CN115200758A - 一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法及***，涉及长输油气管道应力安全监测技术领域。通过分别在互补安装截面上设置一传感器组、监测单元，监测单元接收传感器组的采集数据；利用获得的管段管径信息并根据管段管径信息、各传感器组的位置坐标，构建平衡方程；采集数据代入所述平衡方程中进行运算，获得最大应力；根据最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置。解决基于现有点式安装的传感器无法反馈出整条管道的应力分布，监测结果与管道截面真实的最大应力变化误差较大的技术问题。达到弱化理想条件约束而更真实反馈实际管道的应力变化，对管道截面真实的最大应力变化进行可靠监测的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及长输油气管道应力安全监测技术领域，尤其涉及一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法及***。
背景技术
随着我国油气管道里程的跨越式发展以及国家油气管网的初具规模，长输油气管道面临的风险问题越来越多，其中一个主要影响因素就是管道由外载荷引起的应力超过管道的最大屈服极限而引起材料失效。尤其对于钢制长输油气管道，常常会穿越一些滑坡、采空、冻土区等等地质灾害区，土体会对管道产生较大应力叠加且变化程度不可预测，常常需要采用安装应变传感器的方式对管道应力进行长期监测。
为了得到管道截面上的最大应力一般采用在管道截面上安装3支传感器的方式进行数学计算来推得截面上的最大应力。但是通过研究发现，推导的过程中存在着较多的限制条件，传统的3支传感器的安装布设方式很难满足理想条件的要求(同一截面上的3支传感器中心线位于同截面且安装方向与管道绝对平行)，同时采用的计算方法也是基于理想条件的(管道截面应力分布满足圆周理想弹塑性)较难满足。因此，采用传统3支传感器的监测方式就很难满足实际管段监测的需要。
发明内容
本申请的目的是提供一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法及***，用以解决基于现有点式安装的传感器无法反馈出整条管道的应力分布，监测结果与管道截面真实的最大应力变化误差较大的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法及***。
第一方面，本申请提供了一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法，所述方法包括：在待测管段所在管坑内选择土质相近的管段位置，所述管段位置至少包括两个；将所述管段位置对应的管段截面作为互补安装截面，分别在所述互补安装截面轴向平行处安装传感器组，其中，每个传感器组包括传感器A、传感器B、传感器C；分别在所述互补安装截面上布设应力截面监测单元、应力互补截面监测单元，其中，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元分别与一个传感器组通信连接，接收所述传感器组的采集数据；基于所述管段位置，确定各传感器组的位置坐标；获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组的位置坐标，构建平衡方程；将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程中进行运算，获得最大应力；根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置。
优选的，在待测管段所在管坑内选择土质相近的管段位置之前，包括：对内检测排查出高风险点进行现场评价；根据现场评价结果进行风险管段开挖，确定所述待测管段，所述待测管段的长度小于等于20米；检测开挖管段轴向两侧沟底覆土性质，得到管坑内土质信息。
优选的，所述获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组的位置坐标，构建平衡方程，包括：获得各传感器组的笛卡尔位置坐标(x,y)；获得所述管段管径信息r；构建所述平衡方程：αx+βy+γz＝1，其中，α,β,γ为平衡方程的待定系数、z为管道圆周上各点的轴向应变大小、x,y为管道圆周上各点的坐标位置。
优选的，将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程αx+βy+γz＝1中进行运算，获得最大应力，包括：将所述传感器组采集到的应变数据
及位置数据代入所述平衡方程：αx+βy+γz＝1中，获得方程组
其中，i＝1代表监测截面，i＝1’代表互补监测截面，j表示截面上的传感器A、传感器B、传感器C；对所述方程组求解，得到
将系数α，β，γ得到的方程代入所述平衡方程αx+βy+γz＝1中，获得
获得管段的截面方程：x2+y2＝r2，将截面方程代入
中，求导得到所述最大应力
优选的，根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置，包括：
通过公式
计算获得所述最大应力位置(xmax，ymax)。
优选的，所述方法还包括：获得管段管材的允许应力[σ]；获得管道材料的弹性模量E；根据判别式：σmax＝Eεmax≤[σ]，判定管道的应力安全状态。
第二方面，本申请提供了一种基于点式传感器的管道应力分布监测***，所述***包括：传感器组，所述传感器组为两组，分别设置在待测管段的监测截面、互补监测截面上，其中，所述传感器组与管道轴向平行；应力截面监测单元，所述应力截面监测单元与所述监测截面上设置的传感器组连接，获得监测截面的传感器采集数据；应力互补截面监测单元，所述应力互补截面监测单元与所述互补监测截面上设置的传感器组连接，获得所述互补监测截面的传感器采集数据；分析处理***，所述分析处理***分别与所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元连接，接收所述监测截面的传感器采集数据、所述互补监测截面的传感器采集数据进行计算，获得管道应力监测结果。
