УПРАВЛЕНИЕ КОЛЕСНЫМ РОБОТОМ ДЛЯ ВНУТРИТРУБНОЙ ДИАГНОСТИКИ ГАЗОПРОВОДОВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Голубкин Игорь Александрович

• Голубкин Игорь Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Голубкин Игорь Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОВЕДЕНИЯ ДИАГНОСТИКИ ГАЗОПРОВОДОВ МОБИЛЬНЫМИ РОБОТАМИ

1.1 Характеристика газотранспортной системы и причины ее аварийности

1.2 Анализ и классификация прецедентов

1.3 Анализ конструкций и методов управления мобильными роботами для диагностики трубопроводов

1.3.1 Классификация роботов для внутритрубной диагностики

1.3.2 Анализ функциональных возможностей роботов с многоопорным кинематическим механизмом и методов управления ими

1.4 Постановка задачи исследования

1.5 Выводы и результаты по первой главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КОЛЕСНОГО РОБОТА В ГАЗОПРОВОДЕ

2.1 Структура математической модели процесса перемещения колесного робота в газопроводе

2.2 Аналитическая модель подсистемы регуляторного уровня

2.2.1 Математическое описание модели

2.2.2 Реализация аналитической модели подсистемы регуляторного уровня в МАТЬАБ

2.3 Продукционная модель подсистемы ситуационного уровня

2.3.1 Описание продукционной модели

2.3.2 Формализация параметров модели подсистемы ситуационного уровня

2.3.3 Механизмы функционирования основных блоков

2.3.4. Реализация модели подсистемы ситуационного уровня в MATLAB, проверка адекватности модели

2.4 Выводы и результаты по второй главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ ДИАГНОСТИЧЕСКИМ РОБОТОМ

3.1 Описание процесса управления инспекционным роботом

3.2 Ограничения, накладываемые в подсистемах мобильного робота

3.3 Методика управления мобильным диагностическим роботом

3.3.1. Описание методики управления

3.3.2. Алгоритм определения наличия прецедента

3.3.3. Алгоритмы определения типов прецедентов

3.3.4. Алгоритм управления подсистемой регуляторного уровня

3.4 Общая схема системы управления мобильным роботом

3.5 Выводы и результаты по третьей главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО РОБОТА

4.1 Примеры работы системы управления мобильного робота

4.1.1 Примеры работы мобильного робота в каждом из режимов

4.2.2 Пример работы мобильного робота при переходе из режима в режим

4.2 Интерфейс оператора

4.3 Оценка повышения эффективности процесса проведения внутритрубной диагностики газопроводов

4.4 Выводы и результаты по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А Наборы продукционных правил подсистемы ситуационного

уровня

Приложение Б Свидетельства об официальной регистрации программ

для ЭВМ

Приложение В Акты внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «УПРАВЛЕНИЕ КОЛЕСНЫМ РОБОТОМ ДЛЯ ВНУТРИТРУБНОЙ ДИАГНОСТИКИ ГАЗОПРОВОДОВ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Газотранспортная система (ГТС) представляет собой совокупность взаимосвязанных газопроводов, является связующим звеном между местами добычи газа и его конечными потребителями. Повышение надёжности ГТС является важнейшей задачей, поскольку с увеличением сроков эксплуатации и старением системы, включающей магистральные, региональные газопроводы, трубопроводы-отводы и газопроводы, находящиеся на территории промышленных объектов, возрастает вероятность их отказов в связи с разрушением рабочей поверхности труб. Поэтому с целью обеспечения эксплуатационной надежности газопроводов возрастает роль системы диагностического обследования. Внутритрубная диагностика трубопроводов -важный технологический процесс обслуживания, от качества и частоты выполнения которого зависит безопасная и надежная эксплуатация газопроводных систем.

Мероприятия по осмотру, обслуживанию и ремонту трубопроводов должны производиться непрерывно. Трубопроводы ГТС имеют различное строение, диаметр, а также соединяются путем отводов и тройников, либо специальных промежуточных установок. Учитывая большую протяженность газораспределительных сетей и их сложную конфигурацию, в ряде случаев эффективным средством проведения внутритрубной диагностики газопроводов является применение дефектоскопических устройств, перемещаемых с помощью мобильных роботов.

Применение роботов для инспекции трубопроводов является одним из самых перспективных решений, позволяющих заблаговременно предупреждать техногенные и экологические катастрофы и аварии. Основным преимуществом роботов является диагностика трубопроводов без вскрытия, что существенно облегчает работу технических специалистов. Задачей мобильных роботов является транспортировка диагностического оборудования в трубопроводах сложной конфигурации, что должно обеспечиваться эффективной системой управления роботом, при этом анализ собираемой роботом информации может производиться оператором как во время движения робота, так и после завершения инспекционного маршрута.

От конструкции мобильного робота зависит возможность преодоления им различных участков газопроводов. Наиболее сложными отрезками пути являются участки, содержащие соединения газопроводов разных диаметров, отводы, тройники, сильнонаклонные и вертикальные трубы. Немногие разработанные иностранными и российскими учеными конструкции роботов способны преодолевать одновременно несколько сложных участков. В большинстве случаев исследования направлены на развитие технологий по разработке функциональных возможностей роботов, предназначенных для движения в вертикальных участках и в трубах с переменным диаметром сечения, либо в газопроводах-отводах и тройниках. Для наибольшей эффективности процесса внутритрубной диагностики мобильными роботами необходимо реализовывать возможность преодоления максимального количества указанных участков.

Важным фактом является обеспечение эффективного управления роботом при движении в газопроводе и реализация автономной работы мобильного робота. Большинство разработанных в настоящее время внутритрубных роботов используют дистанционное управление, либо производят минимум автономных операций. Для реализации автономного перемещения робота в трубопроводной сети заранее неизвестной конфигурации в ряде случаев требуется применение методов искусственного интеллекта. Таким образом, совершенствование методов управления мобильными роботами для проведения внутритрубной диагностики газопроводов является актуальной научной и практической задачей, и ее решение не только повысит эффективность проведения внутритрубной инспекции, но и обеспечит их безопасную эксплуатацию. Данная задача крайне важна, учитывая обозначенный в Генеральной схеме развития газовой отрасли России на период до 2030 года плановый рост объемов проведения внутритрубной диагностики газопроводов [42]. Перспективность и актуальность использования роботов в данном процессе доказывается тем, что робототехника является одним из приоритетных направлений исследований и разработок в области информационных технологий в соответствии со Стратегией развития отрасли

информационных технологий в Российской Федерации на 2014-2020 годы и на перспективу до 2025 года [94].

Степень разработанности темы. Вопросы управления мобильными роботами для диагностики трубопроводов представлены в трудах российских и иностранных ученых: Градецкого В.Г., Чащухина В.Г., Болотника Н.Н., Костина Г.В., Черноусько Ф.Л., Егорова И.Н., Иванова А.А., Глазкина Н.Е., Кадхима Д., Roh S.G., Ryew S.M., Choi H.R., Zhang Y., Yan G., Moghaddam M., Hadi A., Mhramatsu M., Namiki N., Roman H.T., Pellegrino B.A., Sharma G., Harish P., Venkateswarlu V., Fearing R.S., Sahai R., Hoover A. , Aoki T., Hirose S., Fjerdingen S.A., Hayashi I., Iwatuki N., Nishikawa H., Sasaya T., Anhierens C., Citci A., Betemps M., Iwashina S.

