Волоконно-оптическая измерительная система обнаружения и контроля утечек газовых и жидких сред тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Оглезнев Андрей Алексеевич

• Оглезнев Андрей Алексеевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Оглезнев Андрей Алексеевич

Введение

Глава 1. Состояние и анализ проблемы обнаружения утечек и алгоритмов детектирования с применением волоконно-оптических систем

Раздел 1.1. Обзор систем диагностирования утечек

Раздел 1.2. Обзор волоконно-оптических датчиков, применяемых для диагностирования утечек

Раздел 1.3. Обзор математических моделей для определения топологии установки датчиков и интерпретации данных

Глава 2. Математическая модель утечки из высокотемпературного трубопровода

Раздел 2.1. Механические свойства материалов

Раздел 2.2. Постановка задачи

Раздел 2.3. Методика расчета

Раздел 2.4. Локализация напряжений в теплоизолирующем материале

Раздел 2.6. Методика решения и проверка сходимости

Раздел 2.7. Результаты расчетов истечения газа

Раздел 2.8. Распределение давления

Раздел 2.9. Распределение температуры

Выводы по главе

Глава 3. Построение системы обнаружения утечек на основе изменения температуры

Раздел 3.1. Принцип работы и основные требования к СОУ на основе ВБР датчиков

Раздел 3.2. Метод самокалибровки анализатор сигналов волоконно-оптических датчиков на основе волоконных брэгговских решеток

Раздел 3.3. Разработка многоканального анализатора сигналов волоконно-оптических датчиков на основе волоконных брэгговских решеток для применения в системе обнаружения утечек

Раздел 3.4. Принцип работы и основные требования к СОУ на основе распределенного датчика температуры

Вывод по главе

2

Глава 4 Разработка алгоритма обнаружения утечки и испытания

Раздел 4.1 Алгоритм обнаружения утечки по порогу срабатывания по заранее заданным линейным участкам волокна

Раздел 4.2. Метод повышения размерности и алгоритм обнаружения утечки

Раздел 4.3. Реализация алгоритма в программном продукте

Раздел 4.4. Испытания и верификация алгоритма

Раздел 4.5. Проверка работы системы на стенде полунатурного моделирования

Выводы по главе

Заключение......................................................Ошибка! Закладка не определена.

Список литературы

Список цитируемой литературы

Публикации автора по теме диссертации

Введение

Актуальность и степень разработанности темы. В различных отраслях промышленности: машиностроении, нефте- и газодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, авиационной, и др. сферах решение задачи по скорейшей локализации и устранению утечки является крайне важной. Несмотря на глубокую проработанность и существование различных методов обнаружения утечки, существует ряд методов, получивших недостаточное освещение в специализированной литературе. Наиболее распространенными являются методы периодического визуального или инструментального контроля и непрерывного контроля по данным технологических процессов в трубопроводе, в то время как системы непрерывного инструментального контроля при измерении параметров, не входящих непосредственно в технологический процесс производства продукта, позволяют сократить время реагирования и, следовательно, безопасность эксплуатации объекта. К таким системам обнаружения утечек (далее СОУ) относятся системы электрического термокабеля, точечных датчиков давления/расхода, квази-распределенных волоконно-оптических, распределенных волоконно-оптических датчиков и др. Основным преимуществом волоконно-оптических измерительных устройств по сравнению с электрическими является устойчивость к повышенным и пониженным температурам, помехозащищенность от электромагнитных полей, пожаро- и взрывобезопасность. С использованием волоконно-оптических технологий можно детектировать утечку различными способами: акустическим, по изменению давления, по химическому составу, по изменению температуры в области её образования. В задачах, где трубопроводы расположены в труднодоступных местах имеет значение направление вытекающего вещества, недостаточно знать только продольную координату утечки (вдоль трубы), нужна также вторая радиальная координата (в кольцевом направлении). Методы обнаружения радиальной координаты утечки, которые могут справиться с её определением, детально не разработаны. Вклад в изучение проблем утечек и

волоконно-оптических систем внесли отечественные и зарубежные учёные, а именно: А. В. Бабков [8], А. А. Гольянов [10, 11], А. В. Ковардаков [15-17], С. Е. Кутуков [18], М. В. Лурье [19], A.Mishra [45], Y.Bai, Q. Bai, E.Odusina, J.Akingbola, de Groot W.A.,H.Hartog [44-45], E.Udd [68], den Hartogh [54] и другие.

Однако в работах данных авторов уделено недостаточно внимания следующим вопросам: позиционирование измерительной линии на объекте измерения, анализ данных с квази-распределенных и распределенных волоконно-оптических датчиков, алгоритм обнаружения места и факта утечки.

Диссертация посвящена экспериментальному и численному исследованиям системы обнаружения утечек в высокотемпературных трубопроводах, функционирующих по изменению температурного поля на основе квази-распределенных датчиков на брэгговских решетках (ВБР) и на распределенных датчиках температуры на основе рамановского рассеяния. Волоконно-оптические датчики позволяют достоверно детектировать изменение температуры, в то время как методы мультиплексирования ВБР и укладки волокна, алгоритмы обнаружения утечки остаются малоизученными и подробно в литературе не рассматриваются.

Цели и задачи исследования

Целью диссертационной работы является повышение точности обнаружения утечки жидкости и газа из высокотемпературных трубопроводов с применением квази-распределенных и распределенных волоконно-оптических систем измерения.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ текущих моделей истечения жидкости и газа, методов и существующих систем обнаружения утечек жидкости и газа из трубопроводов.

2. Разработать математическую модель распространения газовой среды из поврежденного трубопровода, позволяющую предложить оптимальный способ

укладки кабель-датчика на поверхности измеряемого объекта. Определить необходимое разрешение измерительного оборудования.

3. Разработать алгоритм определения факта утечки из горячего трубопровода.

4. Реализовать разработанные методы и проверить их эффективность на практике.

Предмет исследования

Предметом исследования, является система и метод повышения точностных характеристик волоконно-оптической системы обнаружения утечек из трубопровода.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1. Впервые продемонстрирована возможность использования волоконно-оптической системы обнаружения утечек горячего воздуха из трубопроводов системы кондиционирования воздуха самолета.

2. Предложена новая комплексная математическая модель распространения газовой среды из поврежденного трубопровода с теплоизоляцией. Модель позволяет определить оптимальную топологию укладки кабель-датчика на поверхности измеряемого объекта и метод укладки оптического волокна для системы обнаружения утечек из горячих трубопроводов высокого давления.

Разработан новый алгоритм определения координаты утечек, позволяющий определять линейные и радиальные координаты утечки с высокой точностью, а также метод повышения точности волоконно-оптического датчика, основанный на методах глубокого обучения нейронных сетей.

Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты работы могут быть использованы:

- в применение математической модели в проектируемых системах обнаружения утечек;

- в системах мониторинга распределения температуры как на объектах с простой геометрией (труба, цистерна и т.д.), так и на объектах со сложной геометрией, например, на фундаменте;

- для улучшения параметров в разработанных волоконно-оптических квази-распределенных и распределенных системах.

