Как дроны с тепловизорами ищут утечки газа на магистральных трубопроводах

При эксплуатации магистральных газопроводов остается актуальной проблема утечек газа. Нарушение герметичности трубопровода, систем распределения, запорной арматуры и других элементов приводит к большим потерям газового топлива. Они не только причиняют экономический ущерб: утечки газа могут создать угрозу возгорания и взрыва, а также негативно влияют на окружающую среду.

Традиционные методы обнаружения утечек далеко не всегда эффективны, особенно на удаленных газопроводах большой протяженности. Для поиска поврежденных мест еще недавно приходилось высылать вертолеты с ремонтными бригадами, обследование трубопроводов занимало много времени. Сейчас все более активно применяются дроны, оснащенные специальными тепловизорами для поиска газовых утечек.

Что такое дроны с тепловизорами?

 Для поиска места утечки газа высылается беспилотный летательный аппарат (дрон), на который установлен охлаждаемый тепловизор со специальным сенсором, способным выявлять и визуализировать даже небольшие утечки метана, пропана и других горючих углеводородных газов. Прибор улавливает повышение концентрации вещества и подает сигнал, который отправляется оператору.

Дрон способен пролетать большое расстояние в минимальный срок – скорость его использования в 10 раз превышает скорость эксплуатации вертолета при решении аналогичной задачи. Дрон сразу после обнаружения утечки передает информацию оператору, что позволяет немедленно выслать на место ремонтную бригаду и восстановить герметичность газопровода. Обследование проводится быстро и результативно даже в полной темноте и при плохих погодных условиях. Высокая чувствительность сканеров позволяет быстро обнаружить даже незначительную утечку.

Как дроны выявляют утечки газа

Дроны оснащаются тепловизионным оборудованием и лазерными сенсорами для обнаружения превышения концентрации газов. Используются следующие механизмы обнаружения:

• выявление температурных аномалий при нагреве и возгорании газовой смеси. Дрон дает возможность быстро осмотреть большие по протяженности участки трубопровода;
• выявление следов утечки с помощью технологии оптической визуализации газов (OGL). Специальные камеры работают в узком спектральном диапазоне, что дает возможность обнаружить следы метана и других примесей.

Собранные данные обрабатываются в реальном времени и сразу передаются оператору. Прибор визуализирует утечку на тепловизионном изображении, что позволяет сразу определить масштабы аварии и подготовить подходящую ремонтную бригаду.

В чем преимущества использования дронов

Использование беспилотных аппаратов дает следующие преимущества:

• быстрое и эффективное обследование. БПЛА способен пролететь большое расстояние за несколько минут, а затем вернуться на базу. Это намного быстрее отправки вертолета;
• безопасность для персонала. Можно направлять дрон к месту предполагаемой утечки взрывоопасного газа и не рисковать жизнями сотрудников;
• высокая точность обследования трубопроводов и возможность направить дроны на труднодоступные и удаленные участки сети;
• уменьшение затрат на диагностику. Эксплуатация беспилотных аппаратов обходится дешевле отправки вертолета с полным экипажем.

Подходящие продукты

Квадрокоптер DJI P4 Multispectral

Интеллектуальные технологии для контроля растений

Сравнить

Заказать

Привязной БПЛА DJI Matrice 600

- Полезная нагрузка до 6 кг
- Длительность полета до 5 ч
- Максимальная высота привязной работы 100 м
- Макс. скорость 65 км/ч
- Класс защиты IP43

Сравнить

Заказать

Подвес KS VPZ-F pro

- Камера 1/1.8" "Exmor R"
- Оптический зум нет
- Разрешение 5МП
- Сопровождение нет
- Тепловизор 640×480, 19mm
- Поле зрения 32°
- Дальномер нет
- Вес 583г

Сравнить

Заказать

Подвес KS VPZ30UX

- Камера 1/2.3" CMOS
- Оптический зум 30х
- Разрешение 20МП + 4К
- Сопровождение нет
- Тепловизор нет
- Вес 659г

Сравнить

Заказать

Подвес KS VPZIR1352T

- Объектив 13мм + 52мм
- Разрешение 640*480
- Горизонтальное FOV 11.9~45.4°
- Сопровождение да
- Вес 775г

Сравнить

Заказать

Подвес KS VPQ30TIR pro

- Камера  1/2.5" "Exmor R"
- Оптический зум 30х
- Разрешение 4.1МП
- Сопровождение да
- Тепловизор 1280×1024, 35мм
- Поле зрения 12.4°
- Дальномер нет
- Вес 1750г

Сравнить

Заказать

Примеры внедрения технологии

Новые технологии обнаружения утечек газа на трубопроводах активно используются и российским «Газпромом», и зарубежными компаниями.

С 2019 года «Газпром» активно внедряет беспилотные системы на базе DJI Matrice 600 с лазерными детекторами метана. Испытания показали, что час полёта дрона обходится в 10 раз дешевле, чем использование вертолёта Ми-8 с аналогичным оборудованием. Беспилотники применяются для поиска утечек, мониторинга охранных зон и кадастровых работ.

В 2021 году индийская компания Oil India Limited начала использовать дроны для инспекции нефтепроводов в труднодоступных районах штата Ассам. Это позволило осуществлять круглосуточный мониторинг и оперативно выявлять утечки и потенциальные очаги возгорания.

Ограничения и вызовы

Мониторинг газовых сетей с помощью дронов имеет свои ограничения. Беспилотные аппараты нельзя использовать при очень плохой погоде, например, при сильном ветре. Над некоторыми зонами полеты запрещены в связи с требованиями безопасности. Время полетов ограничено емкостью батареи, что сокращает дальность применения таких устройств.

Сами беспилотники с тепловизионным оборудованием стоят недешево. Кроме того, потребуются дополнительные затраты на обучение операторов. Из-за этого данный метод контроля газовых сетей могут себе позволить только наиболее крупные компании.

Несмотря на существующие вызовы, тепловизионный мониторинг теплосетей с помощью дронов — технология будущего, которая в дальнейшем будет становиться все более востребованной. С ее помощью можно на большом расстоянии контролировать состояние магистральных трубопроводов и максимально быстро обнаруживать утечки газа. Снижение экономических потерь полностью оправдывает вложения в закупку оборудования и обучение специалистов.