Системы автоматизированного проектирования и мониторинга состояния элементов газонефтепроводов. Учебно-методическое пособие

б)

Рис. 4.8. Временные характеристики

Необходимо также выполнить расчёт временных характеристик и построить графики для R 0,5R.

4.5. Расчёт отклика при помощи переходной характеристики

Отклик определяется на входной сигнал (рис. 1.3) при следующих условиях: H 4мА, t, T і T соответственно по табл. 4.2.

Поскольку за время, равное периоду T входного сигнала, временные характеристики практически достигают значения вынужденной составляющей, отклик на периодический входной сигнал можно найти как повторяющийся отклик на входной сигнал в виде отдельного прямоугольного импульса:

Таблица 4.10

Расчёт отклика цепи временным методом

41

4.6. Выводы

В выводах необходимо:

-оценить частотные характеристики исследуемой цепи как фильтрующего устройства;

-проанализировать воздействие варьируемого параметра на численные показатели фильтра;

-вычислить спектральную ширину входящего и исходящего сигналов;

-интерпретировать трансформацию формы выходного сигнала относительно входного при использовании спектрального метода расчета отклика;

-при изменении заданного параметра оценить параметры временных характеристик исследуемой цепи;

-оценить взаимосвязь между частотными и временными характеристиками при фиксированном значении параметра;

-объяснить изменение формы отклика по сравнению с входным сигналом при расчете отклика временным методом.

42

5. СТРУКТУРА РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

5.1Вводная часть:

– титульный лист;

– реферат;

– содержание;

– перечень условных сокращений (при необходимости);

– задачи;

– введение.

5.2Основную часть:

–расчёт спектра входного сигнала;

–определение частотных характеристик цепи;

–расчёт отклика цепи на периодическую последовательность импульсов спектральным методом;

–расчёт временных характеристик цепи;

–расчёт отклика цепи временным методом;

–выводы;

–перечень ссылок.

5.3Приложения (при необходимости)

6.ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ

ЗАПИСКИ

Расчётно-графическая работа робота оформляется в виде расчётнопояснительной записки, которая должна быть напечатана или написана от руки без исправлений на одной стороне стандартных листов бумаги 210х297 мм.

Основной стандарт, который упорядочивает оформление любой письменной работы, в том числе и курсовой — ГОСТ 7.32-2017. Его утвердило Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, когда издало приказ от 24 октября 2017 г. № 1494-ст. С 1 июля 2018 г. межгосударственный стандарт ГОСТ 7.32-2017 используют в качестве национального стандарта Российской Федерации вместо ГОСТ 7.32-2001. Помимо этого используют стандарт ГОСТ 2.105-2019.

Требования к оформлению расчётно-графической работы:

-Шрифт Times New Roman не меньше 12 пт.

-Междустрочный интервал 1,5.

-Каждый абзац с новой красной строки, отступ 1,25 см.

-Выравнивание текста по ширине.

-Отступы на полях документа: у левого ширина не меньше 3 см, у правого - 1 см, у верхнего и нижнего - по 2 см.

43

Страницы нумеруются внизу, титульная страница не нумеруется вообще, хотя и является неотъемлемой частью структуры расчётной работы. Иногда нужно приложить задание от научного руководителя, оно тоже не нумеруется.

Правила оформления титульного листа:

-название учебного заведения;

-наименование кафедры;

-тема работы и название предмета;

-ФИО учащегося и педагога;

-город и год написания курсовой. Правила оформления содержания:

-титульный лист;

-содержание;

-введение;

-наименования глав и параграфов;

-заключение;

-список литературы и приложения (если есть).

При оформлении содержания курсовой нужно показать все разделы и подразделы помимо титульного листа.

Заголовки в расчётной работе нужно указывать по центру страницы на первой строке. От заголовка главы до текста нужно сделать полуторный интервал.

Правила оформления основного текста расчётно-графической работы Основные параметры:

-шрифт Times New Roman, 14 кегль;

-межстрочный интервал 1,5;

-поля: верхнее и нижнее - 2, левое - 3, правое - 1;

-выравнивание текста - по ширине.

Все расчеты необходимо сопровождать пояснениями, а при необходимости и ссылками на литературу. Расчёты записываются в следующем порядке: формула в общем виде – подстановка числовых данных – результат вычислений с указанием размерности в основных единицах. Единицы измерения рассчитываемых величин наводить в международной системе СИ и в скобки не брать. Формулы следует нумеровать. Номер формулы ставится на правой стороне листа в круглых скобках. Объяснение значений символов, применяемых в формуле, нужно наводить непосредственно под формулой, начиная его словом "где".

В расчётно-пояснительной записке необходимо привести перечень ссылок литературы, где указываются фамилии и инициалы автора, название книги, место издания, издательство, год издания, количество страниц. Ссылки на литературу в тексте приводятся в квадратных скобках, в которых арабскими цифрами указывается номер данной работы в списке ссылок.