Значительный вклад в разработку методов интеллектуального управления внесли Д.А. Поспелов, А.С. Ющенко, А.Н. Мелихов, А.В. Леоненков, С.Ф. Бурдаков, И.В. Мирошник, Ю.М. Соломенцев, Е.И. Юревич, В.В. Борисов, И.М. Макаров, В.И. Гостев, Р.Э. Стельмаков, А.Н. Борисов, С.Л. Зенкевич и др.

Объект исследования - система управления колесным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов.

Предмет исследования - модели, алгоритмы и методики управления колесным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов.

Цель работы - повышение эффективности проведения внутритрубной диагностики газопроводов при использовании мобильных роботов путем разработки системы управления колесным роботом, способным производить перемещение в трубопроводах различной конфигурации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить и классифицировать типичные ситуации (прецеденты), встречающиеся в газопроводе.

2. Разработать математическую модель процесса перемещения колесного робота в газопроводе.

3. Разработать методику управления колесным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов.

4. Разработать алгоритмическое обеспечение системы управления роботом.

5. Провести исследование эффективности процесса внутритрубной диагностики газопроводов при использовании разработанной системы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель процесса перемещения колесного робота в газопроводе, обеспечивающая вычисление осевой силы робота и скоростей трех колесных модулей, отличающаяся разделением на аналитическую и продукционную модели подсистем регуляторного и ситуационного уровней.

2. Разработана методика управления колесным роботом, обеспечивающая преодоление встречающихся прецедентов в заранее неизвестных условиях, отличающаяся использованием алгоритмов по определению типов прецедентов и правил выбора алгоритмов по формированию управляющих решений в зависимости от текущей ситуации.

3. Синтезирован алгоритм управления подсистемой регуляторного уровня мобильного робота, позволяющий управлять силой прижатия колесных модулей к стенкам газопровода, отличающийся возможностью переключения режимов функционирования в зависимости от типов прецедентов и обеспечением максимального контакта всех колес робота с внутренней поверхностью трубопровода при преодолении переходов между участками труб разных диаметров.

Теоретическая значимость работы. Разработаны теоретические положения по усовершенствованию методов управления мобильными диагностическими роботами в части регулировки радиуса робота в случае изменения внутреннего радиуса газопровода и регулировки силы прижатия колесных модулей к стенкам газопровода в случае изменения наклона трубы, а также в части управления скоростями колесных модулей робота с целью преодоления им поворотов и тройников, встречающихся в газопроводе.

Практическая значимость работы. Сформирована структура системы управления колесным роботом, разработаны программные модули,

зарегистрированные в Федеральной службе по интеллектуальной собственности. Разработаны алгоритмы по управлению подсистемами регуляторного и ситуационного уровней.

Рекомендации, содержащиеся в диссертационном исследовании, приняты к внедрению и использованы при проектировке и разработке колесных роботизированных комплексов ООО «АГТУ РОБОТИКС». Разработанные модели и алгоритмы приняты к внедрению для использования в учебных целях в ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» и ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.».

Практическая ценность исследования высоко оценивается специалистами газовой отрасли, что подтверждается призовыми местами на научно-технических конференциях, проводимых в системе ПАО «Газпром»: I место на IV открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников «Энергия молодёжи - ресурс развития нефтегазовой отрасли» (2011), II место на VI открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников «Молодежь + Наука = Развитие нефтегазовой отрасли» (2015).

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы математического моделирования, имитационного моделирования, теории автоматического управления, математический аппарат нечетких множеств.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель процесса перемещения колесного робота в газопроводе.

2. Методика управления колесным диагностическим роботом.

3. Алгоритм управления силой прижатия колесных модулей к стенкам газопровода на основании типов прецедентов, встречающихся роботом в газопроводе.

Степень достоверности включенных в исследование научных положений, практических рекомендаций и теоретических выводов обусловлена корректным применением указанных методов исследования, вычислительными экспериментами и практическим применением результатов диссертационной работы, что отражено в актах внедрения.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы обсуждались и докладывались на следующих международных и всероссийских конференциях: VI открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников «Молодежь + Наука = Развитие нефтегазовой отрасли» (г. Астрахань, ООО «Газпром добыча Астрахань», 2015); XVII научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы развития газовой промышленности Сибири» (г. Тюмень, ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2012); V открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников «Инновации молодежи - потенциал развития нефтегазовой отрасли» (г. Астрахань, ООО «Газпром добыча Астрахань», 2013); XXII, XXIII, XXVI, XXVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ» (г. Псков, 2009; г. Саратов, 2010; г. Саратов, 2013; г. Рязань, 2015); XVII, XVIII и XIX Международных студенческих конференциях-школах-семинарах «Новые информационные технологии» (Украина, г. Судак, 2009-2011); IV открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников «Энергия молодёжи - ресурс развития нефтегазовой отрасли» (г. Астрахань, ООО «Газпром добыча Астрахань», 2011); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современного машиностроения» (г. Югра, 2015); IV, V и VI всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование, инновации: пути развития» (г. Петропавловск-Камчатский, 2013-2015), II International scientific-practical conference «Innovative information technologies» (Чехия, г. Прага, 2013).

Исследования поддержаны Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «СТАРТ» (2009).

Публикации. Основные положения изложены в 17 печатных работах, в том числе 6 статей в научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ. Получено два свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает введение, четыре главы, заключение, список использованной литературы из 105

наименований, приложения. Содержание работы изложено на 157 страницах, включает 84 рисунка и 38 таблиц.

Во введении показана актуальность работы, ее научная новизна, теоретическая и практическая значимость. Описана цель и поставлены задачи диссертационного исследования.

В первой главе рассмотрен состав и характеристики основных элементов ГТС и причины ее аварийности.

Выявлены и классифицированы типичные ситуации (прецеденты), определение и адаптация к которым является ключевой задачей при движении мобильного робота в трубопроводе: повороты трубопровода; тройники; сужения/увеличения диаметра трубы: внутренние подкладки, сварные швы; гофры; изменение наклона трубы, вертикальные участки; изменения формы сечения трубы - вмятины, овальности, сплющивания. Таким образом, и конструкция диагностического робота, и его система управления должны обеспечивать прохождение как отдельных, так и встречающихся одновременно нескольких прецедентов.

Из проведенных в первой главе классификации и анализа роботов, применяемых для внутритрубной диагностики, следует, что колесные роботы при использовании конструкций с изменяемой геометрией могут предоставить такие преимущества, как движение по наклонным (вертикальным) поверхностям и преодоление встречающихся в трубопроводе поворотов и тройников.

Рассматриваемая в диссертационной работе конструкция колесного робота для диагностики газопроводов имеет в своем составе следующие элементы: три колесных модуля, расположенных под углом 120° относительно друг друга, предназначенные для регулировки скоростей при преодолении поворотов и тройников; механизм регулировки диаметра робота и силы прижатия колесных модулей к стенкам трубы, снабженный муфтами предельного момента для обеспечения максимального контакта всех колес робота с внутренней поверхностью газопровода при прохождении переходов между участками труб разных диаметров.

