за счет автоматизации обработки данных и оптимизации алгоритмов обнаружения дефектов




  • скачать файл:
  • title:
  • Слесарев Дмитрий Александрович. Развитие магнитного метода неразрушающего контроля за счет автоматизации обработки данных и оптимизации алгоритмов обнаружения дефектов
  • Альтернативное название:
  • Слєсарєв Дмитро Олександрович. Розвиток магнітного методу неруйнівного контролю за рахунок автоматизації обробки даних і оптимізації алгоритмів виявлення дефектів Slesarev Dmitry Alexandrovich. Development of the magnetic method of non-destructive testing through the automation of data processing and optimization of algorithms for detecting defects
  • The number of pages:
  • 365
  • university:
  • ЗАО Научно-исследовательский институт интроскопии МНПО Спектр
  • The year of defence:
  • 2017
  • brief description:
  • Слесарев Дмитрий Александрович. Развитие магнитного метода неразрушающего контроля за счет автоматизации обработки данных и оптимизации алгоритмов обнаружения дефектов: диссертация ... доктора Технических наук: 05.11.13 / Слесарев Дмитрий Александрович;[Место защиты: ЗАО Научно-исследовательский институт интроскопии МНПО Спектр], 2017.- 365 с.




    НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
    МЭИ
    На правах рукописи
    Слесарев Дмитрий Александрович
    Развитие магнитного метода неразрушающего контроля за счет автоматизации обработки данных и оптимизации алгоритмов
    обнаружения дефектов
    Специальность 05.11.13. - Приборы и методы контроля природной среды,
    веществ, материалов и изделий.
    ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук
    Москва - 2017
    Оглавление
    Основные обозначения и сокращения 5
    Введение 6
    Глава 1. Современного состояния исследований и разработок в области магнитной дефектоскопии 16
    1.1 Обзор современного состояния магнитной дефектоскопии и методов автоматической обработки результатов дефектоскопии 16
    1.2 Типовые объекты, контролируемые методом магнитных полей рассеяния 21
    1.3 Автоматизация обработки дефектоскопических данных 32
    1.4 Выводы 37
    Глава 2. Построение информационной системы технической диагностики.39
    2.1. Модель системы технической диагностики объекта 39
    2.2 Структура ИС 59
    2.3 Архитектура ИС 61
    2.4 Разработка структуры данных 69
    2.5 Требования к архитектуре базы данных 74
    2.6 Требования к интерфейсам подсистем 76
    2.7 Основные варианты использования ИС 79
    2.8 Анализ основных операций 84
    Выводы 91
    Глава 3. Задачи обнаружения дефектов в магнитной дефектоскопии 93
    3.1 Общая постановка задачи 93
    3.2 Модели диагностических сигналов 107
    3.3 Теоретические основы обнаружения дефектов 113
    3.4 Адаптация порога обнаружения дефектов к свойствам стационарной некоррелированной помехи 127
    3.5 Предварительная фильтрация сигнала для ослабления коррелированной помехи 134
    3.6 Построение адаптивных алгоритмов обнаружения дефектов на фоне нестационарной помехи 138
    3.7 Итерационная адаптация порога обнаружения дефектов 152
    3.8 Пример построения алгоритма обнаружения дефектов 155
    3.9 Выбор опорного сигнала алгоритма обнаружения дефектов для сигналов двух переменных 161
    3.10 Объединение разнородных измерительных каналов для обнаружения дефектов 166
    3.11 Выделение границ области сигнала от дефекта (области интереса)....174
    3.12 Применение вейвлет-преобразования для обнаружения и локализации дефектов 182
    3.13 Проверка измерительных данных и исправление ошибок 196
    Выводы 207
    Глава 4. Классификация и оценка параметров дефектов 210
    4.1. Выбор параметров сигналов для классификации дефектов 213
    4.2. Формирование признака для разделения внешних и внутренних дефектов 230
    4.3. Классификация дефектов с помощью статистических методов 237
    4.4. Классификация дефектов с помощью искусственной нейронной сети 244
    4.5 Выбор решения при наличии нескольких классификаторов 253
    4.6 Классификация конструктивных элементов 257