Методология и методы исследования

При выполнении диссертационной работы использовались следующие

современные методы теоретического и экспериментального исследования физических полей. Для измерения температуры в экспериментах использовались: мультиплексированные квази-распределенные датчики на основе брэгговских решеток и распределенные датчики на основе рамановского рассеяния. Пространственные распределения температуры на внешней поверхности трубопровода регистрировалось тепловизором. Построение математической модели и теоретические расчёты проводились в Comsol Multiphysics и в Matlab. Результаты экспериментальных исследований сличались с результатами численной модели, обработка экспериментальных данных и реализация алгоритма обнаружения утечки проводилась на высокоуровневых языках программирования Python 3.8.1 и C# 8.0. Результаты лабораторных экспериментов и численного моделирования хорошо согласуются друг с другом.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Устройство на основе волоконно-оптических чувствительных элементов позволяет определять утечки воздуха из трубопроводов противообледенительной системы и системы кондиционирования воздуха самолета.

2. Укладка волокна в виде оплетки позволяет точнее определять положение места утечки.

3. Комплексная мультифизическая модель распространения горячего газа из поврежденного трубопровода с теплоизоляцией дает возможность определять оптимальную топологию укладки кабель-датчика на поверхности измеряемого объекта.

4. Алгоритм определения координаты утечки на основе методов глубокого обучения нейронной сети позволяет определять линейные и радиальные координаты утечки с высокой точностью.

Достоверность результатов обеспечивается современной теорией волоконно-оптических датчиков, основами волоконной оптики, а также продуманными методиками, высокой воспроизводимостью и низкими значениями случайных ошибок, а также сравнением результатов с результатами других авторов. Большинство лабораторных измерений подкреплены данными численных экспериментов, и наоборот. Полученные результаты хорошо согласуются с известными результатами других работ и вписываются в общепризнанную научную парадигму.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Волоконно-оптическая измерительная система обнаружения и контроля утечек газовых и жидких сред»

Апробация работы

1. Основные результаты работы докладывались на региональных, всероссийских и международных конференциях и семинарах, среди которых: «Международная конференции «Композит-2016» (2016 г., г.Энгельс), «Международная научно-технической конференции, посвященной 85-летию со дня рождения академика В.Н. Анциферова. Под редакцией А.А. Ташкинова» (2018 г., г.Пермь), «Межвузовская научно-практическая студенческая конференция. Новое в естественных и гуманитарных науках.» (2016 г., г.Пермь), «Всероссийская конференция по волоконной оптике ВКВО» (2017 г., 2019 г., 2021 г., 2023 г., г.Пермь), 10-ый Международный семинар по волоконным лазерам. (2022 г., г.Новосибирск).

2. Научные результаты исследований по диссертации использованы при выполнении следующих научно-исследовательских работ:

«Экспериментальная отработка демонстратора распределенной системы контроля и диагностики технического состояния общесамолетных систем на основе технологий фотоники» по договору № 17705596339170001040/^-09/19 и «Разработка демонстратора системы контроля и диагностики технического состояния общесамолетных систем на основе технологий фотоники» по договору №17705596339170001040/ИС-15/18.

Описание диссертации

В первой главе рассмотрено современное состояние и анализ проблемы обнаружения утечек из трубопроводов с применением различных методов. Представлено разделение систем обнаружения утечек по принципу действия и типу применяемого оборудования. Также в главе рассматривается текущее состояние и принципы работы различных волоконно-оптических систем обнаружения утечки их преимущества и недостатки.

Во второй главе рассматриваются существующие подходы к математическому моделированию утечек из высокотемпературных трубопроводов. Так как объектом измерения выступает температура, формируется представление о пространственном распределении температурных неоднородностей, сопровождающих процесс утечки. Формулируется краевая задача, приводятся результаты численного расчета упругой деформации теплозащитного материала, полей скорости, давления и температуры, возникающих при локализованном повреждении внутренней стенки высокотемпературного трубопровода. В заключении второй главы приводятся оценки чувствительности измерительного оборудования, необходимой для успешной регистрации утечки, а также рекомендации по оптимальному способу

укладки чувствительных оптоволоконных кабелей на поверхности исследуемого объекта.

В главе 3 рассмотрены принципы работы и основные требования к волоконно-оптическим системам обнаружения утечек на основе изменения температуры. В разделе 3.1. Рассмотрены принципы работы и требования к СОУ на основе ВБР датчиков; в разделе 3.2 описана разработка метода самокалибровки анализатора сигналов волоконно-оптических датчиков на основе ВБР; в разделе 3.3 описана разработка многоканального анализатора сигналов волоконно-оптических датчиков на основе ВБР для применения в СОУ; в разделе 3.4 рассмотрены принципы работы и основные требования к СОУ на основе распределенного волоконно-оптического датчика температуры.

В главе 4 описан алгоритм обнаружения утечки и представлены результаты испытаний. В разделе 4.1 описана разработка и построение алгоритма обнаружения утечки по порогу срабатывания по заранее заданным линейным участкам волокна; в разделе 4.2 рассмотрен метод повышения размерности и алгоритм обнаружения утечки на его основе, повышение размерности термограммы с одномерного (длина) до двумерного (площадь); в разделе 4.3 описана реализация алгоритма обнаружения утечки в программном продукте; в разделе 4.4 рассмотрены результаты лабораторных испытаний и проверка алгоритма; в разделе 4.5 описана апробация результатов работы системы на стенде полунатурного моделирования.

В заключении приведены основные результаты проведённой работы.

Личный вклад автора заключается в анализе предшествующих исследований, разработке общих принципов метода мультиплексирования, в разработке схемы обнаружения утечки с использованием метода повышения размерности, проведении исследований по теме диссертации, подготовке статей. В рамках разработки модели распространения газовой среды из поврежденного трубопровода с теплоизоляцией автором разрабатывалась математическая и

физическая модель, проводились численные расчёты. В рамках разработки схемы мультиплексирования в многоканальном анализаторе сигналов волоконно-оптических датчиков с применением фотонных интегральных схем автором разработана оптическая схема переключателя. Автором проведены эксперименты по измерению параметров, встраиванию переключателя в анализатор волоконно-оптических датчиков. Также разработана модель расчёта длины измерительной линии в зависимости от количества каналов для квази-распределенной системы. Разработан и написан на высокоуровневом языке программирования алгоритм определения координаты утечки, позволяющий определять линейные и радиальные координаты утечки. Проводилась подготовка эксперимента, изготавливалась измерительная линия, снятие и обработка экспериментальных данных.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 9 статьях в рецензируемых научных журналах, 4 из которых входят в список определённых высшей аттестационной комиссией (ВАК), 8 публикаций в материалах конференций, получены 5 патентов, из них 2 патента на полезную модель, 1 патент на изобретение и 2 свидетельства регистрации программы для ЭВМ.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Полный объём диссертации составляет 115 страниц, включая 64 рисунка и 5 таблиц. Список литературы содержит 92 наименования.

