بازیابی مسیر لوله های انتقال نفت و گاز از طریق پیگ رانی

بازرسی خطوط لوله ی انتقال نفت و گاز در زیر زمین، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از متداول ترین روش ها برای بازرسی این خطوط، استفاده از پیگ های هوشمند است که با فشار سیال، داخل لوله حرکت کرده و اندازه گیری های خاصی را برای مشاهده ی وضعیت لوله انجام می دهند.عیوب هندسی از قبیل خم شدن لوله بر اثر رانش زمین، فرو رفتگی و بیضوی شدن لوله، می توانند ضررهای جبران ناپذیری را در پی داشته باشند. پیگ هندسه یاب وسیله ای است که برای تشخیص نوع و محل این عیوب از آن استفاده می شود.این پیگ شامل حسگرهای مختلفی همچون حسگرهای اینرسی و ادومتر است که در حین حرکت داده برداری می کنند. با توجه به ماهیت انتگرال گیری حسگرهای اینرسی، با گذشت زمان خطای اندازه گیری این حسگرها افزایش می یابد. اندازه گیری ادومتر نیز بر اثر لیز خوردن بر دیواره ی لوله، با خطا همراه است. هم چنین موقعیت نقاطی از مسیر لوله، توسط gps مشخص می شود. در این تحقیق معادلات سینماتیکحرکت پیگ در مسیرهای دوبعدی و سه بعدی استخراج می شود.هم چنین روابط فیلتر کالمن توسعه یافته و فیلتر کالمن هموارکننده، جهتکاهش خطای تخمین موقعیت مسیر لوله، ارائه می شود. در نهایت حرکت پیگ در مسیر خطوط لوله ی دوبعدی و سه بعدی توسط نرم افزار متلب شبیه سازی می شود و با ترکیب اطلاعات حسگرها و مدل سیستم توسط فیلتر کالمن، تخمینی از موقعیت مسیر لوله به دست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که فیلتر کالمن توسعه یافته خطای تخمین را کاهش می دهد، ولی در فاصله ی بین نقاطی که مختصاتشان توسط gpsمشخص شده است، خطا افزایش می یابد.فیلتر کالمن هموارکننده با استفاده از کل داده های موجود، از افزایش خطا جلوگیری کرده وبا دقت مناسبی موقعیت مسیر لوله را تخمین می زند.