    4.7 Статистический метод оценки параметров дефектов 268
    Выводы 281
    Глава 5. Практическое применение методологии построения алгоритмов автоматической обработки диагностических данных магнитной дефектоскопии283
    5.1 Качественные и количественные характеристики обнаружения дефектов в магнитном НК 283
    5.2 Программное обеспечение Wintrocon для автоматизированной обработки дефектограмм резинотросовых лент 285
    5.3 Программный комплекс Wintros 3 (RopeQ Diagnostics) - Rope Sterngth для автоматизированной обработки дефектограмм стальных канатов и расчета их остаточной несущей способности 291
    5.4 Программное обеспечение Wintrocor для автоматизированной обработки дефектограмм стальных листов 302
    5.5 Программа автоматического распознавания данных дефектоскопов МДСКАН для обработки данных внутритрубной магнитной дефектоскопии 307
    5.6 Программное обеспечение IntroVID для автоматизированной обработки данных внутритрубных индикаторов дефектов ВИД219, ВИД159, ВИД114 317
    5.7 Автоматизированный дефектоскоп для мониторинга талевых канатов Интрос-Авто 320
    Выводы 331
    Заключение 333
    Литература 336
    Приложения 352
    Основные обозначения и сокращения
    БД — база данных
    БУИ — блок управления и индикации
    ВИП — внутритрубный инспекционный прибор
    ВОД — вероятность обнаружения дефекта
    ВТД — внутритрубная диагностика
    ИС — информационная система
    ЛД — локальные дефекты
    МГ — магнитная головка
    НК — неразрушающий контроль
    ОК — объект контроля
    ПО — программное обеспечение
    ПС — потеря сечения
    РВС — резервуар вертикальный стальной
    РТЛ — резинотросовая лента
    ско — средне-квадратическое отклонение
    СОП — стандартный образец предприятия
    Введение
    Магнитные методы неразрушающего контроля играют важную роль в обеспечении технической и экологической безопасности промышленного оборудования и строительных сооружений, особенно в таких отраслях как добыча природных ископаемых, металлургия, нефтяная и газовая промышленность, машиностроение, транспорт. Эти методы используются для решения различного типа задач: толщинометрии, структуроскопии, обнаружения нарушения
    сплошности материала изделия — то есть дефектоскопии. Магнитные методы утверждены ГОСТами и международными нормами в качестве стандартных методов для многих объектов, в частности, стального проката, трубопроводов, стальных канатов [1,2]. Их широкое распространение обусловлено важнейшими преимуществами этих методов:
    возможностью контроля как поверхностных, так и внутренних слоев объекта,
    бесконтактность процесса контроля, возможность контроля через защитное покрытие, высокая производительность, безопасность для персонала и окружающей среды.
    История применения магнитных методов неразрушающего контроля насчитывает уже более ста лет, и важный вклад в их развитие внесли российские ученые и изобретатели. Ещё в начале ХХ века магнитная структуроскопия начала применяться для контроля качества металлургических изделий, а в 20-ых годах был разработан и внедрен электромагнитный дефектоскоп для контроля колесных пар железнодорожных вагонов [3]. В развитии теоретических основ магнитного контроля важную роль сыграли такие отечественные ученые как М.Н. Михеев, Р.И. Янус, В.К. Аркадьев, в частности, впервые была сформулирована аналитическая модель дефекта сплошности материала в магнитном поле [4], было исследовано влияние напряжённости приложенного магнитного поля на выявляемость дефектов [5]. Активно разработкой и внедрением магнитных методов контроля занимались и зарубежные инженеры и учёные, в частности, немецкий инженер А. Отто в начале 30-ых годов создал электромагнитную установку для контроля шахтных стальных канатов [6], в конце 30-ых Ф. Ферстер разработал флюкс-магнетометр и продемонстрировал возможность его применения для определения магнитных свойств материалов, а в конце 50-х в [7] он опубликовал изложение теоретических основ электромагнитного неразрушающего контроля.
