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Sommaire du brevet 3048286 

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Disponibilité de l'Abrégé et des Revendications

L'apparition de différences dans le texte et l'image des Revendications et de l'Abrégé dépend du moment auquel le document est publié. Les textes des Revendications et de l'Abrégé sont affichés :

  • lorsque la demande peut être examinée par le public;
  • lorsque le brevet est émis (délivrance).
(12) Demande de brevet: (11) CA 3048286
(54) Titre français: SYSTEME DE SURVEILLANCE DYNAMIQUE DE PIPELINE ET D`EQUIPEMENT ET PROCEDE CONNEXE
(54) Titre anglais: PIPELINE AND EQUIPMENT DYNAMIC MONITORING SYSTEM AND METHOD THEREFOR
Statut: Conforme
Données bibliographiques
(51) Classification internationale des brevets (CIB):
  • F17D 5/00 (2006.01)
  • F16L 55/48 (2006.01)
  • F17D 3/00 (2006.01)
  • F17D 5/02 (2006.01)
  • G01M 3/24 (2006.01)
  • G01M 7/02 (2006.01)
  • G01N 3/36 (2006.01)
  • G01F 1/00 (2006.01)
(72) Inventeurs :
  • HOWE, WILSON (Canada)
(73) Titulaires :
  • HOWE, WILSON (Canada)
(71) Demandeurs :
  • HOWE, WILSON (Canada)
(74) Agent:
(74) Co-agent:
(45) Délivré:
(22) Date de dépôt: 2019-06-28
(41) Mise à la disponibilité du public: 2020-12-28
Licence disponible: S.O.
(25) Langue des documents déposés: Anglais

Traité de coopération en matière de brevets (PCT): Non

(30) Données de priorité de la demande: S.O.

Abrégés

Abrégé anglais


A vibration-analysis based system and methods for analyzing pipeline flow
dynamics, pipeline integrity and equipment predictive maintenance measures
obtained
from an integrated vibration array detection, data transmission, network
server data
processing, database management, patterns learning, patterns recognition and
user
interface. The system disclosed herein may be used for fatigue stress induced
cracking,
liquid slugging detection, geohazard monitoring, transient monitoring, pigging
progress
tracking and pig location tracking, volumetric evaluations, equipment failure
analysis and
predictive maintenance

Revendications

Note : Les revendications sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


WHAT IS CLAIMED IS:
1. A vibration-sensing based integrated network system to detect and
analyze pipeline
vibration patterns and provide real-time result interpretation.
2. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns and
location
information can be analyzed to detect liquid slugs traveling in gas pipeline
systems and
provide indications to pipeline operations for controls and mitigations to
reduce slug
impacts.
3. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns,
location and
time information can be analyzed to detect pigging progress and pig locations.
4. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns,
location and
time information can be analyzed to detect geohazards related event locations
and time.
5. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns,
location and
time information can be analyzed to detect volumetric features of the flows.
6. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns,
location and
time information can be analyzed to generate fatigue stress calculations and
failure
predictions.
7. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns,
location and
time information can be analyzed to generate rupture and leak events and
locations
information.
8. The network system of claim 1, wherein the vibration signal patterns,
location and
time information can be analyzed to generate equipment part failure and
abnormal
operation indications for predictive maintenance.