Во второй главе представлена математическая модель процесса перемещения колесного робота в газопроводе, состоящая из двух частей: аналитическая модель

подсистемы регуляторного уровня ММ1 и продукционная модель подсистемы ситуационного уровня ММ2.

Аналитическая модель ММ1. Подсистема регуляторного уровня предназначена для изменения радиуса робота в случае изменения внутреннего радиуса газопровода и для регулировки силы прижатия колесных модулей к стенкам газопровода в случае изменения наклона трубы. Для определения зависимостей осевой силы, развиваемой центральным двигателем системы, от параметров робота и окружающей его среды, было рассмотрено два случая: когда центральная ось робота совпадает с центральной осью газопровода, и когда не совпадает.

Продукционная модель ММ2. Подсистема ситуационного уровня предназначена для регулировки скоростей колесных модулей робота с целью преодоления им поворотов и тройников, встречающихся в газопроводе.

Разработан алгоритм вычисления скоростей колесных модулей на основании параметров модели ММ2. С использованием процедур экспертного опроса составлены продукционные правила для каждого блока, в которых используются нечеткие множества.

В качестве алгоритма нечеткого вывода в блоках расчета скоростей колесных модулей и угла поворота в тройнике использовался алгоритм Мамдани.

Третья глава включает описание методики и алгоритмов управления колесным инспекционным роботом.

Основываясь на типах прецедентов, встречающихся в газопроводе, и математической модели, разработана методика управления.

Разработаны алгоритмы определения наличия прецедента, определения типа прецедента регуляторного уровня и типа прецедента ситуационного уровня, которые основаны на данных сенсорной подсистемы инспекционного робота. Сенсорная подсистема включает: три лазерных дальномера, неподвижных относительно корпуса робота, установленных на каждом колесном модуле; лазерный дальномер, установленный под углом 45° относительно центральной оси робота, который приводится в движение двигателем и используется для проведения измерений в разных точках всего сечения газопровода; гироскоп для

определения угла наклона трубопровода относительно вертикали и угла ориентации колесных модулей.

Синтезирован алгоритм управления подсистемой регуляторного уровня на основе модели ММ1. На основании типа прецедента, встречающегося роботу при движении в газопроводе, производится выбор режимов работы подсистемы управления, а также устанавливается взаимосвязь блоков аналитической модели.

Составлена общая схема управления мобильным роботом, учитывая разработанные алгоритмы и методики управления. Основными частями схемы являются 4 блока: сенсорная подсистема, система управления, включающая подсистему обработки сенсорной информации и центральный блок управления, подсистема исполнительных механизмов и интерфейс оператора.

В четвертой главе проведено исследование режимов работы мобильного диагностического робота и представлен разработанный интерфейс оператора для управления роботом.

С использованием разработанной Simulink-модели общей схемы системы управления приведены примеры работы мобильного робота для каждого из режимов.

Разработан интерфейс оператора мобильного диагностического робота, состоящий из элементов: блок текущих входных параметров о состоянии робота и газопровода; блок для ввода оператором информации о маршруте робота; блок по отображению текущих промежуточных и выходных параметров робота; изображение с камеры; блок ручного управления роботом.

Произведена оценка повышения эффективности процесса проведения внутритрубной диагностики газопроводов путем сравнения разработанной роботизированной системы и существующих устройств и моделей роботов.

При сравнении процесса проведения диагностики ручным способом с использованием ультразвукового толщиномера и мобильным роботом выявлено, что время, которое затрачивает робот, в 10-20 раз меньше. При использовании разработанной в диссертации системы возрастает степень автоматизации процесса - на 80% рассматриваемых участков не требуется участие оператора (оператором осуществляется только задание направления движения при

прохождении тройников). При сравнении рассчитанных показателей мобильных роботов определено, что при использовании в процессе проведения диагностики разработанной РС количество проходимых участков трубопроводов увеличилось на 40%, а количество участков, где не требуется участие оператора, увеличилось на 20-80% в зависимости от модели сравниваемого робота.

В заключении сформулированы основные выводы по результатам исследования.

В приложениях приведены наборы продукционных правил подсистемы ситуационного уровня, свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ и акты о внедрении результатов научной работы.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОВЕДЕНИЯ ДИАГНОСТИКИ ГАЗОПРОВОДОВ МОБИЛЬНЫМИ РОБОТАМИ

1.1 Характеристика газотранспортной системы и причины ее аварийности

Газотранспортная система (ГТС) представляет собой совокупность взаимосвязанных газопроводов, предназначенных для обеспечения газом потребителей, является связующим звеном между местами добычи газа и его конечными потребителями.

ГТС составляет основу Единой системы газоснабжения России. Единая система газоснабжения — производственно-технологический комплекс, который состоит из объектов транспорта, переработки, добычи и подземного хранения газа. Оптимизация параметров систем газопроводов, сооружаемых с 1990 года, производится на уровне технологической взаимосвязи всех газопроводов одного коридора. Совместный режим работы компрессорных цехов позволяет рационально использовать компрессорную мощность, на ряде компрессорных станций за счет этого становится возможным сократить число установленных рабочих газоперекачивающих агрегатов [70].

Российская газотранспортная система является крупнейшей в мире. Средняя дальность транспортировки газа сегодня составляет около 2,6 тыс. км при поставках для внутреннего потребления и примерно 3,3 тыс. км при поставках на экспорт. На сегодняшний день протяженность магистральных газопроводов на территории России составляет 168,3 тыс. км. Протяженность газопроводов, обслуживаемых дочерними и зависимыми предприятиями ПАО «Газпром», составляет почти 690 тыс. км, или 80% от общей длины газораспределительных сетей в России. Таким образом, длина всех газораспределительных сетей в России составляет около 765 тыс. км [78].

ГТС проектировалась и строилась с расчетом возможности последующей эксплуатации без замены и ремонта в течение нескольких десятков лет. Но при этом, обслуживающим предприятиям требуется проводить плановые работы на газопроводах и ежегодно выделять средства на ремонт и реконструкцию ГТС. Эти средства идут на

регулярную диагностику состояния газопроводов: определяются участки, которые подверглись коррозии, а также участки труб, которые нужно заменить.

В состав газотранспортной системы входят: распределительные газопроводы:, магистральные газопроводы!, отводы, газопроводы-перемычки, подводы. Значительная удаленность районов потребления природного газа от районов его добычи, а зачастую и переработки, вызывает необходимость создания крупных газотранспортных систем.

Для транспортировки газа проектируются и разрабатываются газопроводные магистральные системы, длина которых сейчас - сотни и тысячи километров. Важное значение приобретает оптимальный выбор давления газа и диаметров труб. Правильное значение диаметра магистрального газопровода рассчитывается в соответствии с технико-экономическим обоснованием.

В зависимости от способа прокладки и диаметра магистральные трубопроводы делятся на такие виды: переходы через железнодорожные пути и водные и суходольные преграды; трубопроводы внутри сооружений и зданий; переходы через болота и автомобильные дороги; трубопроводы диаметром сечения менее 1200 мм; трубопроводы диаметром сечения более 1200 мм (рисунок 1.1) [79].

