CC BY
9Д.А. Борисов
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ МЕТОД ОБСЛЕДОВАНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ ПРИ ПОМОЩИ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
В статье рассматриваются вопросы обследования газопроводов при помощи беспилотных летательных аппаратов. Рассмотрен наиболее применяемый метод обследования.
Ключевые слова: обследование газопроводов, БПЛА, беспилотные летающие аппараты, газоанализатор.
С развитием беспилотной авиации и появлением на рынке компактных моделей квадрокоптеров, позволяющих проводить в воздухе от 30 до 60 минут, методы обследования объектов трубопроводного транспорта, стали производится, в том числе, и с использованием этого вида техники. Однако в обследовании газопроводов и выявления утечек газа применение беспилотных летательных аппаратов еще не так широко распространено.
Основными целями и задачами применения беспилотников в газовом хозяйстве является следующее:
-поиск утечек;
-уточнения местоположение газораспределительных сетей и сооружений на них;
- контроль за состоянием охранных зон;
-кадастровые работы (составление планов населенных пунктов для разработки схем газоснабжения и последующей газификации).
Для этих целей беспилотный летательный аппарат необходимо оснастить следующим навесным оборудованием:
-видео, фото камера;
-газоанализатор, см. Рис. 1.
Видео, фотокамера позволяет производить визуальный контроль трассы газопровода, фиксировать в высоком разрешении проблемные участки газопровода, выполнять широкоугольную фотосъемку местности для создания подробных карт.
Газоанализатор позволяет проводить качественный и количественный анализа состава воздушной смеси, на предмет наличия примесей природного газа. Существуют ручные, и автоматические приборы. В настоящее время для обследования используют второй тип, который можно настраивать на определенную смесь или отдельный газ.
По принципу действия газоанализаторы подразделяются на три группы:
-газоанализаторы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции, еще их называют объёмно-манометрические или химические, они определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов;
- газоанализаторы, принцип работы которых основан на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоионизационные, фотоколориметрические, хроматографические и др.);
- газоанализаторы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометриче-ские, денсиметрические, магнитные, оптические и др.).
© Д.А. Борисов, 2023.
Научный руководитель: Осипов Владимир Александрович - кандидат экономических наук, Владимир, Россия.
ДЕТЕКТОР УТЕЧЕК ГАЗА U10 UAV BASED LASER METHANE LEAKAGE DETECTOR
На сегодняшний день, наибольшее распространение получили газоанализаторы из двух последних групп, а точнее электрохимические и оптические. Они обеспечивают контроль за концентрацией газов в режиме реального времени.
При обследовании газопроводов с высоты полета беспилотного летательного аппарата используют именно оптические газоанализаторы. Оптические газоанализаторы основаны на использовании зависимости изменения оптических свойств анализируемой газовой смеси от изменения концентрации измеряемого компонента. В оптических газоанализаторах используются следующие оптические свойства: спектральное поглощение, оптическая плотность, показатель преломления, спектральное излучение газовой смеси, см. Рис. 2.
Направление движения Направление движеии«
Отраженное излучение ,! Отраженное изучение
Ш-
1- блок управления; 2- фотоприемное устройство; 3- объектив; 4- опорно-поворотный механизм; 5- приемная линза/светофильтр; 6- фотокамера; 7-полупроводниковый лазер.
Рис. 2. Принцип действия оптического газоанализатора беспилотника
На сегодняшний день на рынке присутствуют модели газоанализаторов для установки на беспилотные летательные аппараты, позволяющие определить наличие метана при скорости беспилотника в районе 100 км/ч, на высоте 100 м.
Библиографический список:
1. «Обзор беспилотных летательных аппаратов общего пользования и регулирования воздушного движения БПЛА в разных странах» А. Н. Бондарев, Р. В. Киричек, «Информационные технологии и телекоммуникации», СПб, 2016
2. «Использование беспилотников в газовом хозяйстве» Данилова А.А. Миденко М.А. Косогоров А.А. Тара-сенко В.И. Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых АО «Газпром газораспределение Владимир», г. Владимир, Россия
БОРИСОВ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ - магистрант, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