    Дальнейшее развитие теоретических основ магнитного контроля, в частности, исследования Н.Н. Зацепиным распределения магнитного поля над дефектом [8,9], развитие Н.Н. Зацепиным и В.Е. Щербининым метода расчета трехмерного распределения поля от дефекта в пространстве [10], и детальное исследование топологии различных составляющих магнитного поля над дефектом сплошности В.Ф. Мужицким [11,12] позволило подойти к решению задачи магнитной дефектометрии. Важную роль в этом также сыграла разработка методов математического моделирования электромагнитных полей в объекте контроля [13, 14], в особенности методов конечно-разностного моделирования распределения магнитного поля над дефектом [15], и использование этого метода для решения обратной задачи — оценки размеров дефектов по измеренному распределению поля над ним. Это существенно расширило спектр применения магнитного контроля. Конечная цель дефектоскопического обследования состоит в оценки текущего прочностного состояния объекта контроля и прогноза относительно возможности дальнейшей его эксплуатации, такая оценка требует информации о размерах и расположении дефектов в объекте контроля и динамику их развития. Переход к дефектометрии дал импульс к распространению магнитных методов на такие важные промышленные объекты, как трубопроводы, нефтяные и газовые стальные резервуары, обсадные колонны и насосно-компрессорные трубы нефтегазовых скважин. Как следствие, магнитная дефектоскопия была включена в отраслевые руководящие документы, а также российские и международные стандарты, как составная часть обследований по промышленной безопасности ряда объектов.
    Коллектив НИИ Интроскопии, в том числе П.К. Ощепков, В.В. Клюев, Л.А. Хватов, положил основы промышленного применения автоматических магнитных дефектоскопических установок для контроля трубного и листового проката [16]. Высокая производительность позволила магнитной и электромагнитной дефектоскопии стать составной частью автоматизированных технологических и производственных процессов. Большой вклад в развитие магнитных методов контроля внесли также сотрудники кафедры электротехники и интроскопии МЭИ, в частности, В.Г. Сергеев, В.В. Сухоруков, В.П. Лунин [17-20], сотрудники Уральского отделения РАН, в частности, В.Е. Щербинин, Э.С. Горкунов [21, 22]. Современные методы моделирования электромагнитного поля в окрестности дефектов сплошности металла, в развитие которых важный вклад внесли П.Н. Шкатов [23], Р.В. Загидулин [24], В.П. Лунин [20], позволяют с помощью стандартных вычислительных средств эффективно и с большой точностью решать как прямую, так и обратную задачи и использовать результат для оперативной оценки размеров дефектов.
    Активное внедрение микропроцессорных технологий в системы неразрушающего контроля, активный рост объемов и снижение габаритов накопителей данных последние полтора десятилетия, с одной стороны, и принятие более строгих стандартов в области технической безопасности и охраны окружающей среды — с другой стороны, стимулировали переход от выборочного контроля крупных промышленных объектов к сплошному контролю. Это привело к многократному увеличению объема диагностических данных. Решение задачи их обработки возможно только с использованием автоматизированных методов обработки и интерпретации, причем по мере повышения требований к результатам неразрушающего контроля степень автоматизации увеличивается. Так, автоматизация охватывает этапы: обнаружения дефектов, оценки параметров дефектов, подготовки отчетных материалов.
    Автоматизация обработки диагностических данных позволяет:
    1. Значительно сократить время обработки и, соответственно, затраты;
    2. Исключить влияние субъективных ошибок, особенно частых при обработке больших объемов однотипных данных;
    3. Обеспечить повторяемость и воспроизводимость результатов обработки.
    Эффективность автоматизированной обработки диагностических данных в
    значительной степени зависит от построения схемы процесса обработки данных конкретного объекта контроля в целом, учета специфики применяемого метода контроля, и построения алгоритмов обнаружения и оценки параметров дефектов, в частности. Однако задача построения информационных систем автоматизированной обработки данных магнитной дефектоскопии оставалась до настоящего времени недостаточно проработанной, отсутствовала общая теория построения оптимальных алгоритмов обнаружения дефектов, которая учитывала бы учитывала особенности свойств помехи для разных объектов контроля. Построение эффективной системы обработки данных, особенно в свете требований стандартов управления качеством ИСО 9001, возможно только при рассмотрении процесса дефектоскопического обследования объекта в целом, и оптимальной реализации элементов этого процесса в комплексном программном обеспечении. Настоящая диссертационная работа посвящена разработке методологии проектирования алгоритмов автоматической обработки диагностических данных магнитной дефектоскопии и программного обеспечения
    автоматизированного анализа результатов магнитной дефектоскопии.
