文章快速检索     高级检索
  重庆邮电大学学报(自然科学版)  2020, Vol. 32 Issue (3): 469-476  DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.03.017
0

引用本文 

徐伟, 郭智勇, 陈文辉, 刘忠祥. 单轴定位磁标识清管器方法研究[J]. 重庆邮电大学学报(自然科学版), 2020, 32(3): 469-476.   DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.03.017.
XU Wei, GUO Zhiyong, CHENG Wenhui, LIU Zhongxiang. Method of locating pig labeled with magnets based on uniaxial sensor[J]. Journal of Chongqing University of Posts and Telecommunications (Natural Science Edition), 2020, 32(3): 469-476.   DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.03.017.

基金项目

国家自然科学基金(41374151);四川省科技厅应用基础研究项目基金(2017JY0162);西南石油大学青年学者发展基金(201599010079)

Foundation item

The National Natural Science Foundation of China (41374151); The Sichuan Province Applied Basic Research Project (2017JY0162); The Young Scholars Development Fund of SWPU (201599010079)

作者简介

徐伟(1995-),男,四川成都人,硕士研究生,主要研究方向为清管器磁异常探测方法及传感器安装姿态优化。E-mai: weixu2935@163.com; 郭智勇(1985-),男,湖北孝感人,讲师,硕导,博士研究生,主要研究方向为地下管道的磁异常探测方法、弱磁探测仪器的研制方法及其他磁学相关领域。E-mail: zhyguo@swpu.edu.cn; 陈文辉(1997-),男,江西赣州人,本科生,主要研究方向为石油工程领域的集输设计与应用。E-mail: whenhc@163.com; 刘忠祥(1995-),男,四川内江人,硕士研究生,主要研究方向为超短半径水平井钻头磁源定位及磁源优化设计。E-mail:18227639626@163.com

通讯作者

郭智勇 zhyguo@swpu.edu.cn.

文章历史

收稿日期: 2018-12-15
修订日期: 2020-04-23
单轴定位磁标识清管器方法研究
徐伟1, 郭智勇1, 陈文辉2, 刘忠祥1     
1. 西南石油大学 机电工程学院,成都 610500;
2. 西南石油大学 石油与天然气工程学院,成都 610500
摘要: 为得到单轴磁传感器在磁源标识清管器定位中的最佳探测姿态,采用数值模拟的方法,对直管和弯管进行建模分析,取清管器正上方测面处的多个测点,分别研究各测点在空间多个方向上的磁场波动值,通过比较波动值大小即可得到最佳的探测方向。根据实际管道铺设方式的不同,对水平走向管道进行分析,得知当清管器通过探测点时,垂直于管道轴线方向的磁波动分量值最大,该波动值可被单轴传感器有效检测。采用管道倾角θ及管道偏角γ这2个变量来描述弯折管道,结果表明,在与管道相垂直的方向上磁波动分量值最大,并且综合倾角与偏角均存在的情况,单轴传感器也应垂直于管道安装。进行了相关的等效实验,验证了数值模拟结果的正确性。由此可得,探测时单轴磁传感器测量方向应垂直于管道轴线方向。
关键词: 单轴磁传感器    弯折管道    清管器定位    磁波动探测    
Method of locating pig labeled with magnets based on uniaxial sensor
XU Wei1 , GUO Zhiyong1 , CHENG Wenhui2 , LIU Zhongxiang1     
1. School of Mechatronic Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, P.R. China;
2. School of Petroleum and Natural Gas Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, P.R. China
Abstract: In order to obtain the optimal attitude of uniaxial magnetic sensor in the location of pig labeled with magnets, numerical simulation is adopted to carry out modeling analysis of the horizontal pipe and the bent pipe, take a series of measuring points at the measuring surface directly above the pig and study the magnetic fluctuation values of each measuring point in multiple directions. The best detecting direction can be obtained by comparing the fluctuation value. According to the difference laying mode of the actual pipeline, the horizontal pipeline is analyzed firstly, and it is found that when the pig passed the measuring point, the fluctuation Perpendicular to the pipeline axis is the largest to be effectively detected by the uniaxial magnetic sensor. Then two variables, pipeline inclination and pipeline deflection are used to describe the bent pipeline, the results indicates that the largest fluctuation is in the direction perpendicular to the pipe. And the existence of both inclination and declination proves that the uniaxial sensor should also be installed perpendicular to the pipeline. Finally, relevant equivalent experiments are carried out to verify the numerical simulation results. So the conclusion is that: the measurement direction of the uniaxial magnetic sensor should be perpendicular to the direction of the pipeline during the detection.
Keywords: uniaxial magnetic sensor    bent pipe    pig locating    magnetic fluctuation detection(mfd)    
0 引言