优选的，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元均包括：供电***，所述供电***通过通讯线缆与所述传感器组连接；采集***，所述采集***分别与所述供电***、所述传感器组连接，所述供电***为所述采集***提供电能支持，所述传感器组将采集到的数据发送至所述采集***；传输***，所述传输***输入端与所述采集***连接，接收所述传感器组的采集数据，输出端与所述分析处理***连接，将接收到的采集数据传输至所述分析处理***。
优选的，所述分析处理***包括：云端服务器，所述云端服务器与所述传输***连接，接收所述传感器组的采集数据；目展示终端，所述目展示终端与所述云端服务器连接，显示所述云端服务器按照预设计算方法进行运算处理得到的监测结果。
优选的，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元还包括：太阳能供电***，所述太阳能供电***设置在所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元的顶端，并与所述供电***连接，将太阳能转换为电能发送至所述供电***。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过在待测管段所在管坑内选择土质相近的管段位置，所述管段位置至少包括两个；将所述管段位置对应的管段截面作为互补安装截面，分别在所述互补安装截面轴向平行处安装传感器组，其中，每个传感器组包括传感器A、传感器B、传感器C；分别在所述互补安装截面上布设应力截面监测单元、应力互补截面监测单元，其中，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元分别与一个传感器组通信连接，接收所述传感器组的采集数据；基于所述管段位置，确定各传感器组的位置坐标；获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组的位置坐标，构建平衡方程；将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程中进行运算，获得最大应力；根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置。实现了对管道上的应力大小和位置进行准确计算，为管道的安全提供了实时的监测保障，达到了提供一种基于点式传感器反映出管段应力变化的传感器布设及计算方法，可以弱化理想条件约束而更真实反馈实际管道的应力变化，对管道截面真实的最大应力变化进行可靠监测的技术效果。从而解决了基于现有点式安装的传感器无法反馈出整条管道的应力分布，监测结果与管道截面真实的最大应力变化误差较大的技术问题。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法中传感器组在管段剖面上的安装示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基于点式传感器的管道应力分布监测***的结构示意图。
附图标记说明：待测管段1、传感器组2、通讯线缆3、供电***4、采集***5、传输***6、太阳能供电***7、应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9、分析处理***10、云端服务器11、目展示终端12。
具体实施方式
本申请通过提供一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法及***，解决了基于现有点式安装的传感器无法反馈出整条管道的应力分布，监测结果与管道截面真实的最大应力变化误差较大的技术问题。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
下面，将参考附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。
实施例一
如图1所示，本申请提供了一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法，所述方法包括：
S1：在待测管段1所在管坑内选择土质相近的管段位置，所述管段位置至少包括两个。
进一步的，在待测管段所在管坑内选择土质相近的管段位置之前，包括：对内检测排查出高风险点进行现场评价；根据现场评价结果进行风险管段开挖，确定所述待测管段，所述待测管段的长度小于等于20米；检测开挖管段轴向两侧沟底覆土性质，得到管坑内土质信息。
具体的，运行中的管道经常会受到外载荷作用而引起轴向应力增大，通过其他检测技术手段将位置排查出后一般采用安装传感器的方法进行应力安全长期监测。传统一般在这样的管道截面上安装3支传感器，通过数学计算即可推导出基于应变数据的截面应力变化和最大值。但该方法存在一定的力学简化及数学假设条件，实际管道几乎不可能达到此要求。基于管道开挖现场的轴向不易准确测量以及安装偏差，多支传感器几乎不可能安装于同一截面的局限性。
本申请实施例提供的传感器布设方法至少使用6支传感器，且传感器的安装尽可能与管道轴向平行，安装截面尽可能垂直轴线，才能削弱安装误差对结果的影响。当灾害作用引起土体载荷作用于管道后，开挖现场管道裸露安装截面，或对内检测排查出的高风险点进行现场评价，对存在风险的管段进行开挖，将风险管段裸露在小于或等级20米的长度，对开挖管段轴向两侧沟底覆土进行土质检测，根据土质检测结果选择其中两个土质最接近的点作为互补监测截面。
S2：将所述管段位置对应的管段截面作为互补安装截面，分别在所述互补安装截面轴向平行处安装传感器组2，其中，每个传感器组2包括传感器A、传感器B、传感器C。
S3：分别在所述互补安装截面上布设应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9，其中，所述应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9分别与一个传感器组2通信连接，接收所述传感器组2的采集数据。
S4：基于所述管段位置，确定各传感器组2的位置坐标。