    Цель диссертационной работы
    Цель данной диссертационной работы состоит в повышении достоверности автоматизированной обработки данных магнитной дефектоскопии путем разработки общей концепции проектирования программного обеспечения магнитной дефектоскопии и развития общей методологии проектирования алгоритмов автоматического обнаружения и идентификации дефектов в магнитном НК, что позволит снизить риск техногенных аварий и повысить безопасность промышленных объектов.
    Задачи исследования
    Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
    1. Разработать методику проектирования информационных систем магнитной дефектоскопии, включающую в себя принципы построения и требования к программному обеспечению для автоматизированной обработки диагностических данных, оценки остаточного ресурса объекта контроля и подготовки отчетных материалов.
    2. Разработать систему алгоритмов обнаружения дефектов, таких как обрывы проволок стальных канатов и коррозия тела трубы (стального листа), на фоне стационарной и нестационарной помехи.
    3. Разработать и внедрить критерии обнаружения отказов измерительной системы и провести сравнительный анализ различных методов восстановления утерянных данных, определить оптимальный метод восстановления данных для задач магнитной дефектоскопии.
    4. Разработать алгоритмы классификации дефектов и особенностей с помощью статистических и нейросетевых методов, разработать и внедрить критерий выбора наилучшего решения при наличии нескольких альтернативных классификаторов. Разработать и внедрить алгоритм
    определения типа (внешний/внутренний) для дефектов стальных листов.
    5. Разработать алгоритм классификации основных конструктивных элементов трубопроводов по данным магнитной внутритрубной дефектоскопии.
    6. Аналитически рассмотреть пути повышения точности статистического метода оценки размеров дефектов по результатам магнитной внутритрубной дефектоскопии.
    Научная новизна
    1. Разработана методология проектирования адаптивных алгоритмов обнаружения дефектов при магнитном и электромагнитном контроле изделий, учитывающая вариацию свойств сигналов от дефектов и локальных свойств помехи, что позволяет обеспечить наиболее достоверное обнаружение дефектов на фоне как стационарной, так и нестационарной коррелированной и некоррелированной помехи. Предложен метод проектирования алгоритма обнаружения дефектов с неизвестными параметрами при заданной допустимой вероятности ложного обнаружения.
    2. Разработан метод повышения вероятности обнаружения локальных дефектов стальных канатов на основе комплексирования двух разнородных измерительных каналов и алгоритм, реализующий этот метод, обеспечивающий возможность автоматического мониторинга состояния каната.
    3. Разработан обеспечивающий повышение информационной надёжности систем НК критерий автоматического обнаружения отказов магнитно¬измерительных датчиков, отличающийся адаптацией к характеристикам помехи; на основании сравнительного анализа различных методов восстановления данных. Показано, что оптимальный результат обеспечивает кусочно-линейная интерполяция с дополнительным анализом области экстремума сигнала.
    4. Разработан метод и предложен критерий выбора решения при наличии нескольких альтернативных классификаторов типа дефекта, обеспечивающий повышение информационной надёжности средств НК за счет увеличения достоверности идентификации дефектов.
    Методы исследования
    Теоретический анализ и решение поставленных задач основаны на теории вероятностей и математической статистике, теории случайных процессов, теории вейвлет преобразования, теории приближений, методах нечеткой логики.
    Защищаемые научные положения
    1. Методология разработки и типовая структура информационной системы автоматизированной обработки измерительных данных магнитного НК.
    2. Адаптивные алгоритмы обнаружения сигналов от дефектов в условиях нестационарной коррелированной и некоррелированной помехи, реализующие подстройку параметров алгоритма к локальным свойствам помехи с учетом характеристик полезного сигнала.
