Разработка прототипа роботизированного аппаратно-программного комплекса мониторинга состояния продуктопроводов на основе БПЛА-аэромагнитометрии

Трубопроводный транспорт – стратегический вид транспорта в Российской Федерации с наибольшим объёмом грузооборота. Протяженность магистральных трубопроводов в России составляет свыше 250 000 км. Дефекты в изоляции трубопровода возникают при механических повреждениях в ходе укладки трубы, при промерзании и оттаивании грунтов, при сдвиговых деформациях грунта, в процессе ее старения и растрескивания.Последствия дефектов изоляции – это: прогрессирующая коррозия металла, снижение прочности и разрывы стенок труб, техногенные аварии (разливы, загазованность,возгорания), несущие значительный экологический и материальный ущерб, а иногда приводящий и к большим человеческим жертвам (575 чел., п. Улу-Теляк, Башкортостан,1989г.) Эффективным методом борьбы с коррозией подземных магистральных продуктопроводов является катодная электрохимическая защита. Для обеспечения защиты трубопроводов необходимо своевременное управленческое решение на изменение параметров генерируемого катодной станцией защитного тока или решение о локальном устранении дефектов изоляции или фрагментов труб. Принятие решения осуществляется на основе данных мониторинга трасс трубопроводов. Как правило, мониторинг осуществляется пешим обходом участков трасс и измерениями на поверхности земли или в непосредственной близости от нее характеристик электрического или магнитного поля систем катодной защиты. В настоящее время,кроме пешего, реализуется и БПЛА-облет некоторых трасс с фото-видеосъемкой и(или) газоанализом объекта для распознавания (postfactum) утечки углеводородов в грунт. Проект нацелен на разработку роботизированного аппаратно-программного комплекса для мониторинга состояния изоляционного покрытия трубопроводов на основе измерений магнитных полей с применением беспилотных летательных аппаратов.Управление БПЛА и измерительной аппаратурой комплекса будет осуществляться оператором и автоматизированно программно на основе проводимых измерений поля.Такое управление необходимо при возникновении ситуаций, где необходимо изменение режимов полета, измерительной базы и положения магнитометра при смене типа подзадачи (определение профиля трубы, поиск аномалии, локальное обследование аномалии и определение сопротивления изоляции). В рамках данного проекта планируется разработать и создать прототип роботизированного комплекса. В составе прототипа будут БПЛА, многоэлементный трехкомпонентный феррозондовый градиентометр с варьируемой измерительной базой(разработанный в рамках предыдущего НИОКР), узел сопряжения(подвес) магнитометра с БПЛА, бортовой модуль управления состоящий из полетного контроллера, бортового вычислительного устройства и периферийных датчиков и приборов, внешний узел управления(рабочее место оператора) и внешний вычислительный комплекс для обработки полученных данных. Прототип будет обладать следующим функционалом: 1) поиск залегания продуктопровода, 2) вычисление полетного задания пролета вдоль трубопровода, 3) челночные пролеты по заданной траектории, с фиксацией характеристик магнитного поля и накоплением соответствующего массива данных, 4) дальнейшая пост обработка на внешнем вычислительном комплексе. 5) управление полетным заданием и непосредственно полетом, будет выполнятся посредством рабочего места оператора.