具体的，在互补监测截面上安装传感器组2，每个传感器组2包括3各传感器，传感器A、传感器B、传感器C，采用现有的点式安装，按照图2的安装方法进行安装，对管段进行监测，并对传感器组2的位置坐标进行确定。同时在两个互补安装截面上分别设置监测单元，分别为应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9，将互补安装截面其中一个作为应力截面，另一个则为应力互补截面，在应力截面处安装应力截面监测单元8，在应力互补截面处安装应力互补截面监测单元9，分别对应力截面、应力互补截面上安装的传感器得到的采集数据进行接收、传输。将得到的监测数据发送至云端服务器11采用预设算法对管道上的应力大小及位置进行准确计算，为管道安全提供实时监测。
S5：获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组2的位置坐标，构建平衡方程。
进一步的，所述获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组的位置坐标，构建平衡方程，包括：获得各传感器组的笛卡尔位置坐标(x,y)；获得所述管段管径信息r；构建所述平衡方程：αx+βy+γz＝1，其中，α,β,γ为平衡方程的待定系数、z为管道圆周上各点的轴向应变大小、x,y为管道圆周上各点的坐标位置。
S6：将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程中进行运算，获得最大应力。
进一步的，将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程αx+βy+γz＝1中进行运算，获得最大应力，包括：将所述传感器组采集到的应变数据
及位置数据代入所述平衡方程：αx+βy+γz＝1中，获得方程组
其中，i＝1代表监测截面，i＝1’代表互补监测截面，j表示截面上的传感器A、传感器B、传感器C；对所述方程组求解，得到
将系数α，β，γ得到的方程代入所述平衡方程αx+βy+γz＝1中，获得
获得管段的截面方程：x2+y2＝r2，将截面方程代入
中，求导得到所述最大应力
S7：根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置。
进一步的，根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置，包括：
通过公式
计算获得所述最大应力位置(xmax，ymax)。
具体的，预设算法为将监测截面与互补监测截面间的管段看成一个整体，而非割裂为两个独立截面，基于管段的弹塑性材料机理，则管段在三个方向的应变可以用平均值表示。采集管道管径r，各支传感器的笛卡尔位置坐标为(x,y)，则根据平衡方程有(式1)的表达方法。
αx+βy+γz＝1................................(式1)
式中：α,β,γ为平衡方程的待定系数；z为管道圆周上各点的轴向应变大小；x,y为管道圆周上各点的坐标位置。
于是将传感器采集到的应变数据
及位置数据代入(式1)后：
求解该方程组：
将系数α，β，γ带入(式1)，可得到：
同时结合管段的截面方程：
x2+y2＝r2...................................(式5)
将(式5)带入(式4)求导后，即可算得最大应力：
最大应力点对应的管道截面上的位置
通过上述方法解出的εmax即为管段在外载荷作用下最大应变，其对应的位置为(xmax，ymax)。通过上述预设算法对管道上的应力大小和位置实现了准确计算，为管道的安全提供了实时的监测保障，达到了提供了一种基于点式传感器反映出管段应力变化的传感器布设及计算方法，可以弱化理想条件约束而更真实反馈实际管道的应力变化，对管道截面真实的最大应力变化进行可靠监测的技术效果。从而解决了基于现有点式安装的传感器无法反馈出整条管道的应力分布，监测结果与管道截面真实的最大应力变化误差较大的技术问题。
进一步的，所述方法还包括：获得管段管材的允许应力[σ]；获得管道材料的弹性模量E；根据判别式：σmax＝Eεmax≤[σ]，判定管道的应力安全状态。
具体的，利用判别式：σmax＝Eεmax≤[σ] (式8)
其中，σmax为最大应变对应的应力(MPa)；E为管道材料的弹性模量(MPa)；[σ]为管材允许的应力(MPa)。可判断管道在外载荷综合作用下的应力安全状态，为管道提供实时监测，以确保管道的安全运行。
实施例二
如图3所示，本申请还提供了一种基于点式传感器的管道应力分布监测***，所述***包括：
传感器组2，所述传感器组2为两组，分别设置在待测管段1的监测截面、互补监测截面上，其中，所述传感器组与管道轴向平行；
应力截面监测单元8，所述应力截面监测单元8与所述监测截面上设置的传感器组2连接，获得监测截面的传感器采集数据；
应力互补截面监测单元9，所述应力互补截面监测单元9与所述互补监测截面上设置的传感器组2连接，获得所述互补监测截面的传感器采集数据；
分析处理***10，所述分析处理***10分别与所述应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9连接，接收所述监测截面的传感器采集数据、所述互补监测截面的传感器采集数据进行计算，获得管道应力监测结果。
进一步的，所述应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9均包括：
供电***4，所述供电***4通过通讯线缆3与所述传感器组2连接；
采集***5，所述采集***5分别与所述供电***4、所述传感器组2连接，所述供电***4为所述采集***5提供电能支持，所述传感器组2将采集到的数据发送至所述采集***5；
传输***6，所述传输***6输入端与所述采集***5连接，接收所述传感器组2的采集数据，输出端与所述分析处理***10连接，将接收到的采集数据传输至所述分析处理***10。
进一步的，所述分析处理***10包括：
云端服务器11，所述云端服务器11与所述传输***6连接，接收所述传感器组2的采集数据；
目展示终端12，所述目展示终端12与所述云端服务器11连接，显示所述云端服务器11按照预设计算方法进行运算处理得到的监测结果，其中，所述预设计算方法为实施例一所述的计算方法。