    3. Методика проектирования алгоритмов определение границ области дефекта для двумерных пространственных сигналов в магнитном контроле, основанная на введении обобщенного функционала относительно регистрируемого сигнала.
    4. Алгоритмы обнаружения дефектов на фоне интенсивной помехи, основанные на применении одномерного и двумерного дискретного вейвлет- преобразования.
    5. Комплексный критерий автоматического обнаружения сбоев магнитно-измерительных датчиков и метод восстановления утерянных данных на основе учета модели сигнала.
    6. Метод и критерий определения класса дефекта при наличии нескольких альтернативных классификаторов, основанный на теории нечетких множеств.
    Практическая значимость и реализация результатов работы
    1. Разработана типовая архитектура для построения программного комплекса обработки и анализа данных магнитной дефектоскопии, изложены основные требования к его компонентам. Эта архитектура реализована в программном обеспечении: Wintros 3 (RopeQ Diagnostics), Rope Strength, Wintrocon, Wintrocor, IntroVID, позволяющих в том числе рассчитывать остаточную несущую способность и оценивать остаточный ресурс стальных канатов.
    2. Разработана система адаптивных алгоритмов обнаружения дефектов, реализующих подстройку параметров алгоритма с учетом свойств заданных сигналов от дефекта и локальных свойств помехи.
    3. Разработан алгоритм комплексирования данных измерительных каналов локальных дефектов на основе датчиков Холла и индуктивных катушек для автоматического обнаружения дефектов стальных канатов. Предложенный алгоритм реализован в программном обеспечении автоматизированного дефектоскопа для мониторинга талевых канатов.
    4. Разработан адаптивный алгоритм обнаружения отказов и коррекции данных магнито-измерительных датчиков.
    5. Предложен признак на основе комплексирования магнитных и вихретоковых сигналов для разделения дефектов на внешней и внутренней поверхности стального листа.
    6. Предложен основанный на нечеткой логике критерий выбора решения при наличии нескольких альтернативных классификаторов типа дефекта, например, нейросетевого и дискриминантного.
    Приведенные выше алгоритмы реализованы в программном обеспечении предназначенном для обработки дефектограмм: стальных канатов,
    внутритрубных инспекционных приборов (ВИП); резинотросовых лент (РТЛ); днищ вертикальных стальных резервуаров (РВС); а также в программном обеспечении автоматизированного дефектоскопа для мониторинга талевых канатов.
    Разработанное программное обеспечение широко применяется, начиная с 2005 года, как в России, так и по всему миру для обработки данных магнитных дефектоскопов Интрос, Интрокон, Интрокор, МДСКАН, Интрос-Авто, выпускаемых компанией ИНТРОН ПЛЮС. Применение разработанного ПО позволило обеспечить вероятность обнаружения дефектов 90-95%, реализовать численную оценку их параметров, осуществлять оценку остаточной несущей способности и ресурса стальных канатов, существенно (в 4-5 раз) сократить затраты на подготовку отчетов о дефектоскопии соответствующих объектов.
    Апробация работы
    Основные результаты работы докладывались на:
    1. 4-ой Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», Москва, 2005;
    2. XVII Российской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и диагностика» - Екатеринбург, 2005;
    3. 51-ом Международном научном коллоквиуме, Технический университет Ильменау, г. Ильменау, Германия, 2006;
    4. 9-ой Европейской конференции по неразрушающему контролю, Берлин, Германия, 2006;
    5. XVIII Всероссийской конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика», Нижний Новгород, 2008;
    6. 17-ой Всемирной конференции по неразрушающему контролю, Шанхай, Китай, 2008;
    7. 8-ой Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», Москва, 2009;
    8. 54-ом Международном научном коллоквиуме, Технический университет
    Ильменау, г. Ильменау, Германия, 2009;
    9. 10-ой Европейской конференции по неразрушающему контролю, Москва,
    2010;
    10. V Российской научно-технической конференции «Ресурс и диагностика материалов и конструкций», Екатеринбург, 2011;
    11. 19-ой Всероссийской научно-технической конференции по
    неразрушающему контролю и технической диагностике, Самара, 2011;
    12. 18-ой Всемирной конференции по неразрушающему контролю, Дурбан, ЮАР, 2012;
    13. ХХ-ой Всероссийской научно-технической конференции по
    неразрушающему контролю и технической диагностике, Москва, 2014;
    14. 11-ой Европейской конференции по неразрушающему контролю, Прага, Чехия, 2014;
    15. Конференции “Территория НДТ”, Москва, 2015.