清管器在石油天然气管道内部清蜡、扫油、除垢作业过程中发挥着十分重要的作用[1],在清管过程中需要使用一段长度为10~100 m预清管管线辅助来完成清管、检测和收发球工作[2]。而预清管管线与正常油气输送管线连接,其结构和走向较为复杂[1],是清管作业过程中卡堵事故的高发区;同时,对于一般平铺直管道,以及因地势走向或管道加密铺设而不得不改变走向的水平面或垂直面弯曲的管道,因管道内积物及管道弯曲影响,清管过程中也容易发生卡堵事故[3]。因此,在保证清管器作业安全并进一步保证油气输送顺利过程中,监测定位清管器在平直管道和弯曲管道中的实时位置,进行清管器定位跟踪并进一步分析清管器清管工况,具有极其重要的经济价值和社会意义[4]

清管器定位方法有多种,其中,磁异常检测定位方法具有磁源结构简单、无需携带电源、磁测数据定位直观等独特优势[1]。磁异常检测法作为一种在地下管道探测、地下未爆炸物探测、地下铁矿探测等领域广泛应用的定位方法[5-7],应用于清管器的定位跟踪,具体做法是在清管器尾端安装一个或多个永磁铁,清管器通过地面探测点或探测面时,由于永磁铁剩余磁场的存在,会对当地地磁场产生扰动,从而形成正负磁异常。同时,在地面采用磁场传感器检测该异常值,最终得到清管器的位置信息[8]。磁异常相对地磁场而言是个非常微弱的值,且作为一个有大小和方向的矢量,其有效的测量是清管器磁定位成功的关键[9]。目前磁场传感器可分为单轴传感器、双轴传感器、三轴传感器[10],由于磁场的三向性,在微小磁源目标体的探测中[11-12],为精确获得位置信息,常采用三轴磁传感器,但精度越高成本越高。而在清管器定位时,由于清管器体型较大,所携带的永磁铁剩磁很强,对背景磁场造成的扰动较大[8]。基于单轴的探测定位系统,只需要探测出空间中某一方向的最大磁异常波动即可实现定位,因此,可采用单轴传感器进行清管器卡堵位置的粗略定位[7],在满足定位要求的基础上可适当减少相应的研发时间及应用成本。对于单轴传感器,目前已应用于医学内窥镜的定位[13],通过在体表布置传感器阵列进而得到体内磁源标识内窥镜的位置,但在研究中未分析单个单轴传感器安装方式对探测结果的影响;齐海铭等[14]也曾提出将单轴传感器应用于管内机器人的定位,根据接收机器人发出的低频电磁场判断位置信息,分析了传感器与激励线圈相对垂直及相对水平2种情况的探测效果,但未得出最佳的安装角度;陶嘉楠[15]在使用单轴传感器测量管道阴极保护电流时,只是将敏感轴方向平行于电流方向,未分析其他角度对测量结果的影响;公帅[16]在研究不同移动目标的识别方法时,将传感器的敏感轴方向与汽车行驶方向保持平行,能测到磁场明显的波动,但仍未与其他测量角度进行对比分析;在其他铁磁性物体的探测中,也曾使用单轴传感器,但均未对单轴传感器的最佳测量角度进行深入研究[17-18]

对于磁源标识清管器的定位,由于清管器所处的地下管道走向复杂,管道埋置有浅有深,需要确定单轴磁传感器在地面的最佳安装角度,进而获得精确的定位效果。本文在能够准确得到管道在地下走向的前提下[19-20],从磁异常的探测原理出发,采用数值模拟计算的方法,分析单轴传感器安装姿态与管道走向的关系,揭示不同工况下管道分布对单轴磁传感器的影响,以得到一种单轴磁传感器在磁源标识清管器定位中的最佳应用方法,进一步为单轴定位磁标识清管器有效应用与仪器开发提供理论支持。