Глава 1. Состояние и анализ проблемы обнаружения утечек и алгоритмов детектирования с применением волоконно-оптических систем

Раздел 1.1. Обзор систем диагностирования утечек

Важным методом снижения затрат является сокращение времени простоя оборудования и предотвращение чрезвычайных ситуаций. Вот несколько примеров, вызванных утечками.

В конце мая 2020 года в г.Норильске на производственной площадке ТЭЦ №3 произошел разлив дизельного топлива, площадь загрязнения после разлива составила 180 тыс.кв.м., выплеснулось 21 тыс.т. топлива. [1, 2] Другой случай в начале июня 2020 года, по данным АО «Транснефть-Прикамье» на нефтепроводе Холмогоры-Клин Пермского края произошла авария с разливом. Подача нефти на этом участке была остановлена благодаря автоматизированной системе контроля. Общий объем выхода составил менее 10 куб.м, нефть локализовалась на площади 350 кв.м. [3].

Взрывы газопровода в тайваньском городе Гаосюн произошли 31 июля 2014 года [76]. Свидетели сообщали, что они увидели вздымающиеся в воздух огненные шары. Взрывы газопровода вызвали повреждение дороги и аварию на электрической сети. По словам очевидцев, взрыв газопровода поднял в воздух автомобили и мотоциклы. Тела некоторых жертв и транспортные средства были найдены впоследствии на высоте нескольких этажей. В результате катастрофы 23 600 домохозяйств остались без газа, 12 000 — без электричества, 8000 — без воды. Пожарные из Гаосюна, Тайнаня и Пиндуна занимались эвакуацией людей и тушением пожаров в городе.

Подобные аварии случались в Сан-Бруно в США в сентябре 2010 года и на юге Мексики в августе 2013 года. Обнаружение утечки газа за несколько дней до взрыва в этих случаях могло свести количество человеческих жертв к минимуму, а вполне возможно предотвратить катастрофу.

Помимо непосредственного причинения вреда здоровью техногенные аварии могут привести к загрязнению окружающей среды и сопутствующим

экономическим потерям. Например, в январе 2010 г. на нефтепроводе «Восточная Сибирь - Тихий Океан» компании «Транснефть» в 30 км от города Ленска произошла авария, в результате которой 20 000 кв м территории Якутии оказались загрязнены нефтью [77]. Через месяц произошла авария в Приамурском крае. Из поврежденного участка вытекло 20300 баррелей чистой нефти. Это цифра показывает характерный масштаб экономических потерь, вызванных одной утечкой. Но ученых экологов волнует другой потенциально опасный участок: нефтепровод, который пролегает вблизи озера Байкал. По оценкам, приведенным в работе [78], в случае аварии в Байкал может попасть сырая нефть. Это может привести к экологической катастрофе.

Похожая катастрофа случилась на нефтепроводе Ашкелон - Эйлат в Израиле в 2014 г. [79]. Из разорванной трубы в аравийскую пустыню вылилось 21 900 баррелей нефти. В результате пострадали природоохранные зоны. Среди них заповедник Эврона, где живут олени, и растут редкие виды растений. Проведенные измерения показали, что в воздухе на территории заповедника повысилось содержание токсичного вещества бензола. Государству был нанесен экономический ущерб в размере $7,6 млн.

Другим важным направлением в разработках контроля утечек, является повышение эксплуатационной надежности авиационной техники. Согласно статистике, к 2010 году (за 14 лет) с магистральными самолетами предыдущего поколения (ТУ-204) произошло 226 авиационных инцидентов. Треть неисправностей связана с шасси, 20% - с двигателем, еще 13% - с системами кондиционирования и управления, вызванных в том числе утечками [4].

В процессе эксплуатации трубопроводов, резервуаров, хранилищ и т.д.

важным фактором является безопасность и непрерывная работа. Независимо от

типа переносимой среды, утечка может приводить как к незначительным

экономическим потерям небольшого предприятия (утечка сжатого воздуха из

системы пневматического оборудования), так и к экологическим катастрофам

всемирного масштаба (разлив нефтепродуктов или радиоактивных отходов в

13

море или океан) [28, 29]. Для обеспечения безопасности трубопроводная сеть должна быть оснащена системами контроля и диагностики. В трубопроводную сеть входят как линейный участок трубопровода, так и различные отводы, задвижки, фланцевые соединения, технологические окна и т.д. Одной из систем диагностики и контроля является система обнаружения утечек.

На основании теоретических исследований созданы различные методы обнаружения утечек. Они описаны в исследованиях Н.Е.Жуковского, А. В. Бабкова, В. Б. Галеева, А. А. Гольянова, А. Г. Гумерова, Ю. Д. Земенкова, Ю. И. Зозули, Е. М. Климовского, А. В. Ковардакова, С. Е. Кутукова, М. Р. Лукманова, М. В. Лурье, [7-19]. На основе теоретических исследований создано множество методов и систем обнаружения утечек: от обхода трубопровода обходчиками с течеискателями до применения систем непрерывного контроля на базе волоконно-оптических технологий. В работе [20] рассматривается метод периодического контроля обнаружения утечки жидкости по обработке изображений, полученных с использованием тепловизионной съемки.

В зависимости от метода, типа трубопровода и переносимой среды, технологических параметров, архитектуры системы АСУТП, консервативности технического персонала компании, применяются различные системы обнаружения утечек из трубопроводов. От периодического визуального до непрерывного инструментального контроля.

По принципу действия и типу эксплуатации оборудования [19, 32-33] системы можно классифицировать следующим способом, представленном на рисунке 1 . СОУ должна обеспечивать непрерывный мониторинг герметичности технологического участка в режиме реального времени на всех режимах функционирования трубопровода [34].

Рисунок 1 . Разделение систем обнаружения утечек по принципу действия и

типу оборудования К методам периодического контроля утечек относятся визуальный осмотр, снятие распределения температуры с помощью тепловизора (рисунок 2), ультразвуковой метод и т.д. Тепловизирование, как и визуальный осмотр, сопряжено с трудностями при осмотре труднодоступных мест и требует непосредственное участие человека. Однако возможность проверки области позволяет найти неисправности.

Рисунок 2 - Распределение температуры в трубопроводе горячего воздуха,

полученные с помощью тепловизора

Звуковые и ультразвуковые системы (например, UL101 Leak Detector [30, 31] производства CTRL Systems Inc., США) также позволяют сканировать область.

Однако с данным методом связаны следующие ограничения:

1. Из-за отсутствия большой ультразвуковой звуковой сигнатуры большие ламинарные утечки могут быть упущены, поэтому другие методы по-прежнему необходимы;

2. Для работы с прибором требуется хорошо подготовленный персонал;

3. Определение утечки на слух связано с физиологическими особенностями персонала.

Системы обнаружения утечек построенные на непрерывном контроле (см. рисунок 1), можно разделить на две основные группы

- по контролю технологических параметров с использованием средств АСУ ТП и КИП,

- на основе измерения физических величин, не участвующих в технологическом процессе [35].

