Localization of leakages in underwater natural gas pipelines for multipath propagation

Mahmutoğlu, Yiğit; Türk, Kadir

doi:10.1109/siu.2018.8404713

“…Bu çalışmalarda tek yollu sualtı akustik kanalı göz önüne alınmıştır. (Mahmutoglu ve Turk, 2018b) çalışmasında da kanalın rastgele değişim etkisi ihmal edilmiş ancak deniz yüzeyi ve tabanından dolayı oluşan yansıma etkilerini içeren çok yollu bir sualtı akustik kanalı kullanılmıştır. Ancak gerçekçi bir sualtı akustik kanalı deniz akıntıları, deniz yüzeyinin hareketli yapısı ve verici/alıcı hareketliliği nedeniyle değişken bir geometrik yapıya, saçılım ve Doppler kayma etkilerine sahiptir.…”

Section: Doğalgazınunclassified

“…Bu çalışmalarda tek yollu sualtı akustik kanalı göz önüne alınmıştır. (Mahmutoglu ve Turk, 2018b) Bu çalışmalardan bazılarında kullanılan erken-eksi-geç kilitlemeli çevrim, gecikme kilitlemeli çok yolluluk tahmincisi, çift delta tekniği, erken eksi geç eğimi, evre-uyumsuz gecikme kilitlemeli çok yolluluk tahmincisi ve dalgacık analizi gibi tekniklerde kanalı tanımak için vericiden alıcıya, alıcı tarafından bilinen bir eğitim dizisi gönderilmiştir (Aram vd., 2007;Marx vd., 2009;Bhuiyan ve Lohan, 2010;Tamazin vd., 2016). Başka çalışmalarda ise frekans çeşitlemesi yöntemi ve kepstrum yöntemleri kullanılmıştır (Ladha vd., 2007;Li-jun vd., 2012;Lazaro vd., 2013).…”

Section: Doğalgazınunclassified

Sualtı Doğalgaz Boru Hatlarındaki Sızıntıların Eğri Uydurma Tabanlı Alınan Sinyalin Gücü Yöntemiyle Konumlandırılması

Mahmutoğlu

¹

,

Türk

²

2020

Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

0

View full text Add to dashboard Cite

Doğalgaz rezervleri dünyanın belirli bölgelerinde bulunduğundan bu önemli enerji kaynağı talep merkezlerine ağırlıklı olarak sualtı boru hatları yardımıyla iletilmektedir. Sualtı doğalgaz boru hatları başta iç/dış korozyon olmak üzere doğa ve insan kaynaklı bazı nedenlerden dolayı delinip denize gaz sızdırabilir. Bu nedenle sualtı doğalgaz boru hatlarındaki (SDBH) sızıntıların tespiti ve konumlandırılması enerji güvenliğini sağlama ve çevre kirliliğinin önüne geçmede önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada, SDBH'lerde ortaya çıkabilecek deliklerin yerlerinin belirlenebilmesi amacıyla sinyal güçlerine eğri uydurmaya dayalı bir yöntem önerilmiştir. Önerilen yöntemin konumlandırma başarımı, zamanla değişen çok yollu bir sualtı akustik kanalının ve gerçek hayatta kullanılan bir sualtı doğalgaz boru hattının parametrelerinin kullanıldığı benzetim çalışmalarıyla analiz edilmiştir. Sayısal sonuçlar, bu zamanla değişen çok yollu sualtı akustik kanalı için sızıntıların alıcı sayısı, ortam gürültüsü ve deniz dalga yüksekliğine bağlı olarak kilometrelerce uzaktan konumlandırılabileceğini göstermiştir.

show abstract

“…1 m, 3 m ve 5 m dalga yükseklikleri, 1 , 3 , 5 ortam gürültüleri ve DOEKK, PSO algoritmaları için konum hatalarının 500 m'den düşük olma olasılıkları. Sualtı doğalgaz boru hatlarındaki sızıntıların çok yollu sualtı akustik kanallarında konumlandırılmasıyla ilgili literatürdeki tek çalışma [9]'dur. Ancak söz konusu çalışmada sadece deniz tabanı ve yüzeyinden olan yansıma etkileri kısmen göz önünde bulundurulup, gerçekçi bir sualtı akustik kanalında olması gereken deniz yüzeyinin hareketlilik etkisi, verici/alıcı hareketliliği, saçılım etkisi ve Doppler kayma etkileri ihmal edilmiştir.…”