1 方法原理 1.1 探测系统建模

复杂管道工况模型如图 1,长输油气埋地管线由于地理环境因素差异以及地面施工条件不同,管线在地下存在弯折,且随着运输距离的增加,管线的走向越发复杂。以地磁三分量方向(地理北、地理东、垂直向下)为参考,建立管道在地下的几何模型,磁源标识清管器位于管道内,在地表探测面上沿着管道轴线方向布置单轴传感器阵列。为表征管道在地下的偏转角度,假设管线在垂直面上与东西水平走向存在倾角θ,假设管线在水平面上与东西水平走向存在偏角γ,变化为-45°~ 45°。

图 1 复杂管道工况模型 Fig.1 Model of a complex pipe
1.2 理论推导

设管道上方地面为探测面,在探测面上均匀设置探测点,设每点磁场强度用Bij(-20≤i≤20, -20≤j≤20)表示,采用矩阵形式表达探测坐标为

$ {\mathit{\boldsymbol{B}}_{ij}} = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {{\mathit{\boldsymbol{B}}_{20, - 20}}}&{{\mathit{\boldsymbol{B}}_{20, - 19}}}& \cdots &{{\mathit{\boldsymbol{B}}_{20,20}}}\\ {{\mathit{\boldsymbol{B}}_{19, - 20}}}&{{\mathit{\boldsymbol{B}}_{19, - 19}}}& \cdots &{{\mathit{\boldsymbol{B}}_{19,20}}}\\ \vdots & \vdots &{}& \vdots \\ {{\mathit{\boldsymbol{B}}_{ - 20, - 20}}}&{{\mathit{\boldsymbol{B}}_{ - 20, - 19}}}& \cdots &{{\mathit{\boldsymbol{B}}_{ - 20, - 20}}} \end{array}} \right] $ (1)

根据磁场理论,上述各点的总磁强度Bij可分为3个相互正交分量,以地磁坐标系为基准,分别设为x轴分量Bxijy轴分量Byijz轴分量Bzij

将永磁铁置于管道内,根据麦克斯韦电磁方程组,对于静磁问题,有

$ \begin{array}{l} \nabla \times \mathit{\boldsymbol{H}} = 0\\ \nabla \cdot \mathit{\boldsymbol{B}} = 0 \end{array} $ (2)

永磁铁即永久性磁铁,它具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。永磁铁安装在清管器上,会对周边磁性物质进行磁化,改变周边磁场的走向。永磁铁采用剩余磁通密度来描述其属性,其方程为

$ \mathit{\boldsymbol{B}} = {\mathit{\boldsymbol{u}}_0}{\mathit{\boldsymbol{u}}_{\rm{r}}}\mathit{\boldsymbol{H}} + {\mathit{\boldsymbol{B}}_{\rm{r}}} $ (3)

(3)式中:u0为真空磁导率;ur为相对磁导率;Br为剩磁强度;H为外界磁场值。

对于管道被磁化的过程,采用(4)式进行描述,其中,Br为0,H为永磁铁激发磁场及地球磁场叠加的结果,即

$ \mathit{\boldsymbol{B}} = {\mathit{\boldsymbol{u}}_0}{\mathit{\boldsymbol{u}}_{\rm{r}}}\mathit{\boldsymbol{H}} $ (4)

对于有限元分析中的边界条件,本文采用外磁通密度进行描述,施加边界为长方体的6个边界面,其边界方程为

$ \mathit{\boldsymbol{n}} \cdot {\mathit{\boldsymbol{B}}_1} = \mathit{\boldsymbol{n}} \cdot {\mathit{\boldsymbol{B}}_2} $ (5)

(5) 式中,n表示界面法线方向。(5)式表明B的法向分量在不同媒质的分界面上是连续的,采用该边界条件可减少计算量。

2 有效性论证 2.1 探测模型参数化

以中国四川成都某处2018年国际地磁强度为标准参数[21],其中,测区背景地磁场总强度F=50 742.4 nT,磁偏角D=-2.026°,磁倾角Ic=47.988°。设探测面常位于地面以上,则在模型分析中取外边界上表面为模拟探测面。设模型基本参数:求解外边界尺寸长50 m,宽50 m,高5 m;管道水平直管段长40 m,管道外径为0.5 m,壁厚为8 mm,管道默认磁化率为200[22];清管器长度为0.8 m,清管器端面外径为0.45 m,6个相同永磁铁均匀分布在清管器一端面上,磁铁直径50 mm,长度60 mm,单个磁铁剩余磁通密度为1.2 T。

