Сотрудники Высшей школы автоматизации и робототехники Института машиностроения, материалов и транспорта (ИММиТ) Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого создали робототехниский комплекс, предназначенный для диагностики существующих магистральных трубопроводов до начала транспортировки газа. Эта разработка реализуется при содействии федеральной программы «Приоритет-2030».
Газотранспортная система Российской Федерации, являющаяся крупнейшей в мире, охватывает более 180 тыс. км магистральных трубопроводов, свыше 700 компрессорных станций и широкую сеть региональных трубопроводов. В целях контроля за состоянием и сохранностью объектов газопровода, а также для обеспечения безопасной эксплуатации всей сети, на данный момент внедряется система периодической диагностики внутренней поверхности труб с использованием роботизированных технологий.
«Ранее диагностика трубопровода проводилась уже после завершения строительства и подачи газа. Такая практика создавала риск повреждения дорогостоящего оборудования на компрессорных станциях и других объектах, если в трубопроводе имелись дефекты. В связи с этим, разработка технологии, позволяющей выполнить оперативную первичную диагностику трубопровода в процессе его строительства, в настоящее время представляет собой востребованное и актуальное решение, особенно с точки зрения экономической эффективности », – подчеркнул к.т.н., доцент Высшей школы автоматизации и робототехники ИММиТ СПбПУ Олег Шмаков.
Специалисты из Петербургского Политеха создали инновационный автономный внутритрубный робототехнический диагностический комплекс (ВРДК), который представляет собой роботизированную платформу. Данный робот может преодолевать до 60 км по трубопроводам диаметром 1400 мм, при этом углы наклона могут достигать 30 градусов относительно горизонтальной поверхности. Помимо этого, поскольку ключевой функцией ВРДК является диагностика, предполагающая автономное обнаружение дефектов, разработчики из политеха также занимаются созданием алгоритмов автоматизированного поиска дефектов на основе данных, получаемых от датчиков ВРДК.
Еще один важный аспект разработки инженеров СПбПУ – ее энергоэффективность. Работа диагностического комплекса должна выполняться даже при низких температурах, достигающих -40 градусов, что требует тщательного подхода к управлению энергопотреблением системы. Энергоэффективность комплекса достигается благодаря системе рекуперации энергии.
Первый прототип робота, созданный при участии специалистов Петербургского Политеха, сейчас находится на этапе опытно-промышленной эксплуатации. Параллельно ведется анализ информации, поступающей с датчиков, чтобы в последующей версии ВРДК были учтены все замечания, возникшие в процессе эксплуатации.
«В настоящее время приоритетной задачей является повышение эффективности обработки диагностической информации. Мы сейчас собираем статистические данные и в дальнейшем намерены применять технологии искусственного интеллекта для их анализа. Кроме того, в процессе работы мы определяем характерные черты функционирования ВРДК в действующем трубопроводе при низких температурах. Если взглянуть на перспективы, то мы работаем над созданием безопасного будущего, в котором в наших домах всегда будет тепло и комфортно. А выполнение сложных задач в экстремальных условиях будут осуществлять роботы, и мы будем содействовать этому », – дополняет Олег Шмаков.
Согласно расчетам, выполненным специалистами политехнического института, внедрение нового автономного диагностического ВРДК станет возможным в 2027 году.
Предоставлено Управлением по связям с общественностью Санкт-Петербургского политехнического университета