Нейросети отследят порывы нефтепроводов в тайге
Сегодня невозможно вручную отслеживать состояние тысяч километров труб, проходящих через тайгу и тундру. Традиционные методы обнаружения утечек либо дают большую погрешность, либо слишком часто выдают ложные срабатывания. Из-за этого операторы перестают на них реагировать.
Установка современных систем, основанных на оптоволоконных системах, требует дорогостоящей реконструкции всего трубопровода. В результате небольшую трещину замечают после разлива нефти, который уже нельзя быстро устранить.
Поэтому в Пермском политехническом университете разработали новое решение. В его основе лежат два независимых метода, которые работают одновременно и дополняют друг друга. Первый — гидравлическая локация. Датчики давления постоянно измеряют давление в трубе и отслеживают изменение гидравлического профиля.
В нормальном состоянии приведенный график давления ровный. При утечке линия становится ломаной. Алгоритм мгновенно вычисляет координаты «излома» — точку пересечения прямых от разных датчиков, которая указывает место разрыва. Второй же метод играет роль фильтра.
Нейросеть, обученная на реальных данных с действующих трубопроводов, анализирует динамику давления и отличает аварийную ситуацию от штатных технологических операций. К примеру, плановых переключений или ремонтных работ. Это позволяет отсеивать ложные сигналы, объясняет руководитель группы Научно-образовательного центра геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений ПНИПУ Андрей СЮЗЕВ.
На трубу через каждые несколько километров устанавливают автономные датчики размером с небольшую коробку. Они крепятся к существующим технологическим отверстиям. Врезаться в стенку трубопровода и останавливать перекачку не нужно. Датчики постоянно измеряют давление и по беспроводной сети передают данные на сервер.
На экране оператора видна карта трассы с отметками датчиков и текущими значениями давления. В штатном режиме система собирает данные. Если нейросеть подтверждает утечку, на карте загорается точка с координатами. Ремонтная бригада получает сигнал и едет сразу туда.
Во время испытаний на нефтепроводе в Пермском крае протяженностью более 15 километров система определила место контрольной утечки с погрешностью всего 76 метров. Это в четыре раза точнее норматива, который допускает отклонение до 300 метров. Благодаря этому ремонтная бригада может выезжать сразу к месту разрыва, а не искать утечку по всей трассе.
Поскольку трубопроводы часто проходят там, где нет ни дорог, ни линий электропередач, ученые предусмотрели особую архитектуру сбора данных. Система поддерживает энергоэффективные беспроводные протоколы. Датчики давления с автономным питанием могут годами передавать информацию на центральный сервер, не требуя обслуживания.
Технологию можно применять в регионах Арктики, Сибири и Дальнего Востока, где очень сложно протянуть кабель или регулярно менять батареи.
Разработка полностью соответствует строгим российским требованиям к безопасности критической информационной инфраструктуры, заявляет разработчик. Она работает на отечественном программном обеспечении и операционной системе Astra Linux.
В 2025 году ИА «Девон» писало об испытаниях отечественного мобильного комплекса для мониторинга дефектов трубопроводов. Технологию представил топ-менеджер компании «Биометриклабс» Никита КАРГАПОЛОВ на заседании научно-технического совета АО «Татнефтехиминвест-холдинг» (Казань). Составной частью комплекса являются высокочувствительные сенсоры, которые крепятся на трубопроводы с помощью хомутов или магнитов. Их можно опускать в колодцы и задвижки для мониторинга уже проложенных коммуникаций.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: трубопроводы, Арктика, ПНИПУ, IT