进一步的，所述应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9还包括：
太阳能供电***7，所述太阳能供电***7设置在所述应力截面监测单元8、应力互补截面监测单元9的顶端，并与所述供电***4连接，将太阳能转换为电能发送至所述供电***4。
前述实施例一中的一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法和具体实例同样适用于本实施例的一种基于点式传感器的管道应力分布监测***，通过前述对一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种基于点式传感器的管道应力分布监测***，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于点式传感器的管道应力分布监测方法，其特征在于，所述方法包括：
在待测管段所在管坑内选择土质相近的管段位置，所述管段位置至少包括两个；
将所述管段位置对应的管段截面作为互补安装截面，分别在所述互补安装截面轴向平行处安装传感器组，其中，每个传感器组包括传感器A、传感器B、传感器C；
分别在所述互补安装截面上布设应力截面监测单元、应力互补截面监测单元，其中，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元分别与一个传感器组通信连接，接收所述传感器组的采集数据；
基于所述管段位置，确定各传感器组的位置坐标；
获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组的位置坐标，构建平衡方程；
将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程中进行运算，获得最大应力；
根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在待测管段所在管坑内选择土质相近的管段位置之前，包括：
对内检测排查出高风险点进行现场评价；
根据现场评价结果进行风险管段开挖，确定所述待测管段，所述待测管段的长度小于等于20米；
检测开挖管段轴向两侧沟底覆土性质，得到管坑内土质信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得管段管径信息，并根据所述管段管径信息、所述各传感器组的位置坐标，构建平衡方程，包括：
获得各传感器组的笛卡尔位置坐标(x,y)；
获得所述管段管径信息r；
构建所述平衡方程：αx+βy+γz＝1，其中，α,β,γ为平衡方程的待定系数、z为管道圆周上各点的轴向应变大小、x,y为管道圆周上各点的坐标位置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元接收到的所述采集数据，代入所述平衡方程αx+βy+γz＝1中进行运算，获得最大应力，包括：
将所述传感器组采集到的应变数据
及位置数据代入所述平衡方程：αx+βy+γz＝1中，获得方程组
其中，i＝1代表监测截面，i＝1’代表互补监测截面，j表示截面上的传感器A、传感器B、传感器C；
对所述方程组求解，得到
将系数α，β，γ得到的方程代入所述平衡方程αx+βy+γz＝1中，获得
获得管段的截面方程：x2+y2＝r2，将截面方程代入
中，求导得到所述最大应力
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述最大应力进行最大应力点对应的管道截面位置计算，确定最大应力位置，包括：
通过公式
计算获得所述最大应力位置(xmax，ymax)。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获得管段管材的允许应力[σ]；
获得管道材料的弹性模量E；
根据判别式：σmax＝Eεmax≤[σ]，判定管道的应力安全状态。
7.一种基于点式传感器的管道应力分布监测***，其特征在于，所述***包括：
传感器组，所述传感器组为两组，分别设置在待测管段的监测截面、互补监测截面上，其中，所述传感器组与管道轴向平行；
应力截面监测单元，所述应力截面监测单元与所述监测截面上设置的传感器组连接，获得监测截面的传感器采集数据；
应力互补截面监测单元，所述应力互补截面监测单元与所述互补监测截面上设置的传感器组连接，获得所述互补监测截面的传感器采集数据；
分析处理***，所述分析处理***分别与所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元连接，接收所述监测截面的传感器采集数据、所述互补监测截面的传感器采集数据进行计算，获得管道应力监测结果。
8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元均包括：
供电***，所述供电***通过通讯线缆与所述传感器组连接；
采集***，所述采集***分别与所述供电***、所述传感器组连接，所述供电***为所述采集***提供电能支持，所述传感器组将采集到的数据发送至所述采集***；
传输***，所述传输***输入端与所述采集***连接，接收所述传感器组的采集数据，输出端与所述分析处理***连接，将接收到的采集数据传输至所述分析处理***。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述分析处理***包括：
云端服务器，所述云端服务器与所述传输***连接，接收所述传感器组的采集数据；
目展示终端，所述目展示终端与所述云端服务器连接，显示所述云端服务器按照预设计算方法进行运算处理得到的监测结果。
10.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元还包括：