Анализ локальной интенсивности аварий производится для определения необходимости технической экспертизы газопровода. Для анализа значений локальной интенсивности аварий требуются данные об отказах и инцидентах на участке газопровода, данные об условиях строительства, экспертные оценки конструктивно-технологических особенностей эксплуатации, сведения о текущем техническом состоянии участка трубы.

Интенсивность аварий измеряют числом аварий на участке трубопровода протяженностью 1000 км за один год его эксплуатации. Многие газопроводы являются труднодоступными, поскольку проложены в регионах с холодным суровым климатом. Для обследования их технического состояния внедрены специальные методы, один из которых - метод внутритрубной дефектоскопии с использованием специальных диагностических устройств - внутритрубных снарядов-дефектоскопов.

Рисунок 1.1 - Участок газопровода

Газ из магистральных газопроводов поступает в городские и промышленные системы через газораспределительные станции, которые сооружаются в конце магистрального газопровода или на отводе от него и характеризуются большими

"5

пропускными способностями (до 200000 м /час и более) [77].

Газораспределительные станции сооружаются на газопроводах-отводах и предназначены для подачи населенным пунктам и промышленным предприятиям необходимого объема газа с определенным давлением, степенью очистки, одоризации и измерения объемного расхода газа, а при необходимости, контроля качественных его показателей.

Газораспределительные станции предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов следующих потребителей: объектов газонефтяных месторождений (на собственные нужды); объектов газокомпрессорных станций (на собственные нужды); объектов малых и средних населённых пунктов; электростанций; промышленных, коммунально-бытовых предприятий и населённых пунктов крупных городов.

В зависимости от местоположения относительно планировки населенных пунктов газопроводы разделяют на уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые [79].

По расположению относительно поверхности земли газопроводы подразделяются на подземные (подводные), надземные (рисунок 1.2) и наземные.

Рисунок 1.2 - Надземные газопроводы газоперерабатывающего предприятия

По назначению в системе газоснабжения газопроводы делятся на распределительные, газопроводы-вводы, вводные, продувочные, сбросные, импульсные, а также межпоселковые.

В зависимости от материала труб газопроводы бывают металлические (стальные, медные и др.) и неметаллические (полиэтиленовые и др.).

В зависимости от объема, структуры, надежности газоснабжения и плотности газопотребления, местных условий, а также на основании технико-экономических расчетов производится выбор систем распределения, принцип построения распределительных газопроводов (кольцевые, тупиковые, смешанные) и число газорегуляторных пунктов.

Распределительными являются газопроводы, проложенные от обеспечивающих газоснабжение населенных пунктов до вводов. Ввод представляет собой участок газопровода от места присоединения к распределительному газопроводу до здания, содержащий отключающее устройство на вводе в здание.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Голубкин Игорь Александрович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Anhierens C. Design of an electro pneumatic micro robot for in-pipe inspection / C. Anhierens, A. Citci, M. Betemps // In IEEE International Symposium on Industrial Electronics. - 1999. - P. 968-972.

2. Choi, H. R. In-pipe robot with active steering capability for moving inside of pipelines / H. R. Choi, S. G. Roh // Bioinspiration and Robotics: Walking and Climbing Robots, Sep. 2007. - P. 375-402.

3. Diolaiti, N. Haptic teleoperation of a mobile robot / N. Diolaiti, C. Melchiorri // Proc. of the 7th IFAC symposium of robot control, 2003. - P. 2798-2805.

4. Ermolov, I. L. Modelling And Visualisation For Mobile Robots Working in Severe Environment / I. L. Ermolov, P. R. Moore, J. V. Poduraev // Preprints of the IFAC Symposium MIM - 2000. - University of Patras, Greece, 2000. - P. 15-17.

5. Fearing, R. S. Rapidly Prototyping Millirobots using Toolkits and Microassembly / R. S. Fearing, R. Sahai, A. Hoover // Proceedings of the IARP 2006. -Paris, France, October, 2006. - P. 23-24.

6. Fjerdingen, S. A. A snake-like robot for internal inspection of complex pipe structures / S. A. Fjerdingen, P. Liljeback, A. A. Transeth // In IEEE Int Conf on Intelligent Robots and Systems. - Oct. 2009. - P. 5665-5671.

7. Golubkin, I. Systems analysis of gas pipeline inspection by mobile robot / I. Golubkin, I. Shcherbatov // Scientific enquiry in the contemporary world: theoretical bas^s and innovative approach. FL, USA, L&L Publishing, 2012. - Vol. 4 Technical Sciences, - P. 91-92.

8. Harish, P. Design and Motion Planning of Indoor Pipeline Inspection Robot / P. Harish, V. Venkateswarlu // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) ISSN: 2278-3075. - Volume-3, Issue-7, December 2013. - P. 41-47.

9. Hayashi I. Micro moving robotics / I. Hayashi, N. Iwatuki // In Proceedings of the International Symposium on Micromechatronics and Human Science. - November 1998. - P. 41-50.

10. Hayashi, I. The running characteristics of a screw-principle microrobot in a small bent pipe / I. Hayashi, N. Iwatsuki, S. Iwashina // In Micro Machine and Human Science. - MHS '95. - October 1995. - P. 225-228.

11. Iwashina S. Development of in-pipe operation micro robots / S. Iwashina, I. Hayashi, N. Iwatsuki, K. Nakamura // In 5th International Symposium on Micro Machine and Human Science. - Oct. 1994. - P. 41.

12. Kim Y. Distributed kinematic motion control of multi-robot coordination subject to physical constraints / Y. Kim, M. A. Minor // International Journal of Robotics Research, 29(1). - Jan. 2010. - P. 92-109.

13. Kim, J. Famper: A fully autonomous mobile robot for pipeline exploration / Jong-Hoon Kim, G. Sharma, S. S. Iyengar // In IEEE International Conference on Industrial Technology. - March 2010. - P. 517-523.

14. Kostin, G.V. Regular motions of a tube-crawling robot: simulation and optimization / G.V. Kostin, F. L. Chenousko, N. N. Bolonik, F. Pfeifer // In Robot Motion and Control, 1999. - RoMoCo '99. Proceedings of the First Workshop on, - P. 45-50.

15. Kwon, Y. Design and motion planning of a two-module collaborative indoor pipeline inspection robot / Young-Sik Kwon, Byung-Ju Yi // IEEE Transactions on Robotics, 28(3). - June 2012. - P. 681-696.

16. Lopez, J. M. Small pig for inspection pipeline / J. M. Lopez, S. Sadovnychiy // Robotics and Automotive Mechanics Conference, 2007. - CERA 2007, - P. 585-590.

17. Maneewern, T. Design of pipe crawling gaits for a snake robot / T. Maneewern, B. Maneechai // In IEEE International Conference on Robotics and Biomimetrics, ROBIO 2008. - Feb. 2009. - P. 1-6.

18. Mhramatsu, M. Autonomous mobile robot in pipe for piping operations / M. Mhramatsu, N. Namiki, U. Koyama, Y. Suga // IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems(IROS), 2000. - Vol. 3. - P. 2366-2171.