44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В Российской Федерации длина магистральных нефте- и газопроводов составляет около 200 тысяч километров, а промышленных трубопроводов – 350 тысяч километров. Для их работы функционирует примерно 800 компрессорных и нефте-газоперекачивающих станций. Многие магистральные трубопроводы уже эксплуатируются длительное время, часто в экстремальных условиях, поскольку они были проложены в разнообразных топографических, геологических, гидрологических и климатических условиях. Повреждения и разрушения трубопроводов часто происходят из-за ослабления стенок труб, вызванного наличием дефектов. С учетом того, что срок службы трубопроводов составляет 20-30 лет и более, происходит деградация трубной стали, что изменяет предел текучести и другие механические характеристики материала и сварных соединений. При этом аварии и катастрофы, связанные с утечками нефти и нефтепродуктов, составляют до 60% техногенных чрезвычайных ситуаций с экологическими последствиями. Поэтому задача количественной оценки работоспособности линейных частей существующих магистральных трубопроводов и обеспечения надежности и безопасности новых трубопроводных систем в последние годы стала особенно актуальной.

Рассчитываемый частотно-временной анализ даёт возможность получить характеристики элементов фильтрации сигналов в системах автоматического регулирования и проектирования, устройств, предназначенных для контроля состояния элементов нефтегазопроводов и теплоснабжения.

Работа выполнена с использованием методов радио- и фазо-частотного анализа, позволяющего определить полосу пропускания и скорость отклика измерительной системы автоматизированного проектирования.

Для решения поставленной задачи применялись аналитические и численные методы решения задач с учетом возможной нелинейности исследуемой системы.

Анализ и обработка результатов численных экспериментов для определения характеристик свойств исследуемой системы или параметров её поведения проводились с использованием современных компьютерных технологий. Разработанные методики и процедуры позволяют оценивать помехоустойчивость системы к внешним электромагнитным воздействиям, которые могут возникать во время работы различных технологических аппаратов и устройств, что позволяет повысить точность измерений и надёжность функционирования системы в целом. Это играет большую роль при проектировании автоматизированных систем состояния элементов нефтегазопроводов и теплоснабжения.

45

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Попов В. П. Основы теории цепей: учебник для вузов / В. П. Попов. - M.: Высш. шк., 1985. – 490 с.

2.3ернов Н. В. Теория радиотехнических цепей / Н. В. 3ернов, В. Г. Карпов. – М.: Энергия, 1972. – 715 с.

З. Теория линейных электрических цепей: учебное пособие для вузов / В. П. Афанасьев и др. – М.: Высш. шк., 1973. – 592 с.

4.Белецкий А. Ф. Теория линейных электрических цепей: учебник для вузов / А. Ф. Белецкий. – М.: Радио и связь, 1986. – 544 с.

5.Методические указания к курсовой работе «Анализ выборочных кругов

вчастотной и временной областях» по дисциплине «Основы радиоэлектроники». – Харьков: ХНУРЭ, 2003.

6.https://zaochnik.ru/blog/standarty-oformlenija-kursovoj-raboty-po-gostu/

7.Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: справочное пособие / под ред. Б. Д. Кашарского. - Л.: Машиностроение, 1976.- 488 с.

8.Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) / под ред. Г. И. Кавалерова. - М.: ЦНИИТЭИ, 1981.– 392 с.

9.Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы: учебник для вузов / П. П. Орнатский. – К.: Вища шк., 1980. – 560 с.

10.Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213-80. - М.: Изд-во стандартов, 1982. – 320 с.

11.Промышленные приборы и средства автоматизации: справочник / под ред. В. В. Черенкова. - Л.: Машиностроение, 1987. – 847 с.

12.Справочник проектировщика АСУ ТП / под ред. Г. Л. Смилянского. - М.: Машиностроение, 1983. – 527 с.

13.Нубарян С. М. Контрольно-измерительные приборы в теплотехнических измерениях: курс лекций / С. М. Нубарян. – Харьков: ХНАГХ, 2006. – 283 с.

14.Нубарян С. М. Основы автоматического управления: курс лекций / С. М. Нубарян. – Харьков: ХГАГХ, 2003. – 136 с.

15.Давыдов Ю. С. Новые системы автоматизации отопительных устройств / Ю. С. Давыдов, С. В. Нефелов. – М.: Стройиздат, 1980 – 261 с.

16.Нефелов С. В. Техника автоматического регулирования в системах вентиляции и кондиционирования воздуха / С. В. Нефелов, Ю. С. Давыдов. –

М.: Стройиздат, 1984. – 328 с.

17.Драчнев В. Г. Диспетчеризация городских систем газоснабжения /

В. Г. Драчнев. - Л.: Недра, 1982. – 198 с.

46

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………………... 3

1.Системы автоматизированного проектирования………………………….. 4

2.Частотно-временной анализ автоматизированных систем мониторинга состояния элементов нефтегазопроводов…………………………………….. 11

3.2.К расчёту фазо-частотной характеристики……………………………... 23

3.3.К расчёту спектров входного сигнала и отклика………………………... 24

3.4.К расчёту отклика на заданный входной сигналспектральным методом…. 25

3.5.К расчёту временных характеристик и отклика цепи с их помощью….. 26

4.2.Расчёт частотных характеристик…………………………………………. 31

4.3.Расчёт спектра отклика……………………………………………………. 35

47

Учебное издание

Серикова Ирина Алексеевна Сериков Георгий Сергеевич

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

Учебно-методическое пособие

В авторской редакции

Подписано к изданию 05.05.2025. Объём данных 670 Кб. Тираж 10 экз.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84

48