2.2 水平段探测有效性

为确定磁源标识清管器对探测面磁异常分布的影响,假设管道沿地理东西走向,倾角θ及偏角γ均为零,水平段探测模型如图 2,清管器卡堵在管道中央,探测面位于管道上方2 m处。磁源标识清管器对探测面的影响如图 3图 3a为管道所引起的磁异常分布;图 3b为清管器到达时所引起的磁异常分布。

图 2 水平段探测模型 Fig.2 Model of a horizontal pipe
图 3 磁源标识清管器对探测面的影响 Fig.3 Influence of magnets on measuring surface

图 3中,当清管器通过探测面时,会对测面上原有磁场分布产生扰动。探测面上磁场改变最明显的区域为清管器的正上方,而对于测面的其他区域,磁场值改变较小。针对这个现象,在分析单轴传感器安装角度时,主要研究清管器正上方(-2 < x < 2, -2 < y>2)区域,具体实现方法为在该区域内间隔0.5 m均匀取点,共计81个点,分析各测点处磁场三分量的改变量ΔBx, ΔBy, ΔBz,从而初步确定单轴传感器的安装角度。对81个点数据进行统计,由于清管器长度为1 m,则永磁铁位置大概在Y轴负半轴0.5 m处,所以节选9组数据,清管器在水平管道内对测面磁场值的影响如表 1

表 1 清管器在水平管道内对测面磁场值的影响 Tab.1 Influene of pig in horizontal pipe on the magnetic field  

表 1可知,ΔBz值在点(0, 1)处约为4 000 nT,相比之下,ΔBx和ΔBy的变化量较小。因此,在单轴传感器只能探测一个方向磁场变化量的情况下,应该将单轴传感器顺向Z轴方向安装,方能实时检测磁场波动,进而判断清管器的运行位置。

3 管道方位角影响

实际工程中,由于地下结构错综复杂,管道在埋置过程中受到了诸多因素的制约,如地下水、地下空腔、难以开挖的岩石、已有铺设的管道及其他原因等,因此,管道在地下的埋设不会仅沿东西水平方向,而是在水平面及垂直面存在一定的角度,见图 1。对于不同的管道偏角γ及不同的管道倾角θ,单独分析其对单轴传感器安装姿态的影响。

3.1 管道偏角影响

对于管道偏角γ,正常情况下大概在-45°~ 45°,管道偏角探测相对坐标系如图 4,对于水平弯折管道,新建坐标系xy′。其中,y′相对于地理东逆时针旋转时γ为正,反之为负。

图 4 管道偏角探测相对坐标系 Fig.4 Relative coordinate system for pipe deflection detection

相对于地磁场坐标系,x′方向上的磁场分量为

$ {B_{{x^\prime }}} = {B_x}\cos \gamma - {B_y}\sin \gamma $ (6)

y′方向上的磁场分量为

$ {B_{{y^\prime }}} = {B_x}\sin \gamma + {B_y}\cos \gamma $ (7)

对于存在偏角的弯折管道,类比于2.2节中,在-2 < x < 2, -2 < y>2取81个点,在分析ΔBx, ΔBy, ΔBz值的基础上,增加沿y′方向的增长量ΔBy,取γ为45°,结果如表 2

表 2 偏角为45°时对探测面磁场四分量值的影响 Tab.2 Influence of deflection angle is 45° on the four component values of magnetic field  

表 2可知,当管道存在45°偏角时,仍在沿Z方向的磁场变化量ΔBz大于地磁场三分量ΔBx, ΔBy, ΔBy,此波动易于用单轴传感器检测。因此,在管道偏角为45°时,单轴传感器也应该垂直于管道轴向安装,保证传感器能实时检测清管器通过所引起的磁场波动。在此基础上,对于其他不同的管道偏角值,仅分析其对垂直于管道轴线方向磁分量值ΔBz的影响。保持其他因素不变,管道偏角从45°至-45°,间隔10°取值,表 3γ取正值时对应的ΔBz的值,表 4γ取负值时对应的ΔBz的值。

表 3 偏角正递减时对ΔBz值的影响 Tab.3 Influence of the positive decrement of the deflection angle on the value of ΔBz
表 4 偏角负递增时对ΔBz值的影响 Tab.4 Influence of the negative increment of the deflection angle on the value of ΔBz