19. Moghaddam, M. Control and Guidance of a Pipe Inspection Crawler (PIC) / M. Moghaddam, A. Hadi // Proceedings of 22nd International Symposium on Automation and Robotics in Construction ISARC. - Ferrara, Italy, 2005. - P. 1-5.

20. Nassiraei A. F. Concept and Design of A Fully Autonomous Sewer Pipe Inspection Mobile Robot "KANTARO" / A. F. Nassiraei, Y. Kawamura, A. Ahrary, Y. M. Ishii // IEEE International Conference on Robotics and Automation Roma, Italy, April 2007. - P. 136-145.

21. Neubauer, W. A spider-like robot that climbs vertically in ducts or pipes / W. Neubauer // In IEEE/RCJ/GI International Conference on Intelligent Robots and Systems. - Sep. 1994. - P. 1178-1185.

22. Nishikawa H. In-pipe wireless micro locomotive system / H. Nishikawa, T. Sasaya, T. Shibata, T. Kneko, N. Mitumoto, S. Kawakita, N. Kawahara // In Proceedings of 1999 International Symposium on Micromechatronics and Human Science. - 1999. - P. 141-147.

23. Okada, T. MOGRER-A Vehicle study and realization for in-pipe inspection tasks / T. Okada, T. Sanemori // IEEE J. of Robotics and Automation, v. RA-3, №6, 1987. - P. 573-582.

24. Okamoto, J. Autonomous System For Oil Pipelines Inspection J. Okamoto, J. C. Adamowski, M. S. G. Tsuzuki, F. Buiochi, C. S. Camerini // Mechatronics, - 1999. -Vol. 9. - P. 731-743.

25. Oya, T. Development of a steerable, wheel-type, in-pipe robot and its path planning / T. Oya, T. Okada // Advanced Robotics, 2005. - Vol. 19. № 6. - P. 635-650.

26. Pfeifer, F. Control of a tube crawling machine / F. Pfeifer, Th. Rossmann, K. Loffler // In Proceedings of 2nd International Conference on Control of Oscillations and Chaos. - 2000. - volume 3. - P. 586-591.

27. Pfeiffer, F. The TUM walking machines / F. Pfeiffer // Phil. Trans. R. Soc. A (2007) 365. - P. 109-131.

28. Roh, S. G. Strategy for Navigation Inside Pipelines with Differential-drive Inpipe Robot / S. G. Roh, H. R. Choi // IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation(ICRA 2002), 2002. - P. 2575-2580.

29. Roh, S.G. Development of differentially driven in-pipe inspection robot for underground gas pipelines / S. G. Roh, S. M. Ryew, H. R. Choi // Proc. of Int. Symposium on Robotic, 2001. - P. 165-170.

30. Roh, S.G. Differential-drive in-pipe robot for moving inside urban gas pipelines / S. G. Roh, H. R. Choi // IEEE Transactions on Robotics, 2005. -21 (1). - P. 1-17.

31. Roman, H. T. Pipe crawling inspection robots: An overview / H. T. Roman, B. A. Pellegrino, W. R. Sigrist // IEEE Trans. Energy Convers. - 1993. - vol. 8, P. 576583.

32. Ryew, S. M. Inpipe Inspection Robot System with Active Steering Mechanism / S. M. Ryew, S. H. Baik, S. W. Ryu, K. M. Jung, S. G. Roh, H. R. Choi // IEEE Int. Conf. on Intelligent Robot and Systems(IROS 2000), 2000. - P. 1652-1657.

33. Shcherbatov, I. A. Classification of pure formalized complex multicomponent technical systems under conditions of uncertainty / I. A. Shcherbatov // Vestn. Astrakhan. the state. tech. univ. Series: «Control, computer facilities and informatics». -Astrakhan, 2012. - No. 2, P. 9-13.

34. Tatar O. Development of mobile minirobots for in pipe inspection tasks / O. Tatar, D. Mandru, I. Ardelean // ISSN MECHANIKA. - 2007. - P. 1392-1207.

35. Zhang, Y. In-pipe inspection robot with active pipe-diameter adaptability and automatic tractive force adjusting / Y. Zhang , G. Yan // Mechanism and Machine Theory 42. - 2007. - P. 1618-1631.

36. Башмаков, А.И. Интеллектуальные информационные технологии: учеб. пособие / А.И. Башмаков, И.А. Башмаков. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - 304 с.

37. Болотник, Н. Н. Движение шагающего аппарата в тороидальной трубе / Н. Н. Болотник, Г. В. Костин, Ф. Л. Черноусько // Изв. РАН. Механика твердого тела. - 1998. - № 4. - С. 86-101.

38. Борисов, А. Н., Принятие решений на основе нечетких моделей: примеры использования / А. Н. Борисов, О. А. Крумберг, И. П. Федоров. - Рига, 1990. - 184 с.

39. Борисов, В. В. Нечеткие модели и сети : монография / В. В. Борисов, В. В. Круглов, А. С. Федулов. - М.: Горячая линия-Телеком.2012. 284 с.

40. Бубенцов, В. Ю. Великий секрет для чего действительно нужны роботы [Электронный ресурс] / В. Ю. Бубенцов // Сайт «Промышленные роботы». -Режим доступа: http://rworks.ru/rpubler/006/66.

41. Генеральная схема развития газовой отрасли России на период до 2030 года. - Разработана в рамках Комплекса мероприятий по развитию системы трубопроводного транспорта углеводородного сырья в Российской Федерации, утвержденного Минпромэнерго 10.09.2004, подготовленного во исполнение поручения Президента Российской Федерации от 25.02.2004 № Пр-313. - М., -2008. - 145 с.

42. Гауссовская функция принадлежности [Электронный ресурс] / Интернет-ресурс MATLAB.Exponenta. - Режим доступа: http: //matlab. exponenta.ru/fuzzylogic/bo ok2/1 /gaus smf.php.

43. Глазкин, Н. Е. Новые возможности роботов ТАРИС [Электронный ресурс] / Глазкин Н.Е., Горнев Ю.В., Шведов В.В. // Официальный сайт компании «ТАРИС». Режим доступа: http://taris.ru/articles/polymergas.pdf.

44. Глушков, В. М. Синтез цифровых автоматов / В. М. Глушков. - М.: Физматгиз, 1962. - 476 с.

45. Голубкин, И. А. Автоматическое управление мобильным роботом при движении к цели в неизвестной среде / И. А. Голубкин // Тезисы докладов XIX Международной студенческой конференции-школы-семинара «Новые информационные технологии» - М.: МИЭМ, - 2011. - C. 77-78.

46. Голубкин, И. А. Архитектура системы управления мобильным роботом для диагностики газопроводов / И. А. Голубкин // Материалы Шестой всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование, инновации: пути развития». - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2015, -C. 13-16.

47. Голубкин, И. А. Интеллектуальная система управления мобильным колесным роботом, реализующая целенаправленное перемещение в неизвестной среде / И. А. Голубкин // Тезисы докладов XVII научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы развития газовой

промышленности Сибири» - Тюмень: ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2012. - С. 266-268.

48. Голубкин, И. А. Использование мобильных роботов при дефектоскопии внутренней поверхности газопроводов / И. А. Голубкин // «Наука + молодежь = успех» - сборник статей молодых работников ООО «Газпром добыча Астрахань». - Астрахань: Факел. - 2012. С. 20-28.