Наибольшее распространение, в силу экономичности и минимального количества дополнительных измерительных устройств, имеют параметрические СОУ, построенные на измерении таких технологических параметров, как расход или перепад давления. Согласно РД-13.320.00-КТН-223-09 параметрическая система обнаружения утечек - это система обнаружения утечек, функционирующая на основе использования поступающих в систему диспетчерского контроля и управления технологических данных о параметрах работы трубопровода и применения математической модели трубопровода для принятия решения о наличии утечки. Однако данные системы обладают рядом существенных недостатков, а именно: при их использовании невозможно оперативно и точно установить место возникновения утечки. Их срабатывание возможно только после изменения условий в контрольных точках [36].

Именно эти два фактора являются первостепенными при построении систем непрерывного инструментального контроля вдоль трубопровода.

Данные системы могут быть реализованы на различных физических принципах и применяемых датчиках (электрических, оптических, волоконно-оптических и т.д.). К преимуществам волоконно-оптических датчиков относится отсутствие электричества в точке измерения, нечувствительность к электромагнитным помехам, воздействию агрессивных сред и скорость передачи информации от точки измерения [37].

Развитие волоконной оптики, и в частности, высокосортных волоконно-оптических линий связи и передачи информации позволило бурно развиваться направлению волоконно-оптических датчиков [5]. Одним из наиболее распространённых параметров для измерений является температура, для измерения которой используют как квази-распределенные, так и распределенные волоконно-оптические датчики [6]. В ходе проектирования и строительства вдоль трубопроводов укладываются волоконно-оптическая линии связи, для которых кабель имеет рабочие и резервные оптические волокна [38], а также

могут быть заложены волокна для подключения волоконно-оптических систем обнаружения утечек и/или охраны периметра.

Раздел 1.2. Обзор волоконно-оптических датчиков, применяемых для диагностирования утечек

Волоконно-оптические системы обнаружения утечек могут быть реализованы на различных принципах: как на основе квази-распределенных датчиков (ВБР), которые измеряют физические параметры (температура, акустический сигнал, акустическую эмиссию), так и распределённых, в которых в отличие от точечных датчиков в качестве чувствительной среды используется вся длина оптического волокна. Рассеянный свет в таких датчиках служит в качестве измеряемого сигнала (эффект Рамана, Мандельштама-Бриллюэна, Рэлея), а метод оптической временной рефлектометрии позволяет измерять распределение температуры или другого воздействия вдоль волокна [39-46]. Одним из направлений построения системы эксплуатационной безопасности в области утечки служит контроль состояния фланцевого соединения. Однако, известно всего несколько технических решений, в которых реализовывается система контроля фланцевого соединения. В работе [47], рассматривается применение электрических датчиков деформации, встроенных в уплотнение, но данное решение ограничено возможностью применения электрических систем. Ещё одно решении [48] применено во фланцевом соединении, выполненном из стали, что ограничивает область эксплуатации в силу окисления и приваривания. Однако данные по контролю состояния в локальных местах указанных систем схожи с параметрическими и не позволяют с высокой точностью локализовать место утечки вдоль трубопровода.

В работах Jung-Ryul Lee и др. [21] и Edgar Mendoza и др. [22] представлена система на основе волоконных брэгговских решеток в качестве детектора ультразвуковых колебаний. К недостаткам таких систем можно отнести требуемые вычислительные ресурсы и сложный математический аппарат для интерпретации и локализации дефекта.

Ключевым элементом системы обнаружения утечки является принцип, на котором построен метод обнаружения утечки. Стоит отметить, что основной особенностью квази-распределенных датчиков на основе волоконных брэгговских решеток является возможность быстрого опроса (несколько кГц) и точное позиционирование точки измерения. Особенность брэгговской решётки заключается в изменении спектра отражения света в зависимости от изменения температуры или деформации волокна в месте, где сформирована решетка в оптическом волокне. В работе [49] рассматривается решение по контролю участка трубопровода с применением датчиков акусто-эмиссии на базе волоконных брэгговских решеток. Система на данных датчиках позволяет работать на любом типе трубопроводов. В работах [50, 51] представлены датчики для мониторинга утечки, на основе измерения деформации и измерения давления. Замер напряженно-деформированного состояния трубопровода с использованием датчиков деформации позволяет определять состояние трубопровода, линейные растяжения, кручения, изгиб [52]. Но данные замеры обеспечивают именно контроль состояния трубопровода в локальных участках трубопровода. В связи с этим распространение в системах обнаружения утечки получили распределенные волоконно-оптические датчики. Так как в качестве чувствительного элемента используется оптическое волокно в кабеле, расположенном вдоль трубопровода, то от его размещения и типа кабеля зависит чувствительность и точность работы системы [53]. Распределенные системы детектируют рассеянный сигнал от различных особенностей волокна, поэтому методы повышения пространственной точности играют ключевое значение. При прямом измерении без учёта различных оптических свойств среды, таких как дисперсия и др., пространственное разрешение, т.е. область которой соответствует изменение температуры, пропорционально длительности оптического импульса, распространяющегося в волокне. Пространственное разрешение в распределенных датчиках составляет от десятков сантиметров до сотен метров. Также возможность локализации утечки связана со скоростью проводимого измерения и, следовательно, с его точностью. Скорость измерения

19

имеет физическое ограничение на время прохождения импульса или пачки импульсов по волокну от источника до приёмника, чтобы оптический сигнал не накладывался и не создавал помех. Для достижения высоких эксплуатационных свойств применяются различные математические методы фильтрации и обработки оптического сигнала.

Для трубопроводов с температурами носителя больше, чем температура окружающей среды на 20-30°С, применяются системы на основе распределенных датчиков температуры (в англ. литературе DTS), так как в отличие от акустических они требуют меньшее количество вычислительных мощностей и позволяют проводить прямое измерение физической величины. Также данные, полученные с данных датчиков, могут применяться для контроля технологических параметров [54]. В работе Chaofan Wang и др. [23] рассматривается сравнение систем обнаружения утечки вдоль трубопровода. В частности, показана возможность детектирования утечки через отверстие 2.4 мм и 1.6 мм с использованием распределенного датчика температуры. Измерение происходило на трубе без теплоизоляции, закопанной под землей. Измерительное волокно располагалось на расстоянии до 10 см, что также показано в работе [24]. В данной и аналогичных работах [25-27] волокно укладывалось линейно вдоль трубы, и оценка наличия утечки проводилась по факту изменения температуры.

Для распределенных волоконно-оптических систем тип и укладка кабеля являются основой измерения, так как первичным преобразователем выступает непосредственно оптическое волокно в кабеле. Как показано в работах [55-57], важную роль в измерении и обеспечении надёжности, особенно при высокотемпературных измерениях более 150 °С играет тип кабеля и покрытие на волокне. В работе [24] указывается, что для измерения утечки из расположенного в земле трубопровода измерительный кабель должен располагаться над трубопроводом на расстоянии примерно 10 см от трубы для газа и примерно 15 см под трубопроводом для жидкости. В работе [58] описан

оптический метод обнаружения утечки с использованием тепловизионной съемки, в результате которой утечку можно обнаружить за время около 10 минут.

