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Minimal Order Nonlinear Observer for Leak Detection / Verde, C. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 467-472 p. Titre : Minimal Order Nonlinear Observer for Leak Detection Titre original : Observateur Non-Linéaire d'Ordre Minimal pour la Détection de Fuite Type de document : texte imprimé Auteurs : Verde, C., Auteur Article en page(s) : 467-472 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fuite  Canalisation  Sonde  Détection  MOdèle  non-linéaire  Observateur  non-linéaire  Ecoulement  Pression  Filtre  robuste  non-linéaire  POsition  de  fuite  Equation  résiduelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for leaks location in a pipeline, using sensors only at the extremes of the line is presented. The detection problem is solved, assuming a nonlinear fluid model of finite dimension with uncertainty in the leak position, and generating the residual with two minimal order nonlinear observers. Flow and pressure data at the beginning and at end of the line are considered as output and input of the system respectively. Since the proposed model satisfies (1) the condition to generate a residual, assuming at the most two leaks, and (2) the strong detectability fault property for each output component, two nonlinear robust filters with respect to a leak are designed to generate the residual. To simplify the residual evaluation and estimate the leak position, a static relationship between each component of the residual and the position error is derived. The main contribution of this paper is to take advantage of the residual equation with uncertainty to isolate a fault. The effectiveness of this approach is shown by a comparison with the practical method reported in [1] using results obtained from simulated and experimental data of a water pilot pipeline of 132 m long, with a diameter of 0.1 m and with a flow rate of 12 l/s. Une méthode pour l'endroit de fuites dans une canalisation, à l'aide des sondes seulement aux extrémités de la ligne est présentée. Le problème de détection est résolu, assumant un modèle liquide non-linéaire de dimension finie avec l'incertitude en position de fuite, et produisant du résiduel avec deux observateurs non-linéaires d'ordre minimal. Des données d'écoulement et de pression au début et à l'extrémité de la ligne sont considérées comme en tant que produirees et entrée du système respectivement. Puisque le modèle proposé satisfait (1) la condition pour produire d'un résiduel, assumant au plus deux fuites, et (2) la propriété forte de défaut de détectabilité pour chaque composant de rendement, deux filtres robustes non-linéaires en ce qui concerne une fuite sont conçus pour produire du résiduel. Pour simplifier l'évaluation résiduelle et estimer la position de fuite, un rapport statique entre chaque composant du résiduel et l'erreur de position est dérivé. La contribution principale de cet article est de tirer profit de l'équation résiduelle avec l'incertitude pour isoler un défaut. L'efficacité de cette approche est montrée par une comparaison avec la méthode pratique rapportée dans [1] employer des résultats obtenus à partir des données long simulées et expérimentales d'une canalisation de pilote de l'eau de 132 m, avec un diamètre de 0.1 m et avec un débit de 12 l/s. En ligne : verde@servidor.unam.mx [article] Minimal Order Nonlinear Observer for Leak Detection = Observateur Non-Linéaire d'Ordre Minimal pour la Détection de Fuite [texte imprimé] / Verde, C., Auteur . - 467-472 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 467-472 p. Mots-clés : Fuite  Canalisation  Sonde  Détection  MOdèle  non-linéaire  Observateur  non-linéaire  Ecoulement  Pression  Filtre  robuste  non-linéaire  POsition  de  fuite  Equation  résiduelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for leaks location in a pipeline, using sensors only at the extremes of the line is presented. The detection problem is solved, assuming a nonlinear fluid model of finite dimension with uncertainty in the leak position, and generating the residual with two minimal order nonlinear observers. Flow and pressure data at the beginning and at end of the line are considered as output and input of the system respectively. Since the proposed model satisfies (1) the condition to generate a residual, assuming at the most two leaks, and (2) the strong detectability fault property for each output component, two nonlinear robust filters with respect to a leak are designed to generate the residual. To simplify the residual evaluation and estimate the leak position, a static relationship between each component of the residual and the position error is derived. The main contribution of this paper is to take advantage of the residual equation with uncertainty to isolate a fault. The effectiveness of this approach is shown by a comparison with the practical method reported in [1] using results obtained from simulated and experimental data of a water pilot pipeline of 132 m long, with a diameter of 0.1 m and with a flow rate of 12 l/s. Une méthode pour l'endroit de fuites dans une canalisation, à l'aide des sondes seulement aux extrémités de la ligne est présentée. Le problème de détection est résolu, assumant un modèle liquide non-linéaire de dimension finie avec l'incertitude en position de fuite, et produisant du résiduel avec deux observateurs non-linéaires d'ordre minimal. Des données d'écoulement et de pression au début et à l'extrémité de la ligne sont considérées comme en tant que produirees et entrée du système respectivement. Puisque le modèle proposé satisfait (1) la condition pour produire d'un résiduel, assumant au plus deux fuites, et (2) la propriété forte de défaut de détectabilité pour chaque composant de rendement, deux filtres robustes non-linéaires en ce qui concerne une fuite sont conçus pour produire du résiduel. Pour simplifier l'évaluation résiduelle et estimer la position de fuite, un rapport statique entre chaque composant du résiduel et l'erreur de position est dérivé. La contribution principale de cet article est de tirer profit de l'équation résiduelle avec l'incertitude pour isoler un défaut. L'efficacité de cette approche est montrée par une comparaison avec la méthode pratique rapportée dans [1] employer des résultats obtenus à partir des données long simulées et expérimentales d'une canalisation de pilote de l'eau de 132 m, avec un diamètre de 0.1 m et avec un débit de 12 l/s. En ligne : verde@servidor.unam.mx