管道作為能源輸送的重要載體,廣泛應(yīng)用于石油、天然氣的運輸。管道在運行過程中,因運送物料、自然環(huán)境和人為因素等影響,會產(chǎn)生腐蝕、裂紋等缺陷,定期進行管道檢測并實現(xiàn)管道完整性管理,有利于保證管道安全運行、防止重大事故的發(fā)生�；趹T性導(dǎo)航技術(shù)的管道檢測地理坐標(biāo)定位,可與管道內(nèi)檢測或管道清管工作同時進行,測量整個管道的地理坐標(biāo)定位信息,并通過結(jié)合管道缺陷檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果,實現(xiàn)對管道缺陷及特征的精準(zhǔn)定位。在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出的測量數(shù)據(jù)中,除了可以解算得到整條管道的軌跡外,還記錄了整個管道檢測過程中檢測器運行狀態(tài)發(fā)生改變的每一個細(xì)節(jié),包含了大量潛在的管道特征信息有待進一步挖掘。本文研究了慣性導(dǎo)航技術(shù)基礎(chǔ)理論和基于捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航技術(shù)的管道軌跡解算原理及相關(guān)算法,采用分段解算的手段對地理坐標(biāo)定位誤差進行修正。在此基礎(chǔ)上,采用慣性導(dǎo)航技術(shù)進行獨立的管道彎頭和管道焊縫定位及相關(guān)參數(shù)解算。通過研究管道彎頭和管道焊縫的特征,建立特征參數(shù)解算模型;利用慣性測量單元及里程計的輸出信息,研究管道彎頭和管道焊縫的定位方法;推導(dǎo)三維空間角度合成算法并給出管道彎頭角度、曲率半徑和曲率的計算方法;研究管道彎頭起始處姿態(tài)解算... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 管道內(nèi)檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 管道檢測地理坐標(biāo)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的研究內(nèi)容與章節(jié)安排
        1.4.1 論文的研究內(nèi)容
        1.4.2 論文的章節(jié)安排
第2章 慣性導(dǎo)航技術(shù)與管道檢測地理坐標(biāo)定位原理
    2.1 慣性導(dǎo)航技術(shù)及其數(shù)學(xué)描述
        2.1.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本坐標(biāo)系
        2.1.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要參數(shù)
        2.1.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)系間的變換
    2.2 管道檢測地理坐標(biāo)定位系統(tǒng)
        2.2.1 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
        2.2.2 管道內(nèi)檢測系統(tǒng)與管道檢測地理坐標(biāo)定位系統(tǒng)
        2.2.3 檢測器坐標(biāo)系統(tǒng)
    2.3 管道檢測地理坐標(biāo)定位方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于慣性導(dǎo)航技術(shù)的管道特征點定位與參數(shù)解算
    3.1 MATLAB數(shù)學(xué)軟件
        3.1.1 軟件特性
        3.1.2 涉及到的相關(guān)函數(shù)
    3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理原理
        3.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理程序
    3.3 管道焊縫定位方法
        3.3.1 管道焊縫定位原理
        3.3.2 管道焊縫定位程序
    3.4 管道彎頭定位方法
        3.4.1 管道彎頭定位原理
        3.4.2 管道彎頭定位程序
    3.5 管道彎頭參數(shù)解算方法
        3.5.1 彎頭參數(shù)解算原理與模型
        3.5.2 管道彎頭角度計算算法
        3.5.3 管道彎頭走向解算算法
        3.5.4 管道彎頭參數(shù)解算程序
    3.6 特征點匹配方案
    3.7 本章小結(jié)
第4章 實驗驗證與誤差分析
    4.1 含有標(biāo)準(zhǔn)管道彎頭的管段實驗
        4.1.1 實驗參數(shù)
        4.1.2 數(shù)據(jù)分析與預(yù)處理
        4.1.3 管道彎頭定位
        4.1.4 管道彎頭參數(shù)解算與誤差分析
    4.2 管道彎頭工程實踐數(shù)據(jù)解析
        4.2.1 工程參數(shù)
        4.2.2 數(shù)據(jù)分析與預(yù)處理
        4.2.3 管道彎頭解算結(jié)果與誤差分析
    4.3 管道焊縫工程實踐數(shù)據(jù)解析
        4.3.1 工程參數(shù)
        4.3.2 數(shù)據(jù)分析與預(yù)處理
        4.3.3 管道焊縫定位結(jié)果與誤差分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 程序清單
    A.1 測量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
    A.2 結(jié)合限制條件確定管道焊縫
    A.3 管道彎頭參數(shù)計算
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于低成本MEMS慣性器件的車載短時導(dǎo)航算法研究[J]. 杜思遠,李杰,鄭濤,許廷金,魏曉凱.  儀表技術(shù)與傳感器. 2018(11)
[2]一種在役管道彎頭走向參數(shù)測量計算方法[J]. 楊金生,邱城,劉爭,張菊,胡鐵華,李巖,史瑞龍.  油氣儲運. 2018(12)
[3]基于短期數(shù)據(jù)融合的自主三維導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 陳瑩超,熊繼軍,周兆英,譚秋林,李增彥.  儀表技術(shù)與傳感器. 2017(01)
[4]管道慣性測繪原始數(shù)據(jù)迭代去噪算法[J]. 靳鵬,楊理踐,高松巍.  無損檢測. 2016(03)
[5]采用MEMS慣導(dǎo)的小口徑管道內(nèi)檢測定位方案可行性研究[J]. 牛小驥,曠儉,陳起金.  傳感技術(shù)學(xué)報. 2016(01)
[6]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的長輸埋地管道中心線測量[J]. 李睿,馮慶善,蔡茂林,李海軍,張海亮,劉成海,趙曉明.  石油學(xué)報. 2014(05)
[7]CGCS2000及WGS84坐標(biāo)系若干問題探討及應(yīng)對策略[J]. 林吉兆,賈登科,武警.  水運工程. 2014(02)
[8]基于組合導(dǎo)航技術(shù)的管道地理坐標(biāo)定位算法[J]. 楊理踐,沈博,高松巍.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]WGS84、北京54、高斯-克呂格坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換算法[J]. 陳立頌,任繼山.  上海航天. 2013(05)
[10]基于RTK的機場坐標(biāo)測量誤差分析[J]. 鄭衛(wèi)鋒,孫奉劼,李錫文.  全球定位系統(tǒng). 2013(05)

博士論文
[1]管道地理坐標(biāo)測量系統(tǒng)的誤差校正方法研究[D]. 李暉.沈陽工業(yè)大學(xué) 2015
[2]輸氣管道內(nèi)檢測器設(shè)計及理論研究[D]. 劉保余.中國石油大學(xué) 2010
[3]自主海底管道機器人智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王忠巍.上海交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于低精度慣導(dǎo)系統(tǒng)的短距離管道坐標(biāo)測量方法研究[D]. 范存全.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究[D]. 李振.沈陽工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3655748