    16. 19-ой Всемирной конференции по неразрушающему контролю, Мюнхен, ФРГ, 2016.
    17. XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике, Москва, 2017.
  • bibliography:
  • Выводы
    1. На основе предложенной в работе методологии разработано и внедрено программное обеспечение для автоматизированной обработки дефектограмм РТЛ «Wintrocon», реализующее адаптивные алгоритмы обнаружения дефектов и обеспечивающее вероятность обнаружения стыков и дефектов 99% при вероятности ложного обнаружения 5% и 15% соответственно.
    2. На основе предложенной в работе методологии разработан и внедрен программный комплекс для автоматизированной обработки дефектограмм и расчета несущей способности стальных канатов «Wintros 3» - «Rope Strength», реализующий адаптивные алгоритмы обнаружения дефектов и идентификации конструктивных элементов и обеспечивающий вероятность обнаружения дефектов 89% при вероятности ложного обнаружения 8%.
    3. На основе предложенной в работе методологии разработано и внедрено программное обеспечение «Wintrocor» для автоматизированной обработки дефектограмм стальных листов РВС, реализующее адаптивные алгоритмы обнаружения дефектов, а также определение положение дефекта на основе комплексирования магнитных и вихретоковых сигналов, обеспечивающее достоверность определения типа 99% для внешних дефектов и 85% для внутренних.
    4. Разработано и внедрено программное обеспечение автоматического распознавания данных внутритрубных магнитных дефектоскопов МДСКАН (ПОД МДСКАН), реализующее адаптивные алгоритмы обнаружения и нахождения области дефектов, обнаружения отказов и коррекции данных магнито-измерительных датчиков, основанный на нечеткой логике критерий выбора класса дефекта при использовании альтернативных классификаторов. Обеспечиваемая ПО вероятность обнаружения сварных соединений составляет 98%, вероятность обнаружения дефектов составляет не менее 95%, доверительная вероятность заданной точности оценки параметров дефектов составляет 97%.
    5. Разработано и внедрено программное обеспечение Intro VID для автоматического распознавания данных внутритрубных магнитных дефектоскопов ВИД219, ВИД159, ВИД114, реализующее адаптивные
    алгоритмы обнаружения дефектов и конструктивных особенностей.
    6. Разработан и внедрен автоматизированный дефектоскоп для мониторинга талевых канатов буровых установок Интрос-Авто, обеспечивающий контроль каната по критериям потери сечения и локальных дефектов, реализующий алгоритм обнаружения дефектов на основе комплексирования измерительных каналов датчиков Холла и индуктивных катушек и обеспечивающий вероятность обнаружения дефектов 94% при вероятности ложного обнаружения 15%. Применение дефектоскопа позволяет повысить безопасность талевого блока и при этом значительно снизить затраты на замену каната в результате перехода к эксплуатации по фактическому состоянию каната.
    Заключение
    1. Разработана типовая структура информационной системы для
    автоматизированной обработки данных магнитного и электромагнитного неразрушающего контроля, в том числе с целью анализа результатов контроля и оценки остаточного ресурса объекта контроля. На основе указанной структуры разработано программное обеспечение для
    автоматизированной обработки дефектограмм резинотросовых лент, стальных канатов и стальных листов. Разработанное программное обеспечение позволило сократить время обработки дефектограмм в 4-5 раз.
    2. Разработаны алгоритмы автоматического обнаружения дефектов с неизвестными параметрами на фоне некоррелированой и коррелированной помехи на основе построения системы базовых сигналов. Разработаны адаптивные алгоритмы обнаружения дефектов на фоне нестационарной некоррелированной и коррелированной помехи.