В найденной литературе практически не отражён вопрос, раскрывающий проблематику размещения волокна на трубопроводе, позволяющей определять не только факт утечки, но и место утечки на трубопроводе для линейной и радиальной координаты. Последний фактор является крайне важным для трубопроводов, уложенных со сложной геометрией внутри морских и воздушных судов, подвижного состава, производственных цехов, технологических установок и т.д. Одним из направлений по реализации методов обнаружения утечки, является применение математических методов обработки изображений и машинного обучения. А также различные комбинации данных методов.

Раздел 1.3. Обзор математических моделей для определения топологии установки датчиков и интерпретации данных

Одним из таких методов является применение нейронных сетей. В работе [59] были использованы методы для работы с математической моделью трубопровода и связкой с параметрической системой, позволившие увеличить количество выявляемых событий более чем на 10% и повысить вероятность принятия правильного и своевременного решения на 8-10%. В работе [13] показана концепция применения нейронный сетей и предложен метод итеративного определения состояния распределенных инженерных сетей нефтегазодобычи в реальном времени с нейросетевой коррекцией характеристик средств автоматизации процессов.

Также стоит отметить, что существуют различные коммерческие системы обнаружения утечек с применением волоконно-оптических квази-распределенных и распределенных систем на основе измерения температуры, но в существующих описаниях методология выявления события, а тем более описание конкретных методов анализа данных или машинного обучения не

представлено [55-57]. Далее рассматривались различные решения по применению нейронных сетей в теплофизических задачах в различных областях науки и техники.

В работе [60] представлена методика выявления аномальных тепловых структур в тепловых инфракрасных изображениях для медицинского применения. Предложен подход, основанный на объединении кластеров из изображений объектов и нейронной сети с адаптивной резонансной теорией (АРТ) без контроля. И показано, что аномальные тепловые паттерны могут быть восстановлены в выбранном количестве контролируемых случаев, где известно количество и местоположение аномалий. Первые результаты указывают на потенциальную полезность рассмотренного метода для широкомасштабного скрининга пациентов. В исследовании [61] представлена система диагностики неисправностей и мониторинга состояния для классификации различных условий охлаждения радиатора с использованием инфракрасных тепловых изображений. Система была сформирована для классификации шести типов неисправностей радиатора охлаждения: засорение трубок радиатора, засорение ребер радиатора, слабая связь между ребрами и трубами, повреждение дверцы радиатора, утечка охлаждающей жидкости и нормальные условия. Система построена из нескольких отдельных процедур: получение теплового изображения, предварительная обработка изображения, обработка изображения, двумерное дискретное вейвлет-преобразование (2D-DWT), извлечение признаков, выбор признаков с использованием генетического алгоритма (GA) и классификация на искусственные нейронные сети (ИНС). 2D-DWT реализован для разложения тепловых изображений. Впоследствии статистические особенности текстуры извлекаются из исходных изображений и разлагаются на тепловые изображения. Для 6 типов условий радиатора охлаждения (выходной слой) на следующем этапе. Для тестируемой системы входной слой состоял из 16 нейронов, основанных на операции выбора признаков. Наилучшая производительность была достигнута с топологией 16-6-6. Результаты

классификации показали, что эта система может быть удовлетворительно использована в качестве интеллектуального мониторинга состояния и диагностики неисправностей для класса охлаждающего радиатора.

В работе [62] описаны исследования теплообменника с использованием инфракрасной термографии. Алгоритм расчета теплового потребления электроэнергии основан на искусственной нейронной сети, которая обучается с использованием данных, полученных из измерений инфракрасной термографии. В данной работе описаны экспериментальные и имитационные исследования упомянутого алгоритма. В исследовании предполагалось, что входные величины представлены случайными величинами с равномерным распределением вероятности. В работе [63] представлены результаты исследования и моделирования и проведен анализ чувствительности и влияния ошибок для двухэтапного нейронного алгоритма обнаружения и характеристики дефектов. Для оценки глубины дефекта были использованы две нейронные сети, обученные на данных, полученных с помощью активной термографии. Первый этап алгоритма разработан для обнаружения дефекта по классификации нейронной сети. Затем глубина дефектов оценивается с помощью регрессивной нейронной сети. В статье [64] представлены результаты исследований по разработке методов определения тепловых параметров теплоизоляционного материала. Метод применяет периодическое нагревание в качестве возбуждения, а инфракрасная камера используется для измерения распределения температуры на поверхности испытуемого материала. Полезность известного аналитического решения обратной задачи была исследована в имитационном исследовании с использованием трехмерной модели явления диффузии тепла в образце исследуемого материала. Для решения обратной задачи о коэффициентах предложен подход с использованием искусственной нейронной сети. Измерения проводились на экспериментальной установке, оснащенной инфракрасной камерой ^егтаСАМ РМ 595 и захватом кадров.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Оглезнев Андрей Алексеевич, 2025 год

Список литературы

Список цитируемой литературы

1. По материалам прокуратуры г. Норильска возбуждено уголовное дело по факту загрязнения водных объектов в результате разлития нефтепродуктов на ТЭЦ-3 [Электронный ресурс] / - URL: http ://www. krasproc. ru/news/krsk/20992-po-materialam-prokuratury-g.-norilska-vozbuzhdeno-ugolovnoe-delo-po-faktu~ (04.06.2020)

2. МЧС России продолжает работы в зоне чрезвычайной ситуации в Норильске / - URL: http : //www. norilsk-city .ru/press/news/2020/document92937. shtml (07.06.2020)

3. Прокуратура Оханского района Пермского края организовала проверку причин и условий разлива нефтепродуктов вблизи населенного пункта. / URL: http://prokuror.perm.ru/news/2020/06/04/18437/ (04.06.2020)

4. МС-21: полет в будущее [Электронный ресурс] // URL: http://rostec.ru/news/4515024

5. Е. М. Дианов, "Волоконная оптика: сорок лет спустя", Квантовая электроника, 40:1 (2010), 1-6 [Quantum Electron., 40:1 (2010), 1-6]

6. Culshaw B.J. Ligthwave Technol., 26, 1064 (2008)

7. Жуковский Н.Е. О Гидравлическом ударе в водопроводных трубах / Н. Е. Жуковский - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1949. - 105 с.

8. Бабков A.B. Автоматизированная система обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов из магистральных трубопроводов: автореф. дис. ...канд. техн. наук: 05.13.06 / Бабков Александр Валерьевич. М. 2002. - 22 с.

9. Галеев В.Б. Магистральные нефтепродуктопроводы / В.Б. Галеев, М.З. Карпечев, И.В. Харламенко - М.: Недра, 1978. - 360 c.

10. Гольянов A.A., Гольянов А.И. Системы контроля утечек из магистральных трубопроводов. / А. А. Гольянов, А. И. Гольянов // Проблемы

нефтегазовой отрасли: Материалы научно-методической конференции: Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000. - С. 174-176

11. Гольянов А.А. Обнаружение места утечек в магистральных нефтепродуктопроводах с помощью сканирующих импульсов давления: дис. ... канд. техн. наук 25.00.19/ Гольянов Артём Андреевич. - Уфа, 2004. - 196 с.