Section: Sualtı Ortam Gürültüsüunclassified

“…Relationships between shipping activity factor and average OKKHK for 1 m, 3 m and 5 m wave heights and the proposed method in[9].…”

mentioning

confidence: 99%

Investigation of positioning of the leakages in underwater natural gas pipelines in time and frequency selective acoustic channel

mahmutoglu¹,

Türk²

2020

Pamukkale J Eng Sci

Self Cite

0

View full text Add to dashboard Cite

Önemli bir enerji kaynağı olan doğalgaz genelde sualtından da geçen doğalgaz boru hatları vasıtasıyla taşınmaktadır. Sualtı doğalgaz boru hatları korozyon ve gemi, balıkçılık faaliyetleri başta olmak üzere çeşitli nedenlerden dolayı delinebilir. Bu yüzden, sızıntıların algılanması ve konumlandırılması enerji güvenirliğinin sağlanmasında ve doğal yaşamın korunmasında önemli bir role sahiptir. Bu çalışmada, sualtı doğalgaz boru hatlarındaki sızıntıların konumlandırılması için yeni bir yöntem olarak sinyal gücü tabanlı eğri uydurma yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemin performansı, gerçek bir sualtı doğalgaz boru hattının parametrelerinin ve zamanla değişen (hareketli deniz yüzeyi, sualtı akıntıları vb. nedeniyle) çok yollu ikili seçici sualtı akustik kanalının kullanıldığı benzetim çalışmalarıyla analiz edilmiştir. Nümerik sonuçlar, oldukça gerçekçi olan bu zamanla değişen çok yollu sualtı akustik kanalında sızıntıların kilometrelerce uzaktan deniz dalga yüksekliği ve ortam gürültüsüne bağlı olarak düşük hatalarla konumlandırılabileceği gösterilmiştir. Natural gas, which is an important energy source, is generally transported through natural gas pipelines that also pass through underwater. Underwater natural gas pipelines can be punctured for various reasons, especially for corrosion and shipping, fishing activities. Thus, detection and localization of the leakages has a crucial role in ensuring energy reliability and preserving the natural life. In this study, a novel signal strength based curve fitting method was proposed for positioning the leakages in the underwater natural gas pipelines. The performance of this method was analyzed by simulation studies using the parameters of a real life underwater natural gas pipeline and a time-varying (because of moving sea surface, underwater currents etc.) multipath doubly selective underwater acoustic channel. Numerical results show that for this time-varying multipath underwater acoustic channel, which is quite realistic, leakages can be positioned with low errors from kilometers away depending on the ambient noise and the sea wave height.

show abstract

“…1 m, 3 m ve 5 m dalga yükseklikleri ve[9] çalışmasında önerilen yöntem için gemi aktivite faktörü ve ortalama OKKHK arasındaki ilişkiler.…”

unclassified

Investigation of positioning of the leakages in underwater natural gas pipelines in time and frequency selective acoustic channel

Mahmutoğlu¹,

Türk²

2020

Pamukkale J Eng Sci

Self Cite

0

View full text Add to dashboard Cite

Önemli bir enerji kaynağı olan doğalgaz genelde sualtından da geçen doğalgaz boru hatları vasıtasıyla taşınmaktadır. Sualtı doğalgaz boru hatları korozyon ve gemi, balıkçılık faaliyetleri başta olmak üzere çeşitli nedenlerden dolayı delinebilir. Bu yüzden, sızıntıların algılanması ve konumlandırılması enerji güvenirliğinin sağlanmasında ve doğal yaşamın korunmasında önemli bir role sahiptir. Bu çalışmada, sualtı doğalgaz boru hatlarındaki sızıntıların konumlandırılması için yeni bir yöntem olarak sinyal gücü tabanlı eğri uydurma yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemin performansı, gerçek bir sualtı doğalgaz boru hattının parametrelerinin ve zamanla değişen (hareketli deniz yüzeyi, sualtı akıntıları vb. nedeniyle) çok yollu ikili seçici sualtı akustik kanalının kullanıldığı benzetim çalışmalarıyla analiz edilmiştir. Nümerik sonuçlar, oldukça gerçekçi olan bu zamanla değişen çok yollu sualtı akustik kanalında sızıntıların kilometrelerce uzaktan deniz dalga yüksekliği ve ortam gürültüsüne bağlı olarak düşük hatalarla konumlandırılabileceği gösterilmiştir. Natural gas, which is an important energy source, is generally transported through natural gas pipelines that also pass through underwater. Underwater natural gas pipelines can be punctured for various reasons, especially for corrosion and shipping, fishing activities. Thus, detection and localization of the leakages has a crucial role in ensuring energy reliability and preserving the natural life. In this study, a novel signal strength based curve fitting method was proposed for positioning the leakages in the underwater natural gas pipelines. The performance of this method was analyzed by simulation studies using the parameters of a real life underwater natural gas pipeline and a time-varying (because of moving sea surface, underwater currents etc.) multipath doubly selective underwater acoustic channel. Numerical results show that for this time-varying multipath underwater acoustic channel, which is quite realistic, leakages can be positioned with low errors from kilometers away depending on the ambient noise and the sea wave height.

show abstract

Localization of leakages in underwater natural gas pipelines for multipath propagation

Cited by 4 publications

References 6 publications

Sualtı Doğalgaz Boru Hatlarındaki Sızıntıların Eğri Uydurma Tabanlı Alınan Sinyalin Gücü Yöntemiyle Konumlandırılması

Sualtı Doğalgaz Boru Hatlarındaki Sızıntıların Eğri Uydurma Tabanlı Alınan Sinyalin Gücü Yöntemiyle Konumlandırılması

Investigation of positioning of the leakages in underwater natural gas pipelines in time and frequency selective acoustic channel

Investigation of positioning of the leakages in underwater natural gas pipelines in time and frequency selective acoustic channel

Contact Info

Product

Resources

About