بخشی از مقاله
چکیده
اگرچه گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوختهای فسیلی متداول از پایین ترین ارزش حرارتی برخوردار است و برخلاف سایرهیدروکربن ها، قابلیت تبدیل به مواد با ارزش افزوده بالا را ندارد. نرخ جریانی که به سبب وجود منافذی در خط لوله ایجاد می شود و با فشار خط لوله تغییر می یابد را نشت گویند، که مقدار آن در فشار بالای خط لوله میزان نشت افزایش، و در فشار پایین کاهش می یابد. نشت گاز معمولا یک پدیده ناخواسته است که به علل گوناگون و به طور ناگهانی روی می دهد. حال با توجه به نیاز گسترده به تامین گاز طبیعی مسئله تشخیص نشتی لوله به طور فزاینده ای اهمیت پیدا کرده است.
روشهای متعارف نشتی لوله عمدتا به بررسی های دوره ای انجام شده توسط پرسنل نگهداری متکی می باشد و به مشارکت انسان نیاز دارد. بنابراین روشهای پیشین نشت یابی لوله های انتقال گاز ، هزینه های گزافی را برای شرکت ها ایجاد کرده و زمان زیادی برای نشت یابی با این روشها نیاز است. در این روش ابتدا تصاویر ورودی نویز زدایی می شوند و سپس توسط الگوریتم RANSAC لبه های اشکال لوله در تصویر را بدست آورده و نهایتا با ترکیب فیلتر گوسی به تشخیص محل نشتی پرداخته شده است.
در این مطالعه از پردازش تصویر برای سیستم نشت یابی هوشمند استفاده شده است. استفاده از ترکیب فیلتر گوشی و الگوریتم RANSAC توانست نتیجه خوبی برای بدست آوردن میزان، دقت، اندازه و کاهش هزینه های نشت یابی به همراه داشته است. خروجی های بدست آمده و تصاویر نهایی نشان می دهد، که معیارهای مطرح شده بصورت چشمگیری بهینه سازی شده است.
مقدمه و بیان مسئله
خطوط لوله و مخازن مواد شیمیایی که در بسیاری از موارد در آنها مواد آلاینده محیط زیست، مواد آتشزا و حتی مواد سمی وجود دارد از اهمیت به سزایی در صنعت برخوردارند. به خصوص خطوط لوله که امروز سراسر کره زمین را فراگرفته اند. بدیهی است که وجود نشتی از این خطوط، به ویژه در مناطقی که از لحاظ زیست محیطی دارای حساسیت هستند می تواند خطرات زیادی برای موجوداتی که روی کره زمین زندگی می کنند فراهم آورد. از طرفی هدر رفتن بخشی از مواد ارزشمند که جزء محصولات و یا مواد اولیه ما هستند، از لحاظ اقتصادی نیز ناخوشایند است.
به طور کلی نتایج وجود نشتط عبارتند از: آلودگط محیط زیست، ایجاد مسمومیت در انسان و دیگر موجودات زنده، انفجار، هدر رفتن مواد ارزشمند، هزینه هاط تمیز کردن محیط زیست، هزینه های تعمیر و تعویض خط لوله، اتلاف وقت و جرایم احتمالی قانونی. بنابراین دو عامل اقتصاد و محیط زیست انگیزه کافی برای رفع چنین مشکلی در ما ایجاد می کنند.
. - 2014 لوله ها در سراسر جهان به طور گسترده برای انتقال و توزیع آب، گاز طبیعی و دیگر فراورده های نفتی سبک مورد استفاده قرار می گیرند. فراورده های نفتی و گاز طبیعی در فواصل طولانی از میادین نفتی و پالایشگاها به مشتریان و جوامع مصرف کننده انتقال داده می شوند. اکثر این لوله ها به صورت حفاظت شده هستند و از شهرهای پرجمعیت و نواحی دوردست مانند جنگلها و مزارع عبور داه میشوند.
به مظور جلوگیری از هزینه های زیاد، طراحی روش تشخیص قابل اطمینان نشتی ضروری است. با این حال کسب اطلاعات بیشتر به منظور دستیابی به یک سیستم قابل اطمینان از واجبات است. قبل از تصمیم گیری درباره هر نوع اقدام اصلاحی، محل و اندازه نشتی باید مشخص شود - مارسیا گل محمدی. - 2015 ضرورت و لزوم نظارت بر نشت گاز بر دو اصل زیر مبتنی است. به رغم تمام پیشگیریها و پیش بینی هایی که برای جلوگیری از بروز نشت در سیستم مشخص شده و اعمال می- گردد، باز هم امکان وقوع آن غیرممکن نیست و به عبارت دیگر همواره احتمال وقوع نشت وجود دارد.
با توجه به آن که هم به لحاظ ایمنی و هم به دلایل اقتصادی نشت گاز پدیده مطلوبی نیست لذا برای حصول اطمینان از نبود نشتی و یا رفع نشتی های ایجاد شده لازم است به طور جدی و مرتب سیستم های گازی تحت نظارت قرار گیرند. در عصر حاضر گاز طبیعی یکی از مهمترین منابع انرژی در جهان است. با این حال با توجه به نیاز گسترده به تامین گاز طبیعی مسئله تشخیص نشتی لوله به طور فزاینده ای اهمیت پیدا کرده است. روشهای متعارف نشتی لوله عمدتا به بررسی های دوره ای انجام شده توسط پرسنل نگهداری متکی می باشد و به مشارکت انسان نیاز دارد - جیانگ ون وان و همکاران. - 2012
بکار گیری دستاورد سایر علوم از جمله فیزیک، پردازش تصویر، بینایی ماشین، شناسایی های الگویی و حسگرهای مختلف، ربات را به ابزاری هوشمند و قوی در جایگزین مناسب انسان تبدیل کرده است. در این پروژه سعی داریم تا با ترکیب علوم بیان شده، بتوانیم یکی از مشکلات و معضلات در صنعت گاز و آب و فاضلاب را تا حدودی برطرف و در آینده نه چندان دور به کلی رفع نمائیم. هدف تحقیق حاضر تشخیص نشتی در لوله های گاز با استفاده از فیلتر گوسی مبتنی بر حسگرهای صوتی می باشد و سوالی که باید در این تحقیق به آن جواب داده شود این است که آیا فیلترها می توانند در تشخیص نشتی در لوله های گاز موثر باشند؟ - نگارنده -
سیستم های نشت یاب
امروزه سیستم های نشت یابی بسیار متنوعی ارائه شده است که هر کدام با استفاده از تکنیکی خاص سعی در یافتن دقیق و سریع این پدیده دارند. بسیاری از این سیستم ها بسیار ساده و برخی هم سیستم های پیچیده ای هستند. اما هنوز هیچ کدام از این سیستم ها نتوانسته اند به طور کامل همه انتظارات را برآورده کنند .
فیلتر گوسی
تابع گاوسی، تابعیست به شکل نمایی که به صورت زیر تعریف می شود: که در آن b ، aو c ضرایب ثابت حقیقی و e عدد اویلر است. شکل این تابع زنگولهای متقارن است که به سرعت به صفر نزول میکند .ثابت a تعیین کننده ارتفاع قله منحنی، bتعیین کننده محل مرکز قله و c - انحراف معیار - تعیین کننده میزان کشیدگی یا پهن شدگی زنگوله است. تابع گاوسی در علوم احتمال، آمار و هوش مصنوعی و به ویژه در توزیع نرمال، استفاده فراوان دارد. - ویکی پدیای فارسی - این توزیع مهم ترین و پرکاربردترین توزیع پیوسته می باشد .