12. Гумеров А.Г. Аварийно-восстановительный ремонт магистральных нефтепроводов / А. Г. Гумеров, А. Х. Азметов, Р. С. Гумеров, М. Г. Векштейн; под ред. А.Г. Гумерова. - М.: Недра, 1998. - 272 с.

13. Зозуля Ю. И. Структурно-функциональная организация нейронных сетей в промышленных системах обработки информации: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.13.01 / Зозуля Юрий Иванович. - Уфа, 2009. - 356 с.

14. Климовский Е. М. Очистка и испытание магистральных трубопроводов /Е.М. Климатовский, Ю.В. Колотилов — М.: Недра, 1987. - 173 с.

15. Ковардаков А.В. Влияние параметров технологического процесса на величину возможных отклонений давления в установившимся режиме / А.В. Ковардаков, Л. Р. Лукманов, А.М. Ширяев // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, 2011 - №3 - с. 46-49

16. Ковардаков А.В. Построение математической модели малых утечек с учётом реальных свойств объектов магистрального трубопровода / А. В. Ковардаков // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, 2011, №1 с. 48-54

17. Ковардаков А.В. Разработка методов построения и реализация аналитической информационной системы технологического мониторинга сложных промышленных объектов: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.01 / Ковардаков Алексей Викторович. - Краснодар, 2007 - 316 с.

18. Кутуков С.Е. Проблема повышения чувствительности, надёжности и быстродействия систем обнаружения утечек в трубопроводах. / С. Е. Кутуков // Нефтегазовое дело, 2004.- т. 2. - с.29-45.

19. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: учебное пособие / М. В. Лурье - М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2003. - 336 с.

20. Cristiane Penteado ; Yuri Olivatti ; Guilherme Lopes ; Paulo Rodrigues ; Rodrigo Filev ; Plinio T. Aquino. Water leaks detection based on thermal images // 2018 IEEE International Smart Cities Conference (ISC2). - 2018.

21. Jung-Ryul Lee and Hiroshi Tsuda. Fiber optic liquid leak detection technique with an ultrasonic actuator and a fiber Bragg grating // Optics Letters. 2005. - V. 30, №24, pp. 3293-3295 https://doi.org/10.1364/OL.30.003293

22. Edgar Mendoza, Yan Esterkin, and Sunjian Sun. Distributed Fiber Optic Hydrocarbon Leak Detection System // Advanced Photonics 2018 (BGPP, IPR, NP, NOMA, Sensors, Networks, SPPCom, SOF) OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2018), paper JTu5A.68

23. Chaofan Wang, Michael Olson, Nyambuu Doijkhand, Shailesh Singh. A novel DdTS technology based on fiber optics for early leak detection in pipelines // 2016 IEEE International Carnahan Conference on Security Technology (ICCST). 2016

24. Обнаружение утечек в холодильном контуре / URL: https://www.prof2.ru/news/view/obnaruzhenie-utechek-v-holodil-nom-konture-%EF%BB%BF (09.11.2016)

25. Jingyi Du ; Lichun Wang ; Chi Cai ; Cong Yin ; Guoxin Zhao. Study on distributed optical fiber heating pipeline network leak detection system // 2017 IEEE 2nd Information Technology, Networking, Electronic and Automation Control Conference (ITNEC). - 2017

26. Abhisek Ukil ; Wang Libo ; Gang Ai. Leak Detection in Natural Gas Distribution Pipeline Using Distributed Temperature Sensing // IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. - 2016

27. C Pandian ; M Kasinathan ; S Sosamma ; C Babu Rao ; T Jayakumar ; N Murali ; Vishal Paunikar ; Suresh Ku. Raman distributed sensor system for temperature monitoring and leak detection in sodium circuits of FBR // 2009 1st International Conference on Advancements in Nuclear Instrumentation, Measurement Methods and their Applications. - 2009

28. Хасенова, Д. Ф. Анализ методов обнаружения утечек, применяемых в

параметрических СОУ // Молодёжь и наука: Сборник материалов VIII

106

Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, посвященной 155-летию со дня рождения K. Э. Циолковского [Электронный ресурс]. — ^асноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012. — URL: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2012/section26.html, свободный.

29. Автоматизированная система мониторинга магистральных нефтепроводов на сейсмоопасных участках. Александров А.А., Ларионов В.И., Гумеров Р.А. Вестник Mосковского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Mашиностроение. 2014. № 5 (98). С. 113-126.

30. UL101 Leak Detector [Электронный ресурс] // URL: https://www.ctrlsys.com/ul 101 -leak-detector/

31. UL101 and SoundCTRL Used For Diagnosing Aircraft Engines [Электронный ресурс] // URL: https://www.ctrlsys.com/blog/2015/6/29/ul101-and-soundctrl-used-for-diagnosing-aircraft-engines

32. Детектирование гексана при переработке масличных семян © / URL: https://www.pergam.ru/articles/hexane-detection.htm

33. US Patent № US20140333035A1. 2014-11-13. Gasket pressure sensor // Marcel F. Schemmann, Jason Ryan

34. ОТТ-13.320.00-KТН-051-12 «Системы обнаружения утечек на магистральных нефтепроводах и нефтепродуктопроводах. Общие технические требования» -ПАО «Транснефть», 2019. - 36 с.

35. Системы обнаружения утечек комбинированного типа на магистральных нефтепроводах. Общее техническое задание на проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию - M.: ОАО «АХ «Транснефть», 2009. - 99

36. Система обнаружения утечек / Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» №1(67), 2017 / URL: https://isup.ru/articles/16/10779/

37. Grattan K.T.V., Sun T. Fiber optic sensor technology: an overview // Sensors and Actuators. - 2000. - V.82, №1-3. - P.40-61.

38. ВСН 51-1.15-004-97 Инструкция по проектированию и строительству волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) газопроводов. М., -1997 / URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293836/4293836638.htm

39. Dakin J. P., Pratt D.J., Bibby G.W., Ross J.N. Distributed optical fiber Raman temperature sensor using a semiconductor light source and detector // Electronics Letters - 1985. - V.21, №13. - P.569-570.

40. Juskaitis R., Mamedov A.M., Potapov V.T., Shatalin S.V. Interferometry with Rayleigh backscattering in a single-mode optical fiber // Optics Letters. - 1994. -V.19, №3. - P.225-227.

41. Кульчин Ю.Н. Распределенные волоконно-оптические измерительные системы // Москва: Физматлит. - 2001. - 272 С.

42. Sytnikov V.E., Bemert S.E., Ivanov Yu.V., Kopylov S.I., Krivetskiy I.V., Rimorov D.S., Romashov M.S., Shakaryan Yu.G., Berdnikov R.N., Dementyev Yu.A., Goryushin Yu.A., Timofeev D.G. HTS DC cable line project: on-going activities in Russia // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. - 2013. - V.23, №3.

43. Hartog A.H. An introduction to distributed optical fibre sensors // Boca Raton: CRC Press Taylor & Francis Group - 2017. -442 P.