Description

Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


PIPELINE AND EQUIPMENT DYNAMIC MONITORING SYSTEM AND
METHOD THEREFOR
FIELD OF THE DISCLOSURE
The present disclosure relates generally to vibration sensing-analysis systems
and
methods, and in particular, to systems and methods for analyzing pipeline flow
dynamics,
pipeline integrity and equipment predictive maintenance measures obtained from
an
integrated vibration array detection, data transmission, network server data
processing,
database management, machine learning and user interface systems.
BACKGROUND
Pipeline systems including key equipment like pumps and compressors are
utilized
in oil and gas transportation, water, chemical, refined product
transportation, storage and
various processing facilities and industries.
Pipeline related systems in general face reliability issues related to line
rupture or
equipment damages triggered by several reasons, including equipment
vibrations, internal
and external stress, displacements, movements, geohazards and ground motions.
The pipeline and equipment reliability issues caused by various reasons are
difficult to detect prior to the failures, mainly due to the variations of
causes or variations
of failure mechanism, and due to lack of early indicator information.
Therefore, in many
occasions the pipeline and equipment failures situations are unpredictable,
and mostly
handled by after-the-fact reactions, where clean-ups, repairs and replacement
are
performed after the incidents of line leak through cracks, line ruptures or
equipment
failures and damages.
SUMMARY
According to one aspect of this disclosure, there is provided a vibration-
based
pipeline and equipment dynamic monitoring system. The dynamic monitoring
system
comprises: an array of broadband vibration sensing nodes for detecting
vibration and
outputting broadband vibration digital signals; a wired or wireless network
system to
communicate the nodal digital signals; a data-processing software computing
module
located locally or remotely; a database server or cloud storage, and an access
interface for
local and remote viewing, data analysis, and remote control.
1
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BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
FIG. 1 is a schematic diagram of a communication system network, according to
some embodiments of the present disclosure;
FIG. 2 shows a pipeline sensing arrangement to identify pipeline slug, with
calculation of arrival time to compression processing facility;
FIG. 3 shows a vibration pattern recognition to match flow volumetric
characters
DETAILED DESCRIPTION
Embodiments herein disclose a vibration-analysis system having one or more
server computers, one or more client-computing devices, and one or more
vibration-
detection units, all functionally connected via a network. The one or more
vibration-
detection units may be deployed in a site for detection of vibrations. The
detected vibration
data are sent to the one or more server computers for vibration analysis.
In some embodiments, the vibration-analysis system also comprises one or more
data hubs, each functionally coupled to one or more vibration-detection units.
The data
hub collects vibration data from the vibration-detection units and transmits
the collected
vibration data to the server computer.
In some embodiments, each vibration-detection unit node comprises a vibration-
detection sensor, a communication module as shown in FIG.1, and a positioning
module
such as a Global Positioning System (GPS) module for automatically determining
the
position or geolocation of the vibration-detection unit, thereby avoiding the
manual
recording and/or updating of the geolocations of the vibration-detection units
during their
deployment and re-deployment. The GPS also provide time information for data
time
stamping. The signal time stamp from multiple sensors in the network is then
used to
calculation locations of the concerned events.
In some embodiments, the signal-processing module may be implemented as a
report by exception digital filter. In some other embodiments, the signal-
processing
module may be implemented as a signal-processing firmware or software program
acting
as a digital filter. The digital filter or the signal-processing program may
be implemented
in the vibration-detection unit, in the data hub, and/or in the server
computer.
The vibration-detection units may be deployed in the site individually or in
an
independent array arrangement. Each vibration-detection unit may operate
independently
2
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within an independent array arrangement. In various embodiments, the vibration-
detection
units may be field-operated or remotely-controlled to continuously or
intermittently collect,
store, and transmit vibration data to the server computer for automatic data
processing,
recognition, and generate visualization with an integrated map interface. Real-
time
vibration data transmission of the broadband vibration data is used for real-
time frequency
spectrum analysis and analysis in velocity, acceleration and displacement
domains. The
data patterns in the analysis domains is stored in system database for system
training and
pattern recognition
In some embodiments, the vibration-detection units are mounted along gas
gathering pipelines to detect pipeline liquid slugging patterns in a gas
system. An example
is illustrated in FIG. 2, where the liquid slug traveling in the gas line is
detected by the
unique patterns of the vibration signals, the slug arrival time to the
downstream processing
equipment is calculated, a warning signal or a control signal can be generated
to trigger
system protection and mitigation measures, therefor reducing slug impacts to
downstream
processing equipment and plant operations.
In some embodiments, the vibration-detection units are mounted along pipelines
to
detect impacts of Geohazards, e.g. sinkhole, falling rocks, earthquake, and
other ground
motion that can cause pipeline damages. Network array arrangement is used to
analyze
event or failure locations.
In some embodiments, the vibration-detection units are mounted along pipelines
to
monitor impacts of vibration motions to pipeline integrity. Based on the
vibration data
collected, fatigue stress is calculated to predict preventive maintenance
required for the
pipeline and related equipment in the region.
In some embodiments, the vibration-detection units are mounted along pipelines
to
monitor pigging progress and locations.
In some embodiments, the vibration-detection units are mounted along pipelines
to
monitor flow volumes in the pipeline. The vibration signal patterns in
amplitude-time
domain are used to train system quantification recognition and provide
volumetric
measures. FIG. 3 shows a vibration pattern recognition to match flow
volumetric
characters.
FIG. 1 is a schematic diagram of a communication system network, according to
some embodiments of the present disclosure. The networking interface comprises
one or
more networking modules for connecting to other computing devices or networks
through
3
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the network by using suitable wired or wireless communication technologies
such as
Ethernet, WI-Fl , (WI-Fl is a registered trademark of the City of Atlanta DBA
Hartsfield-
Jackson Atlanta International Airport Municipal Corp., Atlanta, GA, USA),
BLUETOOTH (BLUETOOTH is a registered trademark of Bluetooth Sig Inc.,
Kirkland,
WA, USA), ZIGBEE (ZIGBEE is a registered trademark of ZigBee Alliance Corp.,
San
Ramon, CA, USA), 3G, 4G and 5G wireless mobile telecommunications
technologies,
and/or the like. In some embodiments, parallel ports, serial ports, USB
connections, optical
connections, or the like may also be used for connecting other computing
devices or
network.
Although embodiments have been described above with reference to the
accompanying drawings, those of skill in the art will appreciate that
variations and
modifications may be made without departing from the scope thereof as defined
by the
appended claims.
4
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Dessin représentatif
Une figure unique qui représente un dessin illustrant l'invention.
États administratifs