表 3表 4可知,对于不同的管道偏角,虽然地磁场对管道的磁化作用不同,但管道还会受到永磁铁磁场的磁化,该磁化效果远大于地磁场磁化效果且不会因为管道弯折发生变化。因此,在同一坐标点,垂直于管道轴线方向的磁场波动值ΔBz基本相同,波动最大点在(0, 1),波动值在4 000 nT浮动,波动明显,易于探测。因此,管道在水平面存在偏角时,垂直于管道轴线安装单轴传感器方案效果最佳。

3.2 管道倾角影响

对于管道倾角θ,其变化也在-45°~45°。当管道存在倾角时,管道不同位置距离地面的高度不同,随着管道埋深的增加,在地面探测磁场波动的难度也增大。对此,引入管道距地面垂直距离的变量h,管道倾角探测相对坐标系如图 5,对于垂直面弯折管道,新建坐标系yz′。其中,y′相对于地理东逆时针旋转θ时为正,反之为负。

图 5 管道倾角探测相对坐标系 Fig.5 Relative coordinate system for pipe inclination detection

相对于地磁场坐标系,y′方向上的磁场分量为

$ {B_{{y^\prime }}} = {B_y}\cos \theta - {B_z}\sin \theta $ (8)

z′方向上的磁场分量为

$ {B_{{z^\prime }}} = {B_y}\sin \theta + {B_z}\cos \theta $ (9)

当管道下倾时,若管道所在位置距离地面的h值大于2 m,由空间磁场理论可知,地下某点处的磁场强度在地面上的对应值随着两者之间距离的增大而减小,且衰减速度与h2成正比。

对于存在倾角的弯折管道,首先假设清管器卡堵位置处于管道弯折的上顶点,此时管道埋深为默认值2 m。在清管器正上方取81个点,由于管道在垂直面内倾斜,假设传感器仍垂直于管道轴线安装,则在分析ΔBx, ΔBy, ΔBz值的基础上也需引入新变量ΔBz。取θ值为45°,h为2 m,结果如表 5

表 5 θ=45°, h=2 m对探测面磁场四分量值的影响 Tab.5 Influence of θ=45°, h=2 m on the four component values of magnetic field  

表 5可知,当管道在地下埋设倾角为45°时,在地面分别对弯管顶点在地磁三分量方向及垂直管道轴线方向的磁场强度进行数值模拟计算。结果表明,垂直于管道轴线方向的磁场强度大于其余3个方向,且此波动值在地面易于探测。

在管道埋深逐渐增加的情况下,取表 5中磁波动最大点(0, 1)进行研究,令h从1~5 m等间隔0.5 m取值,分析ΔBz值的变化趋势,如图 6

图 6 h值对ΔBz值的影响 Fig.6 Influence of h on the value of ΔBz

图 6可知,当管道下倾深度超过3.5 m时,地面磁异常波动下降到一个较低值,大约在200 nT,而当深度超过4 m后,地面波动值基本为0,已不便于再采用弱磁传感器进行测量。根据现场施工经验可知,普通管道的埋置深度约为2~4 m,因此,该方法对于大部分管道适用。

管道倾角对探测效果的影响如图 7,对于不同的管道倾角,θ分别取值-35°,-25°,-15°,-5°进行分析可知,当θ值小于-45°时,要达到单轴传感器的失效深度3.5 m,管道横向长度L需要更长。因此,倾角越小,该方法适用效果越好。

图 7 管道倾角对探测效果的影响 Fig.7 Influence of pipe inclnation on the measurment

与3.1节结论相似,当管道存在倾角时,地面安装单轴传感器应该保持与管道轴线方向垂直,进而测得最佳的磁异常波动值。

4 综合分析

在实际情况中,管道在地下会同时存在一定的倾角及偏角。设管道倾角θ=20°,管道偏角γ=30°。假设清管器卡堵位置在管道中央,在其正上方2 m位置处选取若干测点,分析各测点处垂直于管道走向的磁分量值,如表 6

表 6 各测点位置处垂直于管道走向的磁场波动值 Tab.6 Magnetic field fluctuation value perpendicular to the pipeline direction at the measuring points  

表 6可知,对于复杂工况的管道,在地面安装单轴传感器时,应保持传感器敏感轴方向与管道方向垂直,当清管器通过时,传感器方能检测到明显的磁场波动。该波动值在永磁铁处于传感器正下方时最大,易于探测。

