Разработка и тестирование прототипа аппаратно-программного комплекса интеллектуального визуально-акустического контроля сварных соединений газопроводов

В соответствии с недавно принятым Федеральным законом от 11.06.2021 N 184-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "О газоснабжении в Российской Федерации" масштабы перспективного строительства газопроводов регионального и местного назначения резко возрастут. Будут сформированы единые операторы газификации на базе ПАО Газпром и его компаний, а также с участием региональных операторов газификации, крупных компаний, осуществляющих эксплуатацию и развитие на территории соответствующего субъекта Российской Федерации, федеральной территории газораспределительных сетей и их объектов и оказывающих услуги, связанные с подачей газа его потребителям и их обслуживанием. В таких условиях возрастающей интенсивности строительства газопроводов и заранее ограниченных сроков их сдачи важнейшим и необходимым требованием является гарантии качества выполняемых работ путем интеллектуальной поддержки технологических и производственных процессов. Главнейшими и самыми ответственными элементами конструкции газопровода являются сварные соединения труб. Несмотря на то, что некоторые участки магистральных газопроводов можно оборудовать пластиковыми (ПВХ, полиэтилен, полипропилен) трубами, большинство газопроводов строится с применением металлических труб. Это обусловлено рядом существенных ограничений, таких как прокладка газопроводов под асфальтом, автодорогой, давление газа в магистрали и прочие существенные технические условия. Предпочтительными методами проведения контроля качества сварных соединений газопроводов являются неразрушающие методы контроля, среди которых важнейшим первичным методов является визуально-измерительный контроль обнаружения дефектов. Помимо него используются и другие методы, такие как ультразвуковой, рентгенографический, магнитографический, акустико-эмиссионный и пр. За исключением визуально-измерительного контроля все перечисленные способы обычно проводятся выделенными специалистами строительных компаний (дефектоскопистами) или специалистами сторонних лабораторий неразрушающего контроля и требуют применения очень дорогостоящего оборудования. Однако, в числе главных проблем находятся даже не эти вышеперечисленные проблемы, а то, что контроль сварных швов выполняется после монтажа плетей газопровода, занимает длительное время и исправление дефектов обычно влечет существенные финансовые издержки для строительной компании. В проекте предлагается существенное усовершенствование технологии контроля производства сварных работ при строительстве и реконструкции газопроводов. Отличием предлагаемой технологии от известных и применяемым методов является интеллектуальная технология непрерывного первичного визуально-измерительного контроля в процессе изготовления сварных соединений посредством аппаратно-программного комплекса, реализующего функции компьютерного зрения. Предлагаемый аппаратно-программный комплекс предназначен для замены рутинных операций по выявлению и распознаванию дефектов, выполняемых человеком-специалистом с помощью органолептического контроля органами зрения и рядом измерительных инструментом (линейка, шаблон, лупа и пр.) на интеллектуальное распознавание видео изображений с восстановлением геометрических форм, размеров, несплошностей контролируемых поверхностей и иных необходимых характеристик сварных кольцевых соединений металлических газопроводов. Другим отличием предлагаемого решения является фиксация акустико-эмиссионной информации в процессе сварки для повышения точности распознавания параметров контролируемого процесса и произведенной продукции. В процессе распознавания будет использоваться авторская технология сигнатуры распознавания видео + акустическая эмиссия (V+AE). Интеллектуальная технология визуально-акустического контроля сварных соединений газопроводов с использованием аппаратно-программного комплекса компьютерного зрения с дополнительными функциями мониторинга производственных процессов и формированием аналитических и предсказательных отчетов является востребованной и своевременной технологий для крупнейших строительных, эксплуатационных, ремонтных предприятий и контрольно-диагностических лабораторий. Это подтверждается письмами поддержки от крупнейшего регионального оператора газификации "ПАО Газпром газораспределение Ростов-на-Дону", крупнейшей региональной организацией, выполняющей строительство газопроводов "ООО Спецстрой" г. Ростова-на-Дону. В этих письмах указывается заинтересованность в применении данной технологии, которая позволяет сокращать время проверки сварных соединений без утраты качества контроля, повысить технологическую безопасность строящихся и эксплуатируемых газопроводов, снижать финансовые затраты на контроль и исключать, либо сводить к минимуму человеческий фактор и его влияние на объективность процессов мониторинга и контроля.