49. Голубкин, И. А. Исследование и моделирование процесса проведения дефектоскопии газопроводов мобильным колесным роботом / И. А. Голубкин, О. В. Антонов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. -Астрахань, 2014. - №1. - С. 18-28.

50. Голубкин, И. А. Методика нечеткого ситуационного управления мобильным роботом для диагностики газопроводов [Электронный ресурс] / И.А. Голубкин, Г.А. Кочкин // Современные проблемы науки и образования. - 2014. -№ 1; Режим доступа: http://www.science-education.ru/115-12185.

51. Голубкин, И. А. Аппаратно-программный комплекс для построения высокоточных трехмерных моделей помещений / И. А. Голубкин, И. О. Проталинский, И. А. Щербатов // Тезисы докладов XVII Международной студенческой конференции-школе-семинаре «Новые информационные технологии». - М.: МИЭМ, 2009. - С. 366-367.

52. Голубкин, И. А. Моделирование процесса диагностики газопроводов мобильным колесным роботом / И. А. Голубкин // «Инновации молодежи -потенциал развития нефтегазовой отрасли» - тезисы докладов V открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников ООО «Газпром добыча Астрахань» - Астрахань, 2013. - С. 127-129.

53. Голубкин, И. А. Модификация модели нечеткого ситуационного управления для решения задачи перемещения мобильного робота в газопроводе / И. А. Голубкин // Материалы Пятой всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование, инновации: пути развития». - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2014, - Ч. I., - С. 31-37.

54. Голубкин, И. А. Повышение эффективности проведение внутритрубной диагностики газопроводов / И. А. Голубкин // Материалы Четвертой всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование, инновации: пути развития». - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, - 2013, -Ч. I., - а 23-26.

55. Голубкин, И. А. Применение нечетких ситуационных систем при управлении мобильным диагностическим роботом / И. А. Голубкин // Сборник трудов XXVI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-26». - Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т, 2013, - Т.8. Секция 7. - С. 102-105.

56. Голубкин, И. А. Принципы разработки мультимедийных прикладных роботизированных устройств / И. А. Голубкин, С. А. Кирилин, И. А. Щербатов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. - Астрахань, 2010. - №2. -С. 153-157.

57. Голубкин, И. А. Разработка системы управления мобильным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов / И. А. Голубкин // «Молодежь + Наука = Развитие нефтегазовой отрасли» - сборник тезисов VI открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников. - Астрахань: ООО «Газпром добыча Астрахань», 2015. - С. 134-135.

58. Голубкин, И.А. Математическая модель мобильного робота для внутритрубной диагностики газопроводов / И.А. Голубкин // Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современного машиностроения». Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - С. 72-76

59. Голубкин, И. А. Система автоматического управления мобильным роботом при движении к цели в неизвестной среде / Голубкин И. А. // Тезисы докладов IV открытой научно-технической конференции молодых специалистов и работников ООО «Газпром добыча Астрахань» - Астрахань, 2011. - С. 212-214.

60. Голубкин, И. А. Система управления мобильным колесным роботом для внутритрубной инспекции газопроводов / И. А. Голубкин, И. А. Щербатов // Информатика и системы управления. - Благовещенск: издательство АмГУ, 2014.

- №4(42), - С. 129-140.

61. Голубкин, И. А. Теоретико-множественная модель процесса проведения инспекции газопроводов мобильным роботом / И. А. Голубкин, И. А. Щербатов // Materials of the second international scientific-practical conference «Innovative information technologies». Prague, 2013. - part 3, - P. 85-88.

62. Голубкин, И. А. Универсальная сенсорная подсистема мобильного колесного робота / И. А. Голубкин, И. А. Щербатов // Датчики и системы. - М., 2010. - №8 (135), С. 32-35.

63. Голубкин, И. А. Управление мобильным роботом для диагностики газопроводов с применением нечетких ситуационных систем / И. А. Голубкин // Сборник статей молодых работников ООО «Газпром добыча Астрахань» «Наука + молодежь = успех». - Астрахань, издатель: ИП Сорокин Р.С., 2013. - C. 16-22.

64. Голубкин, И. А. Мобильная роботизированная платформа для проведения презентационных мероприятий / И. А. Голубкин, С. А. Кирилин, И. А. Щербатов // Сборник трудов XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-23» - Саратов: СГТУ,

- 2010. - т.9, секция 10, - C. 121-123.

65. Голубкин, И.А. Сенсорная подсистема для сбора информации о среде функционирования мобильного робота / И.А. Голубкин // Тезисы докладов XVIII Международной студенческой конференции-школы-семинара «Новые информационные технологии» - М.: МИЭМ, - 2010. - C. 105-107.

66. ГОСТ 17375-2001 - Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Отводы крутоизогнутые типа 3D (R=1,5 DN). Конструкция. - Минск, ИПК Издательство стандартов, 2002. - 10 с.

67. ГОСТ 17376-2001 - Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Тройники. Конструкция. - Минск, ИПК Издательство стандартов, 2002. - 11 с.

68. Гостев В. И. Проектирование нечетких регуляторов для систем автоматического управления / В. И. Гостев. - СПб. : БХВ-Петербург, 2011. - 416 с.

69. Градецкий, В. Г. Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям / В. Г. Градецкий, В. Б. Вешников, С. В. Калиничеко // - М. : Наука, 2001. - 302 с.

70. Единая система газоснабжения [Электронный ресурс] / Информаторий ПАО «Газпром». - Режим доступа: http://www.gazprominfo.ru/terms/unified-gas-supply-system.

71. Иванов, А. А. Анализ конструктивных компоновок двухстепенного мехатронного модуля для змеевидного робота / А. А. Иванов //Междунар. науч.-технич. конф. «Экстремальная робототехника 2011». - СПб., 2011. - С. 104-110.

72. Иванов, А. А. Волновое движение и бесколесный движитель змеевидного: теория и действующий макет / А. А. Иванов // Конференция «Адаптивные роботы и интеллектуальные роботы: современное состояние и перспективы». Доклады, - т.2. М. - 2005. - С. 65-71.

73. Иванов, А. А. Мобильные змеевидные роботы: теория и практика / А. А. Иванов, Д. А. Демидов, О. А. Шмаков // Машиностроение. Спецвыпуск Специальная робототехника и мехатроника. - М., 2011. - С. 32-41.

74. Иванов, А. А. Синтез локомоционных мод змеевидного робота на основе сложения бегущих волн / А. А. Иванов, Д. А. Демидов, О. А. Шмаков // Актуальные проблемы защиты и безопасности. Экстремальная робототехника. XI Всерос. науч.-практич. конф. - СПб.: НПО специальных материалов, 2008. - Т. 5. - С. 297-303.

75. Иванов, В. А. Теория дискретных систем автоматического управления: Учеб. пособие для вузов / В. А. Иванов, А. С. Ющенко. - М.: Наука, 1983, 336 с.

76. Интеллектуальные роботы : учебное пособие / И. А. Каляев и др.; под ред. Е. И. Юревича. - М.: Машиностроение, 2007. 360 с.