太阳能供电***，所述太阳能供电***设置在所述应力截面监测单元、应力互补截面监测单元的顶端，并与所述供电***连接，将太阳能转换为电能发送至所述供电***。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116659573A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-29 | 南通理工学院 | 一种适用于锚具结构健康监测的cfrp传感器布点方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257602A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Jishin Yochi Sogo Kenkyu Shinkoukai | 孔径変化測定器 |
| US20110308332A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-22 | The Charles Machine Works, Inc. | Method And System For Monitoring Bend And Torque Forces On A Drill Pipe |
| CN202582800U (zh) * | 2012-06-01 | 2012-12-05 | 北京科力华安地质灾害监测技术有限公司 | 长输油气管道应力应变监测装置 |
| CN103453874A (zh) * | 2013-08-31 | 2013-12-18 | 西北工业大学 | 一种简化的圆柱形管线疲劳应变监测方法 |
| CN109211181A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质 |
| CN109781324A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-05-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 管道米塞斯应力监测***及方法 |
| CN110849254A (zh) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种管道位移监测***及方法 |
| CN112577683A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种评估***危害引起管道变形程度的方法 |
| CN114034277A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-11 | 北京科力华安地质灾害监测技术有限公司 | 一种油气管道轴向应变智能化监测装置与方法 |
| CN114199441A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 用于确定埋地管道的最大服役应力的方法、处理器及装置 |
-
2022
- 2022-07-14 CN CN202210833989.9A patent/CN115200758A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257602A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Jishin Yochi Sogo Kenkyu Shinkoukai | 孔径変化測定器 |
| US20110308332A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-22 | The Charles Machine Works, Inc. | Method And System For Monitoring Bend And Torque Forces On A Drill Pipe |
| CN202582800U (zh) * | 2012-06-01 | 2012-12-05 | 北京科力华安地质灾害监测技术有限公司 | 长输油气管道应力应变监测装置 |
| CN103453874A (zh) * | 2013-08-31 | 2013-12-18 | 西北工业大学 | 一种简化的圆柱形管线疲劳应变监测方法 |
| CN110849254A (zh) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种管道位移监测***及方法 |
| CN109211181A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质 |
| CN109781324A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-05-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 管道米塞斯应力监测***及方法 |
| CN112577683A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种评估***危害引起管道变形程度的方法 |
| CN114034277A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-11 | 北京科力华安地质灾害监测技术有限公司 | 一种油气管道轴向应变智能化监测装置与方法 |
| CN114199441A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 用于确定埋地管道的最大服役应力的方法、处理器及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 马云宾等: "基于光纤光栅的输油管道安全监测***", 《应用光学》, vol. 30, no. 3, 30 June 2009 (2009-06-30), pages 505 - 508 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116659573A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-29 | 南通理工学院 | 一种适用于锚具结构健康监测的cfrp传感器布点方法 |
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