Pour une meilleure compréhension de l'état de la demande ou brevet qui figure sur cette page, la rubrique Mise en garde , et les descriptions de Brevet , États administratifs , Taxes périodiques et Historique des paiements devraient être consultées.

États administratifs

Titre Date
Date de délivrance prévu Non disponible
(22) Dépôt 2019-06-28
(41) Mise à la disponibilité du public 2020-12-28

Historique d'abandonnement

Il n'y a pas d'historique d'abandonnement

Taxes périodiques

Dernier paiement au montant de 100,00 $ a été reçu le 2022-08-11


 Montants des taxes pour le maintien en état à venir

Description Date Montant
Prochain paiement si taxe applicable aux petites entités 2025-06-30 100,00 $
Prochain paiement si taxe générale 2025-06-30 277,00 $

Avis : Si le paiement en totalité n'a pas été reçu au plus tard à la date indiquée, une taxe supplémentaire peut être imposée, soit une des taxes suivantes :

  • taxe de rétablissement ;
  • taxe pour paiement en souffrance ; ou
  • taxe additionnelle pour le renversement d'une péremption réputée.

Les taxes sur les brevets sont ajustées au 1er janvier de chaque année. Les montants ci-dessus sont les montants actuels s'ils sont reçus au plus tard le 31 décembre de l'année en cours.
Veuillez vous référer à la page web des taxes sur les brevets de l'OPIC pour voir tous les montants actuels des taxes.

Historique des paiements

Type de taxes Anniversaire Échéance Montant payé Date payée
Le dépôt d'une demande de brevet 200,00 $ 2019-06-28
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 2 2021-06-28 50,00 $ 2021-08-11
Surtaxe pour omission de payer taxe de maintien en état pour demande 2021-08-11 150,00 $ 2021-08-11
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 3 2022-06-28 50,00 $ 2022-08-11
Surtaxe pour omission de payer taxe de maintien en état pour demande 2022-08-11 150,00 $ 2022-08-11
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 4 2023-06-28 50,00 $ 2022-08-11
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 5 2024-06-28 100,00 $ 2022-08-11
Titulaires au dossier

Les titulaires actuels et antérieures au dossier sont affichés en ordre alphabétique.

Titulaires actuels au dossier
HOWE, WILSON
Titulaires antérieures au dossier
S.O.
Les propriétaires antérieurs qui ne figurent pas dans la liste des « Propriétaires au dossier » apparaîtront dans d'autres documents au dossier.
Documents

Pour visionner les fichiers sélectionnés, entrer le code reCAPTCHA :



Pour visualiser une image, cliquer sur un lien dans la colonne description du document. Pour télécharger l'image (les images), cliquer l'une ou plusieurs cases à cocher dans la première colonne et ensuite cliquer sur le bouton "Télécharger sélection en format PDF (archive Zip)" ou le bouton "Télécharger sélection (en un fichier PDF fusionné)".

Liste des documents de brevet publiés et non publiés sur la BDBC .

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Description du
Document 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Nombre de pages   Taille de l'image (Ko) 
Dessins représentatifs 2020-11-25 1 13
Page couverture 2020-11-25 2 48
Paiement de taxe périodique 2021-08-11 3 68
Paiement de taxe périodique 2021-08-24 3 66
Paiement de taxe périodique 2022-08-11 1 33
Abrégé 2019-06-28 1 14
Description 2019-06-28 4 165
Revendications 2019-06-28 1 31
Dessins 2019-06-28 2 76
Requête sous l'article 37 2019-07-11 1 52
Réponse à l'article 37 / Correspondance reliée aux formalités 2019-07-26 3 84
Lettre du bureau 2024-04-17 2 188