44. Chen Y., Hartog A.H., Marsh R.J., Hilton I.M., Hadley M.R., Ross P.A. A fast, high-spatial-resolution Raman distributed temperature sensor // Proc. SPIE, 23rd International conference on optical fibre sensors. - 2014. - 91575M.

45. Ashim Mishra, Ashwani Soni. Leakage Detection using Fibre Optics Distributed Temperature Sensing // Engineers India Limited, New Delhi, India 6 th Pipeline Technology Conference - 2011, p.8

46. Morgan H.P. Carpenter R. Edward N. Pipeline Leak Detection // Handbook 1st Edition Gulf Professional Publishing - 2016. -340 P, 142-144p

47. Timo Schotzko and Walter Lang. Embedded Strain Gauges for Condition Monitoring of Silicone Gaskets // Sensors (Basel). 2014; 14(7): 12387-12398

48. CN Patent №CN101428993A 2009-05-13. Optical fiber intelligent transparent

concrete and method for producing the same // и др.

49. Shuaiyong Li ; Yumei Wen ; Ping Li ; Jin Yang ; Lili Yang. Leak detection and location for gas pipelines using acoustic emission sensors // 2012 IEEE International Ultrasonics Symposium. - 2012. - DOI: 10.1109/ULTSYM.2012.0239

50. V.V. Spirin, M. G. Shlyagin, S. V. Miridonov, F. J. Mendieta, Jiménez R. M. LópezGutiérrez. Fiber Bragg grating sensor for petroleum hydrocarbon leak detection // Optics and Lasers in Engineering. - 1999. - V. 32, ;№ 5, P.497-503.

51. Loman, M., Hafizi, Z.M. Leak detection in a pipe using Fibre Bragg Grating sensor. // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. - 2019. - Mater. Sci. Eng. 469 012111.

52. Продукция АО «Газпром оргэнергогаз». Стационарная система дистанционного мониторинга напряжённо-деформированного состояния трубопроводов. / URL: https://orgenergogaz.gazprom.ru/about/product/ (01.06.2020)

53. M. G. Shlyagin, S.V. Miridonov, V.V. Spirin, R. Martinez Manuel, I. Márquez Borbón, S.A. Kukushkin, V.V. Kulikov, and V. I. Belotitskii, Fiber Bragg grating sensor for distributed detection and localization of gasoline leaks // 18th International Conference on Optical Fiber Sensors - OFS - 2006. - ThE50.

54. den Hartogh, M., Grosswig S., Pfeiffer T., Rembe M., Perk M., Domurath L. Leakage Detection in a Casing String of a Brine Production Well by Means of Simultaneous Fiber Optic DTS/DAS Measurements // SMRI Fall 2019 Conference Berlin, Germany. - 2019. P.18

55. Leak Detection / URL: http://clevelandelectriclabs.com/products/fosensors/leak-detection/ (01.06.2020)

56. Существующие методы определения мест негерметичности трубопроводов / URL: https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/montazh-i-remont-vodosnabzheniya-zhilykh-domov/suschestvuyuschie-metody-opredeleniya-mest-negerme/ (13.05.2016)

57. Методика определения места утечки теплоносителя из подземных трубопроводов с помощью приборов "ТЕХНО-АС" / URL: https://www.technoac.ru/news/articles/art-5 (01.06.2020)

58. Обнаружение утечек газов методом тепловизионной визуализации. Опубликовано в журнале Химическая техника №1/2018 Автор: Д. Федотов (Группа компаний INTRATOOL)

59. Вульфин А.М. Алгоритмы обработки информации для диагностики инженерных сети нефтедобывающего предприятия с интеллектуальной подержкой принятия решений: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 / Вульфин Алексей Михайлович. - Уфа, 2012. - 17 с.

60. Christophe L. Herry, Monique Frize, Rafik A. Goubran. Search for abnormal thermal patterns in clinical thermal infrared imaging // 2008 IEEE International Workshop on Medical Measurements and Applications, 2008

61. Amin Taheri-Garavand, Hojjat Ahmadi, Mahmoud Omid, Seyed Saeid Mohtasebi , Kaveh Mollazade , Alan John Russell Smith , Giovanni Maria Carlomagno. An intelligent approach for cooling radiator fault diagnosis based on infrared thermal image processing technique // Applied Thermal Engineering. 2015., V.87, P. 434-443.

62. S.Dudzik. Investigations of a heat exchanger using infrared thermography and artificial neural networks // Sensors and Actuators A: Physical., 2010, V.166, № 1, Pages 149-156

63. S. Dudzik. Two-stage neural algorithm for defect detection and characterization uses an active thermography // Infrared Physics & Technology., 2015. - V. 71, Pages 187-197

64. S. Chudzik. Measurement of thermal parameters of a heat insulating material using infrared thermography // Infrared Physics & Technology. -2012. -V.55, №1, Pages 7383

65. Kashyap R. Fiber Bragg gratings // San Diego: Academic Press. - 1999. - 458 P.

66. Othonos A., Kalli K. Fiber Bragg gratings // London: Artech House. - 1999. - 422 P.

67. Васильев C.A., Медведков О.И., Королев И.Г. и др. Волоконные решетки показателя преломления и их применения // Квантовая электроника - 2005. -Т.35, №12. - С.1085-1103.

68. Eric Udd, William B. Spillman Jr. Fiber Optic Sensors: An Introduction for Engineers and Scientists, 2nd Edition // ISBN: 978--470-12684-4. - 2011 512 Pages

69. Berkoff T.A., Kersey A.D. Fiber Bragg grating array sensor system using a bandpass wavelength division multiplexer and interferometric detection // IEEE Photonoics Technology Letters. - 1996. - V.8, №11. - P.1522-1524.

70. Ezbiri A., Munoz A., Kanellopoulos S.E., Handerek V.A. High resolution fibre Bragg grating sensor demodulation using a diffraction grating spectrometer and CCD detection // IEE Colloquium on Optical Techniques for Smart Structures and Structural Monitoring. - 1997. - №1997/033. - P.5/1- 5/6.

71. K. Tatsuno, M. Shirai, H. Furuichi, K. Kuroguchi, N. Baba, H. Kuwano, Y. Iwafuji, and A. Murata, "50 GHz spacing, multi-wavelength tunable locker integrated in a transmitter module with a monolithic-modulator and a DFB-laser," in Optical Fiber Communication Conference and International Conference on Quantum Information, 2001 OSA Technical Digest Series (Optical Society of America, 2001), paper TuB5.

72. NIST 260-133. Acetylene 12C2H2 Absorption Reference for 1510 nm to 1540 nm Wavelength Calibration SRM 2517a. Gilbert, S.L., and Swann, W.C.// URL: https://www.nist. gov/publications/acetylene-12c2h2-absorption-reference-1510-nm-

1540-nm-wavelength-calibration-srm-2517a

73. G. Coppola, L. Sirleto, I. Rendina, M. Iodice. "Advance in thermo-optical switches: principles, materials, design and device structure," CNR, National Research council, Institute for microelectronics and micro system, optical engineering 50 (7), 071112, 2011.

74. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. Москва - 1971.