77. Как доставить газ без опасности [Электронный ресурс] / Информаторий ПАО «Газпром». - Режим доступа: http://www.gazprominfo.ru/articles/safety.

78. Как транспортируют природный газ [Электронный ресурс] / Информаторий ОАО «Газпром». - Режим доступа: http://www.gazprominfo.ru/articles/natural-gas-transportation.

79. Классификация газопроводов и систем газоснабжения [Электронный ресурс] / Библиотекарь.Ру - электронная библиотека. - Режим доступа: http: //www. bibliotekar. ru/spravochnik- 114-gazovoe-oborudovanie/3. htm.

80. Кочкин, Г. А. Проблемы рассуждений по прецедентам, детализации, интеграции и оценки схожести прецедентов [Электронный ресурс] / Г. А. Кочкин, В. Р. Кочкина, И. А. Голубкин // Инженерный вестник Дона. - 2013. - № 4, Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2215.

81. Мелихов, А.Н. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой / А.Н. Мелихов, Л.С. Берштейн, С.Я. Коровин. - М.: Наука. - 1990. - 272 c.

82. Методика проведения работ по техническому диагностированию перемычек между нитками газопроводов и пересечений с другими трубопроводами. - М. : ЗАО «Промгазинжиниринг», 2007.

83. Методические рекомендации по натурным измерениям напряженного состояния магистральных газопроводов. - Утверждены Начальником Технического Управления Мингазпрома СССР А.Д. Седых 27.07.1984 г. - М. : ВНИИГАЗ, 1985.

84. Методические указания для проведения комплексной инспекции обследований запорно-регулирующей арматуры и камер запуска и приема на объектах ОАО «Газпром». - Утв. заместителем начальника Департамента по транспортировке, подземному хранению и использованию газа, 2001.

85. Митрохин, М. Ю. Внутритрубная диагностика труднодоступных участков линейной части МГ / М. Ю. Митрохин, В. А. Спирин, В.А. Александров // Журнал «Газовая промышленность», - 2008. - №6. - С. 72-74.

86. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирования систем: пер. с англ. / Дж. Питерсон - М.: Мир, 1984. - 264 с.

87. Подураев, Ю. В. Основы мехатроники: учеб. пособие / Ю. В. Подураев. - М.: Станкин. - 2000. - 104 с.

88. Поспелов, Д. А. Ситуационное управление: теория и практика / Д. А. Поспелов. - М.: Наука - Физ.мат.лит., - 1986. - 288 с.

89. Правила применения технических устройств на опасных производственных объектах. - Утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 25.12.98 № 1540. - 3 с.

90. Проталинский, О. М. Теоретико-множественная модель процессов грузового порта. / О. М. Проталинский, А. А. Ханова, И. О. Григорьева // Вестник АГТУ. Сер.: Управление, вычислительная техника и информатика. - 2009. - № 2. - С. 83-89.

91. Проталинский, О.М. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010614402 от 7.07.2010 «Мультиробот 1.0» / О.М. Проталинский, И.А. Щербатов, И.О. Проталинский, И.А. Голубкин // Официальный бюллетень «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем» - М.: ФГУ ФИПС, - 2010. - №3(73), - С. 45.

92. РД 51 -2-97 ОАО «Газпром» - Инструкция по внутритрубной инспекции трубопроводных систем. - Утвержден Членом Правления РАО «Газпром» Б.В. Будзуляком 28.03.1997 г. М. : Ротапринт ИРЦ Газпром, 1997. - 50 с.

93. Регламент сбора, передачи, обработки и хранения данных о технологических объектах добычи, транспорта и подземного хранения газа ЕСГ (ССД «Инфотех»). - Утвержден распоряжением ОАО «Газпром» № 327 от 15.11.2004.

94. Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014-2020 годы и на перспективу до 2025 года. - Утв. распоряжением Правительства РФ от 1 ноября 2013 г. N 2036-р. - 51 с.

95. СТО Газпром 2-2.3-095-2007 - Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов. -Утвержден и введен в действие распоряжением ОАО «Газпром» от 29.12.2006 г. № 441 с 28.08.2007 г. - М. : ООО «Информационно-рекламный центр газовой промышленности», 2007. - 101 с.

96. Технические характеристики дефектоскопа «СК» [Электронный ресурс] / Официальный сайт предприятия ЗАО «Газприборавтоматикасервис». - Режим доступа: http ://www. gpas. ru/index.php?page=6 8.

97. Треугольная функция принадлежности [Электронный ресурс] / Интернет-ресурс MATLAB.Exponenta. - Режим доступа: http: //matlab. exponenta.ru/fuzzylogic/book2/1 /trimf. php.

98. Ученые Осаки разработали робота для инспекции газовых сетей [Электронный ресурс] / Журнал «Полимерные трубы». - Режим доступа: http: //polypipe. info/news/165-robotosaka.

99. Чащухин, В. Г. Моделирование динамики и определение управляющих параметров внутритрубного миниробота / В. Г. Чащухин // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2008. - № 5. - С. 142 - 147.

100. Черноусько, Ф. Л. Волнообразные движения многозвенника по горизонтальной плоскости / Ф. Л. Черноусько // Прикладная математика и механика, Т. 64, вып. 4, 2000. - С. 518-531.

101. Чирсков, В.Г. Решение Проблемного научно-технического совета Российского союза нефтегазостроителей по теме «Новые научные и технические достижения во внутритрубной диагностике трубопроводов» / В.Г. Чирсков // М. -28.09.2011.

102. Шаммазов, А. М. Основы технической диагностики трубопроводных систем нефти и газа : учебник для вузов / А. М. Шаммазов, Б. Н. Мастобаев, А. Е. Сощенко, Г. Е. Коробков, В. М. Писаревский. - 2009 - 512 с.

103. Щербатов, И. А. Метод высокоточного измерения расстояний для построения трехмерных моделей помещений. / И. А. Щербатов, И. А. Голубкин, И. О. Проталинский // Сборник трудов XXII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22» -Псков: ПИИ, 2009. - Т.8. Секция 9. - С. 24-26.

104. Щербатов, И. А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015616568 от 15.06.2015 «Система управления мобильным колесным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов» /

И.А. Щербатов, И.А. Голубкин // Официальный бюллетень «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем» - М.: ФГУ ФИПС, -2015. - №7(105).

105. Ющенко, А. С. Ситуационное управление и робототехника [Электронный ресурс] / Библиотека lib.znate.ru - Режим доступа: http: //lib .znate.ru/docs/index-198521. html.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Наборы продукционных правил подсистемы ситуационного уровня

Таблица А. 1 - Набор продукционных правил блока расчета скоростей колесных

модулей

Номер правила Удаленность от поворота колесного модуля Радиус поворота газопровода Скорость колесного модуля

1 Близко Малый Очень малая

2 Близко Средне-малый Очень малая

3 Близко Средний Очень малая

4 Близко Средне-большой Малая

5 Близко Большой Малая

6 Средне-близко Малый Малая

7 Средне-близко Средне-малый Средне-малая

8 Средне-близко Средний Средне-малая

9 Средне-близко Средне-большой Средне-малая

10 Средне-близко Большой Средне-малая

11 Средне Малый Средняя

12 Средне Средне-малый Средняя

13 Средне Средний Средняя

14 Средне Средне-большой Средне-большая

15 Средне Большой Средне-большая

16 Средне-далеко Малый Средне-большая

17 Средне-далеко Средне-малый Средне-большая

18 Средне-далеко Средний Средне-большая

19 Средне-далеко Средне-большой Средне-большая

20 Средне-далеко Большой Большая

21 Далеко Малый Большая

22 Далеко Средне-малый Большая

23 Далеко Средний Большая

24 Далеко Средне-большой Большая

25 Далеко Большой Очень большая

Таблица А. 2 - Набор продукционных правил блока расчета угла поворота в

тройнике

Номер правила Угол первого поворота в тройнике Угол второго поворота в тройнике Целеуказание Результирующий угол поворота

1 Вниз1 Вверх2 Ц-вниз Р-вниз

2 Вниз1 Вправо2 Ц-вниз Р-вниз

3 Вниз1 Влево2 Ц-вниз Р-вниз

4 Вверх1 Вниз2 Ц-вниз Р-вниз

5 Влево1 Вниз2 Ц-вниз Р-вниз

6 Вправо1 Вниз2 Ц-вниз Р-вниз

7 Вправо1 Вверх2 Ц-вправо Р-вправо

8 Вправо1 Влево2 Ц-вправо Р-вправо

9 Вправо1 Вправо2 Ц-вправо Р-вправо

10 Вниз1 Вправо2 Ц-вправо Р-вправо

11 Вверх1 Вправо2 Ц-вправо Р-вправо

12 Влево1 Вправо2 Ц-вправо Р-вправо

13 Вверх1 Вниз2 Ц-вверх Р-вверх

14 Вверх1 Вправо2 Ц-вверх Р-вверх

15 Вверх1 Влево2 Ц-вверх Р-вверх

16 Вниз1 Вверх2 Ц-вверх Р-вверх

17 Влево1 Вверх2 Ц-вверх Р-вверх

18 Вправо1 Вверх2 Ц-вверх Р-вверх

19 Влево1 Вниз2 Ц-влево Р-влево

20 Влево1 Вверх2 Ц-влево Р-влево

21 Влево1 Вправо2 Ц-влево Р-влево

22 Вниз1 Влево2 Ц-влево Р-влево

23 Вверх1 Влево2 Ц-влево Р-влево

24 Вправо1 Влево2 Ц-влево Р-влево

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ В Акты внедрения

АКТ

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ

РАЗРАБОТОК

Мы, нижеподписавшиеся:

Директор Общества с ограниченной ответственностью «АГТУ РОБОТИКС» к.т.н. ПРОТАЛИНСКИЙ ИГОРЬ ОЛЕГОВИЧ, с одной стороны, и

Представители Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет» - доцент, к.т.н. ЩЕРБАТОВ ИВАН АНАТОЛЬЕВИЧ и аспирант ГОЛУБКИН ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ, с другой стороны

составили настоящий акт о принятии к использованию результатов диссертационной работы, выполненной Голубкиным Игорем Александровичем, связанной с разработкой системы управления мобильным колесным роботом для внутригрубной диагностики газопроводов.

ООО «АГТУ РОБОТИКС» приняты к использованию методика нечеткого ситуационного управления скоростями колесных мобильных роботов, алгоритмическое обеспечение и структурная схема системы управления мобильным колесным роботом.

Рекомендации, содержащиеся в диссертационном исследовании, использованы при проектировке и разработке мобильных колесных роботизированных комплексов ООО «АГТУ РОБОТИКС». Разработка позволит повысить эффективность управления мобильными колесными роботами, которые предназначены для выполнения работ в заранее неизвестной среде функционирования.

От ОС^аАСТУ РОБОТИКС» К* ~ ). Проталинский

п &т *АГп/ То 6\|

От ФБГОУ В ПО «Астраханский государственный технический

«10» Н 20/Ч г.

Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ?гйм = «Астраханский государственный техничес^шЩКЪнкдситет»

регистр Разработка и предоставление образовательных услуг в области среднего профессионалы^™.

------ ^вл-г-«©7 профессионального образования, международного бизнес-образования, вое и I тггелыя^ЛшррМадо вд^сЛК

деятельность сертифицированы ПЮБ и ГОГТя'^й ЩВ ^

>, дополнительного и инновационная

»

аботе и офессор рберова Н.Т. 201 Гг.

АКТ

об использовании результатов научно-квалификационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук

Результаты диссертационного исследования на соискание ученой степени кандидата технических наук И.А. Голубкина использованы в Астраханском государственном техническом университете при подготовке бакалавров по направлению 220200.62 «Автоматизация и управление» по дисциплинам «Автоматизация технологических процессов», «Моделирование систем и процессов», «Оптимальные и адаптивные системы управления», «Системы автоматизации и управления» и бакалавров по направлению 140100.62 «Теплотехника и теплоэнергетика» по дисциплинам «Управление в технических системах», «Современные проблемы управления», «Моделирование систем», «Научно-исследовательская работа в семестре»:

Для подготовки курсов лекций используются основные положения диссертационного исследования по управлению мобильным колесным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов:

• модель подсистемы ситуационного уровня, реализованная в виде сетевой структуры, представляющей собой взаимосвязь входных, выходных и промежуточных параметров;

• теоретико-множественная модель процесса проведения внутритрубной диагностики газопроводов;

• алгоритм управления подсистемой регуляторного уровня мобильного робота, позволяющий управлять силой прижатия колесных модулей к стенкам газопровода;

• методика нечеткого управления скоростями колесных модулей робота;

• имитационные модели подсистем мобильного робота, разработанные в среде 81шиНпк программного комплекса МАТЬАВ;

• структура и схема системы управления мобильным диагностическим роботом.

В рамках подготовки лабораторного практикума используются разработанные программы для ЭВМ:

• Мультиробот 1.0;

• Система управления мобильным колесным роботом для внутритрубной диагностики газопроводов.

Заведующий кафедрой «Автоматика и управление», к.т.н., доцент

«УТВЕРЖДАЮ»

Первый проректор

Са]

АКТ

об использовании результатов работы на соискание ученой степени кандидата технических наук

Результаты диссертационной работы Голубкина Игоря Александровича на соискание ученой степени кандидата технических наук внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.» и используются при обучении магистрантов по направлению «Мехатроника и робототехника» по дисциплинам «Информационные системы в мехатронике и робототехнике», «Управление мехатронными системами и промышленными сетями».

При подготовке курсов лекций и лабораторных работ используются положения диссертационного исследования:

- методика нечеткого управления скоростями колесных модулей мобильного робототехнического диагностического комплекса;

- математическая модель подсистемы ситуационного уровня, реализованная в виде сетевой структуры, представляющей собой взаимосвязь входных, выходных и промежуточных параметров;

- теоретико-множественная модель процесса проведения внутритрубной диагностики газопроводов;

- компьютерные модели подсистем мобильного робота, разработанные в среде БтиНпк программного комплекса МаЙаЬ;

- функциональная схема и структура системы управления мобильным диагностическим роботом.

Заведующий кафедрой «Автоматизация, управление, махатронш

д.ф.-м.н., профессор

А.Е. Храмов