5 实验分析

在上述数值模拟的基础上,为验证结论的正确性,以中国成都某实验室已有管线和清管器模型为研究对象,进行了单轴传感器最优安装姿态的相关等效实验。实验现场的相关实验工具如图 8,其中,管道外径78 mm,壁厚1.5 mm,长1 500 mm;清管器附着4个永磁铁,永磁铁直径为7 mm,长10 mm,剩磁约1 T;为消除管道两端漏磁的影响,将传感器置于管道中央,且传感器距离管道轴线高度为300 mm;使用电脑中的上位机软件显示磁场波动情况。

图 8 等效实验工具 Fig.8 Tools for equivalent experiments

与数值模拟方案类似,以地理东西为基准方向,分别使用单轴传感器对地理东和垂直向下2个分量值进行测量,对比分析清管器通过时的磁场变化情况。各方向上的磁波动曲线如图 9

图 9 管道轴线磁场波动曲线 Fig.9 Magnetic field fluctuates of the pipe axis

图 9中,当管道沿东西水平走向时,平行于管道方向的磁场波动值为3 648 nT,垂直于管道方向的磁场波动值为5 013 nT,实验结果与数值模拟结果相同,传感器垂直于管道轴线安装优于平行安装。

6 结论

通过在等深东西水平走向管道的探测面上选取若干测点,计算测点在不同方向的磁场波动值,得到初步结论:当清管器通过时,测点处垂直于管道轴线方向的磁异常波动值最大,能达到4 000 nT及以上,该值可用单轴磁传感器有效检测,因此,在安装单轴传感器时应垂直于管道走向安装。其次,由于管道在实际现场不会仅保持一个方向,都存在一定的偏转角度,为此分析了在不同的管道倾角及偏角情况下,测点处磁场波动最大的方位角度,也即单轴传感器的安装角度,即当管道在水平面存在偏角时,测点处垂直于管道轴向的磁场波动最大;当管道在垂直面存在倾角时,测点处垂直于倾角方向的磁场波动最大。对于复杂模型,验证了当管道同时存在偏角及倾角时,单轴传感器也应保持垂向安装,进而获得最佳的探测效果。最后,通过等效实验,验证了数值模拟结果的正确性。

参考文献
[1]
邱红辉, 王海明, 孙巍, 等. 清管器跟踪定位技术发展现状与趋势[J]. 油气储运, 2015, 34(10): 1033-1037.
QIU H H, WANG H M, SUN W, et al. Present and future development of pig tracing and positioning techniques[J]. Oil & Gas Storage and Transportation, 2015, 34(10): 1033-1037.
[2]
LIANG Z, HE H G, CAI W L. Speed simulation of bypass hole PIG with a brake unit in liquid pipe[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2017(42): 40-47.
[3]
FENG S, LIU D J, CHENG X, et al. A new segmentation strategy for processing magnetic anomaly detection data of shallow depth ferromagnetic pipeline[J]. Journal of Applied Geophysics, 2017(139): 65-72.
[4]
ZHANG H, ZHANG S M, LIU S H, et al. Measurement and analysis of friction and dynamic characteristics of PIG's sealing disc passing through girth weld in oil and gas pipeline[J]. Measurement, 2015(64): 112-122.
[5]
SHEINKER A, MOLDWIN M B. Magnetic anomaly detection (MAD) of ferromagnetic pipelines using principal component analysis (PCA)[J]. Measurement Science and Technology, 2016, 27(4): 045104. DOI:10.1088/0957-0233/27/4/045104
[6]
MARCHETTI M, SAPIA V S. Magnetic aniomalies of steel drums: a review of the literature and research results of the INGV[J]. Ann Geophys, 2013, 56(1): R0108 (1-2).
[7]
郭智勇, 陈卓, 梁海波, 等.一种埋地油气输送管线清管器磁异常通球监测与卡堵定位方法: 中国, 2016108850291[P]. 2017-03-15.
GUO Z Y, CHEN Z, LIANG H B, et al. A method of magnetic abnormal through-ball monitoring and plugging location of pig in buried oil and gas pipeline: China, CN2016108850291[P]. 2017-03-15.
[8]
XU W, GUO Z Y, WU P, et al. Characteristic of Magnetic Fluctuation of Underground Passing Pig Labeled with Magnets[J]. Journal of Sensors, 2019(2374246): 1-11.
[9]
GAO X, YAN S G, LI B. A Novel Method of Localization for Moving Objects with an Alternating Magnetic Field[J]. Sensors, 2017, 17(4): 923. DOI:10.3390/s17040923
[10]
刘宗尧, 黄学功. 三轴磁阻传感器误差补偿方法研究[J]. 弹箭与制导学报, 2011, 31(1): 241-243.
LIU Z Y, HUANG X G. The Study of Tri-axial Magnetic Resistance Sensor Error Compensation[J]. Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance, 2011, 31(1): 241-243. DOI:10.3969/j.issn.1673-9728.2011.01.068
[11]
YANG W G, HU C, LI M, et al. A New Tracking System for Three Magnetic Objectives[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2010, 46(12): 4023-4029. DOI:10.1109/TMAG.2010.2076823
[12]
HU C, LI M, SONG S. A Cubic 3-Axis Magnetic Sensor Array forWirelessly Tracking Magnet Position and Orientation[J]. IEEE Sensors Journal, 2010, 10(5): 903-913. DOI:10.1109/JSEN.2009.2035711
[13]
李修寒, 笠明月, 印佳, 等. 基于永磁体标记的胶囊内镜旋转测量定位模型设计[J]. 生物医学工程学进展, 2018, 39(2): 63-68.
LI X H, ZHU M Y, YIN J, et al. A Rotation Measurement Localization Model for Capsule Endoscopy Based on Permanent Magnet Marking Technology[J]. Progress in Biomedical Engineering, 2018, 39(2): 63-68. DOI:10.3969/j.issn.1674-1242.2018.02.001
[14]
齐海铭.管内移动机器人示踪定位技术研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2010.
QI H M.TRACKING AND LOCATING TECHNOLOGY OF IN-PIPE MOBILE ROBOT[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2010. http://d.wanfangdata.com.cn/thesis/D268887
[15]
陶嘉楠.埋地管道阴极保护电流测量技术研究[D].天津: 天津大学, 2013.
TAO J N. Research on Techniques Of Measuring Cathodic Protection Current for Buried Pipelines[D].Tianjin: Tianjin University, 2013. http://d.wanfangdata.com.cn/thesis/D485667
[16]
公帅.近距离移动目标得快速识别[D].杭州: 杭州电子科技大学, 2018.
GONG S. The Design of Target Detection System At Close Range[D].Hangzhou: Hangzhou Dianzi University, 2018. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10336-1018253083.htm
[17]
陈凯, 秦会斌. 基于HMC1001的铁磁金属检测系统设计[J]. 传感器与微系统, 2018, 37(4): 92-93.
CHEN K, QIN H B. Design of HMC1001-based ferromagnetic metal detecting system[J]. Transducer & Microsystem Technologies, 2018, 37(4): 92-93.
[18]
林继鹏, 王君, 凌振宝, 等. HMC1001型磁阻式传感器及应用[J]. 传感器技术, 2002, 21(3): 51-52.
LIN J P, WANG J, LING Z B, et al. HMC1001 magnetoresistive sensor and its application[J]. Journal of Transducer Technology, 2002, 21(3): 51-52. DOI:10.3969/j.issn.1000-9787.2002.03.017
[19]
张颖颖, 刘得军, 李轶, 等. 地下铁质管线的地面高精度磁测数值模拟[J]. 中国矿业大学学报, 2016, 45(1): 183-188.
ZHANG Y Y, LIU D J, LI Y, et al. Numerical simulation of surface high-precision magnetic detection of underground metal pipes[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2016, 45(1): 183-188.
[20]
GUO Z Y, LIU D J, PAN Q, et al. Forward modeling of total magnetic anomaly over a perudo-2D underground ferromagnetic pipeline[J]. Journal of Applied Geophysics, 2015(113): 14-30.
[21]
Data Analysis Center for Geomagnetism and Space Magnetism Graduate School of Science, Kyoto University.World Data Center for Geomagnetism, Kyoto[EB/OL].(2018-11-08)[2019-12-15]. http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/point/index.html#MAP.
[22]
吴知非, 吴敏生. 一种可用于管道爬行器的静磁场型定位系统[J]. 测控技术, 2001, 20(4): 1-5.
WU Z F, WU M S. A New Static Magnetic Intersect System Used in Tube Creeper[J]. Measurement & Control Technology, 2001, 20(4): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1000-8829.2001.04.001