75. Кузнецов А.Г., Харенко Д.С., Бабин С.А., Цыденжапов И.Б., Шелемба И.С.

Разработка и исследование сверхдлинных оптоволоконных распределённых

систем измерения температуры на основе комбинационного рассеяния // Фотон-

111

Экспресс. - 2017. - Т.6, №142. - С.165-166 (Труды Всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВ0-2017, г. Пермь).

76. Взрыв газа в Гаосюне-подробный анализ трагедии в портовом городе / Хунин Ян, Цзьньхао Чэнь, Хунчжоу Чжао et al. // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2015. — no. 11-12. — P. 57-73.

77. Тихонова Сах, Тихонова Св A et al. Влияние нефтедобывающего комплекса на сельскохозяйственные угодья территории Республики Саха (Якутия) // Материалы Молодежного Экологического Форума. — 2013. — P. 207-210.

78. Арзамасцев Иван. Строительство нефтепровода Восточная Сибирь-Тихий Океан // Energy and Environment in Slavic Eurasia: Toward the Establishment of the Network of Environmental Studies in the Pan-Okhotsk Region (Slavic Eurasian Studies No. 19), Sapporo: Slavic Research Center, Hokkaido University. — 2008. — P. 3-31.

79. Grudz Volodymyr, Zhdek Andriy, Bolonnuy Vasyl. Formation of soil pollution area by oil when there is break of airtightness of main pipeline // Metallurgical and mining industry. — 2016. — no. 7. — P. 56-62.

Публикации автора по теме диссертации.

1. Беспрозванных В.Г., Гребенщикова Е.Н., Зырянов С.В., Оглезнев А.А. Экспериментальные характеристики волоконных брэгговских решеток с собственной анизотропией // Сборник научных трудов SWorld. 2014. Т. 2. № 1. С. 51-55.

2. Ogleznev A.A., Zyryanov S.V. Experimental temperature characteristics of fiber bragg gratings with natural anisotropy // Инновационные процессы в исследовательской и образовательной деятельности. 2015. Т. 1. С. 96-98.

3. Гончаров М.М., Оглезнев А.А., Кондрашов А.Н. Ориентационные эффекты конвекции в полости между частично нагретыми цилиндрами различной формы // Вестник Пермского университета. Физика. 2019. № 2. С. 16-23.

4. Оглезнев А.А., Шишкин В.В., Шелемба И.С. Волоконная брэгговская решетка как путь к системе непрерывной диагностики и прогностики полимерных композиционных деталей // В книге: Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология ("Композит-2016") доклады Международной конференции«Композит-2016» (60-летию Энгельсского технологического института (филиала) СГТУ имени Гагарина Ю.А. посвящается). Редактор Панова Л.Г.. 2016. С. 236-237.

5. Исаев О.Ю., Смирнов Д.В., Пономарев А.А., Каменева А.Л., Шелемба И.С., Оглезнев А.А., Юдин Р.С. Использование волоконных брэгговских решеток для контроля герметичности фланцевых соединений с уплотнениями на основе терморасширенного графите // В сборнике: Актуальные проблемы порошкового материаловедения Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 85-летию со дня рождения академика В.Н. Анциферова. Под редакцией А.А. Ташкинова. 2018. С. 484-488.

6. Gulyaev A.P., Salgaeva U.O., Ogleznev A.A., Volyntsev A.B. Math modelling of photonic-integrated circuits of compact interrogator // Новое в естественных и гуманитарных науках = Innovations in Science and Humanities Сборник

материалов межвузовских научно-практических студенческих конференций.

2016. С. 136-139.

7. Скворцова В.А., Оглезнев А.А., Шелемба И.С. Испытательный стенд для проверки волоконно-оптических систем термометрии распределенного типа в соответствии с международным стандартом качества IEC 61757 // Фотон-Экспресс. - 2017. - Т.6, №142. - С.236-237 (Труды Всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО-2017, г. Пермь).

8. Гуляев А.П., Оглезнев А.А., Салгаева У.О., Шелемба И.С. Оптический переключатель для опроса ВОД на основе фотонно-интегрального модуля, разработка и перспективы применения // Фотон-Экспресс. - 2017. - Т.6, №142. -С.242-243 (Труды Всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО -

2017, г. Пермь).

9. Белокрылов М.Е., Оглезнев А.А., Константинов Ю.А. Исследование параметров перестраиваемого фильтра Фабри-Перо в условиях частотного сканирования в широком температурном диапазоне // Фотон-экспресс. 2019. № 6 (158). С. 332-333. (Труды Всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО-2019, г. Пермь).

10. Кондрашов А.Н., Гончаров М.М., Оглезнев А.А., Сбоев И.О. Ориентационные эффекты в задаче о теплообмене между частично нагретыми коаксиальными цилиндрами // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2019. Т. 20. № 2. С. 10.

11. Гончаров М.М., Сафарян К.А., Оглезнев А.А., Кондрашов А.Н., Применение технологий DTS И FBG для регистрации утечек // Фотон-экспресс. 2021. № 6 (174). С. 387-388.

12. Goncharov M.M, Safarayn K.A., Burkova E.N., Ogleznev A.A. Gravity Orientation Effects on Convection in the Gap Between Partially Heated Cylinders // Journal of Thermophysics and Heat Transfer. Published Online: 1 Mar 2022.

13. Краузин П.В., Трефилов И.А., Сагирова А.Р., Оглезнев А.А., Кондрашов А.Н., Юрина А.Д., Мельников Р.М. Алгоритм калибровки распределенного датчика температуры // Прикладная фотоника. 2023. Т. 10. № 2. С. 68-87.

114

14. Трефилов И.А., Брезгин И.С., Оглезнева Е.А., Краузин П.В., Оглезнев А.А. Регистрация высоких температур РВОДТ на основе покрытого медью оптического волокна // Фотон-экспресс. 2023. № 6 (190). С. 484.

15. Оглезнев А.А., Шелемба И.С., Симонов В.А., Самокалибрующийся анализатор сигналов волоконно-оптических датчиков на основе волоконных брэгговских решеток. Патент РФ на полезную модель №191082 (приоритет от 17.12.2018), опубл. 23.07.2019

16. Оглезнев А.А., Шелемба И.С., Симонов В.А., Многоканальный анализатор сигналов волоконно-оптических датчиков на основе волоконных брэгговских решеток. Патент РФ на полезную модель №192705 (приоритет 17.12.2018), опубл. 26.09.2019.

17. Мельников Р.М., Оглезнев А.А., Программное обеспечение по визуализации физических полей ASTROVIEW. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021666829, 20.10.2021.

18. Алексеенко З.Н., Кудымов И.С., Оглезнев А.А., Мельков Г.К., Программное обеспечение ASTROSOFT // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021667360, 28.10.2021.

19. Киселёв М.А., Морошкин Я.В., Чекин А.Ю., Губернаторов К.Н., Оглезнев А.А., Бортовая распределённая система контроля и диагностики утечек на основе технологий фотоники. Патент РФ № 2685439, (приоритет от 31.05.2018) опубл. 18.04.2019.