    3. Разработан алгоритм определения границ области дефекта на
    дефектограмме, основанная на введении обобщенного функционала относительно регистрируемого сигнала.
    4. Разработан метод комплексирования измерительных каналов локальных дефектов на основе датчиков Холла и на основе индуктивных катушек при обработке данных магнитной дефектоскопии стальных канатов, обеспечивающий повышение вероятности обнаружения дефектов.
    5. Исследованы различные методы восстановления данных, потерянных вследствие отказов магнитно-измерительных датчиков. Предложен метод автоматического обнаружения отказов и коррекции показаний датчиков на основе учета модели сигнала от дефекта. Показано, что оптимальной является кусочно-линейная интерполяция с дополнительным анализом области отказа на наличие экстремума, которая, в частности, позволяет сократить обусловленную отказом составляющую погрешности оценки глубины потери металла стенки трубы до 0,09Т (где Т — толщина стенки трубы).
    6. Предложен критерий классификации дефектов на внутренние и внешние на основе комплексирования данных вихретоковых и магнитных датчиков, обеспечивающий достоверность классификации не ниже 85%.
    7. Разработан системный подход к проектированию алгоритмов классификации дефектов на основе статистического и нейросетевого методов. Предложен основанный на теории нечетких множеств метод и критерий определения класса дефекта при наличии нескольких альтернативных классификаторов, обеспечивающий повышение итоговой достоверности классификации.
    8. Разработан алгоритм классификации на основе данных магнитной внутритрубной дефектоскопии таких конструктивных элементов трубопроводов, как тройники, отводы и задвижки.
    9. Теоретически рассмотрен статистический метод оценки размера дефекта сплошности на основе параметров соответствующего сигнала магнитных датчиков и описан метод снижения погрешности этой оценки.
    10. Разработанные алгоритмы использованы в программном обеспечении Wintrocon, Wintros 3, ПОД МДСКАН и позволили обеспечить вероятность обнаружения дефектов: 99% для обрывов металлокорда РТЛ, 89% для обрывов проволок каната, 95% для потерь металла на трубопроводе. Разработанные алгоритмы использованы также в автоматизированном дефектоскопе Интрос-Авто для мониторинга стальных канатов, применение которого позволяет повысить безопасность талевого блока и при этом значительно снизить затраты на замену каната в результате перехода к
    эксплуатации по фактическому состоянию каната.
    Разработанное на основании результатов диссертационной работы программное обеспечение Wintrocon, Wintros 3 и Wintrocor используется более, чем 250 заказчиками как в России, так и за рубежом. Программное обеспечение для обработки данных внутритрубной дефектоскопии успешно применяется в таких компаниях как ОАО ЦТД «Диаскан», ОАО «Газпромнефть-ННГ». По результатам диссертационной работы получено 6 Свидетельств о государственной регистрации программа для ЭВМ и 1 патент РФ на метод и устройство.
  • Стоимость доставки:
  • 230.00 руб


SEARCH READY THESIS OR ARTICLE


Доставка любой диссертации из России и Украины


THE LAST ARTICLES AND ABSTRACTS

ГБУР ЛЮСЯ ВОЛОДИМИРІВНА АДМІНІСТРАТИВНА ВІДПОВІДАЛЬНІСТЬ ЗА ПРАВОПОРУШЕННЯ У СФЕРІ ВИКОРИСТАННЯ ТА ОХОРОНИ ВОДНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИ
МИШУНЕНКОВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА Взаимосвязь теоретической и практической подготовки бакалавров по направлению «Туризм и рекреация» в Республике Польша»
Ржевский Валентин Сергеевич Комплексное применение низкочастотного переменного электростатического поля и широкополосной электромагнитной терапии в реабилитации больных с гнойно-воспалительными заболеваниями челюстно-лицевой области
Орехов Генрих Васильевич НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОАКСИАЛЬНЫХ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ
СОЛЯНИК Анатолий Иванович МЕТОДОЛОГИЯ И ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ САНАТОРНО-КУРОРТНОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА