Стохастическая модель материального баланса для обнаружения утечек в нефтепроводе

Рассмотрен базовый алгоритм параметрических систем обнаружения утечек – метод материального баланса. Основное внимание уделено вопросам практического применения: обоснованию критериев принятия решения, исключению ложных срабатываний, определению чувствительности системы обнаружения утечек. Метод материального баланса представляет собой алгоритм последовательного анализа небаланса нефти с целью выявления отклонения небаланса от нуля. Математически постановка задачи заключается в поиске момента смены вероятностных характеристик исследуемого случайного процесса. В данном случае такой характеристикой является математическое ожидание небаланса нефти. Это задача вероятностной диагностики, известная в статистике как change-point problem, или задача о «разладке» временного ряда. В основе разработанной стохастической модели поиска утечек лежит рассмотрение измеренного небаланса нефти на участке трубопровода как стационарного эргодического случайного процесса. Рассмотрена задача о «разладке» этого случайного процесса и предложен способ ее решения с инженерной точки зрения. Разработана методика определения чувствительности алгоритма обнаружения утечек в зависимости от оснащенности технологического участка средствами измерения расхода.