Научная статья на тему 'ПРЕДИКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ'

ПРЕДИКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
безопасность / беспилотные летательные аппараты (БПЛА) / чрезвычайные ситуации / мониторинг / нефтепровод / газопровод / интеллектуальный мониторинг. / security / unmanned aerial vehicles (UAVs) / emergencies / monitoring / oil pipeline / gas pipeline / intelligent monitoring.

Аннотация научной статьи по технике и технологии, автор научной работы — Чижевская Елена Леонидовна, Земенкова Мария Юрьевна, Ческидова Наталья Андреевна, Федосеев Эдуард Витальевич, Земенков Юрий Дмитриевич

Обеспечение безопасности на объектах гражданского и промышленного назначения требует применения самых современных технологий. Работа посвящена анализу возможностей технологий беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в условиях угроз техногенных событий и научных проблем реализации отдельных функций и задач. Технологии БПЛА в настоящее время позволяют осуществлять комплекс функций, которые требуют соответствующего методического обеспечения и новых научных разработок. Практика обеспечения безопасности свидетельствует о необходимости оперативного мониторинга, комплексного интеллектуального анализа ситуаций, а также согласованного реагирования в особенности для предупреждения чрезвычайных ситуаций на объектах гражданского и промышленного назначения в целом, и на опасных объектах нефтегазового комплекса в частности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технике и технологии , автор научной работы — Чижевская Елена Леонидовна, Земенкова Мария Юрьевна, Ческидова Наталья Андреевна, Федосеев Эдуард Витальевич, Земенков Юрий Дмитриевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PREDICTIVE SAFETY MANAGEMENT OF OIL AND GAS FACILITIES USING UNMANNED AERIAL VEHICLE TECHNOLOGIES

Ensuring safety at civil and industrial facilities requires the use of the most modern technologies. The work is devoted to the analysis of the capabilities of unmanned aerial vehicles (UAVs) technologies in the face of threats of man-made events and scientific problems of the implementation of individual functions and tasks. UAV technologies currently allow for a range of functions that require appropriate methodological support and new scientific developments. The practice of ensuring safety indicates the need for operational monitoring, comprehensive intelligent analysis of situations, as well as coordinated response, especially to prevent emergencies at civil and industrial facilities in general, and at hazardous facilities of the oil and gas complex in particular.

Текст научной работы на тему «ПРЕДИКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ»

DOI: 10.24412/3034-154X-2024-2-69-78 УДК 62.529

Елена Леонидовна ЧИЖЕВСКАЯ - кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры «Транспорт углеводородных ресурсов»

ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»; академик РАЕ

Россия, г. Тюмень; e-mail: chizhevskajael@tyuiu.ru; SPIN-код: 1354-9643, AuthorlD: 160022

Мария Юрьевна ЗЕМЕНКОВА - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Транспорт углеводородных ресурсов» ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»

Россия, г. Тюмень; e-mail: muzemenkova@mail.ru; SPIN-код: 9383-0442, AuthorID: 7539467

Наталья Андреевна ЧЕСКИДОВА - магистрант кафедры «Транспорт углеводородных ресурсов» ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»

Россия, г. Тюмень; e-mail: nata.cheskidova02@mail.ru

Эдуард Витальевич ФЕДОСЕЕВ - магистрант кафедры «Транспорт углеводородных ресурсов» ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»

Россия, г. Тюмень; e-mail: eduard.fedoseev.01@list.ru;

Юрий Дмитриевич ЗЕМЕНКОВ - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Транспорт углеводородных ресурсов» ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»; академик РАЕН Россия, г. Тюмень; e-mail: yd_zemenkov@mail.ru; SPIN-код: 6815-1094, AuthorlD: 326643

ПРЕДИКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

АННОТАЦИЯ

Обеспечение безопасности на объектах гражданского и промышленного назначения требует применения самых современных технологий. Работа посвящена анализу возможностей технологий беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в условиях угроз техногенных событий и научных проблем реализации отдельных функций и задач. Технологии БПЛА в настоящее время позволяют осуществлять комплекс функций, которы требуют соответствующего методического обеспечения и новых научных разработок. Практика обеспечения безопасности свидетельствует о необходимости оперативного мониторинга, комплексного интеллектуального анализа ситуаций, а также согласованного реагирования в особенности для предупреждения чрезвычайных ситуаций на объектах гражданского и промышленного назначения в целом, и на опасных объектах нефтегазового комплекса в частности.

Ключевые слова: безопасность, беспилотные летательные аппараты (БПЛА); чрезвычайные ситуации, мониторинг, нефтепровод, газопровод, интеллектуальный мониторинг.

Elena Leonidovna CHIZHEVSKAYA - Candidate of Economic Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources, Industrial University of Tyumen; Academician of the Russian Academy of Sciences Russia, Tyumen; e-mail: chizhevskajael@tyuiu.ru; SPIN-code: 1354-9643, AuthorID: 160022

Maria Yurievna ZEMENKOVA - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources, Industrial University of Tyumen

Russia, Tyumen; e-mail: muzemenkova@mail.ru; SPIN-code: 9383-0442, AuthorID: 7539467

Natalia Andreyevna CHESKIDOVA - Undergraduate student of the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources at the

Industrial University of Tyumen

Russia, Tyumen; e-mail: nata.cheskidova02@mail.ru

Eduard Vitalievich FEDOSEEV - Undergraduate student of the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources at Industrial University of Tyumen

Russia, Tyumen; e-mail: eduard.fedoseev.01@list.ru;

Yuri Dmitrievich ZEMENKOV - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources, Industrial University of Tyumen; Academician of the Russian Academy of Sciences Russia, Tyumen; e-mail: yd_zemenkov@mail.ru; SPIN-code: 6815-1094, AuthorID: 326643

PREDICTIVE SAFETY MANAGEMENT OF OIL AND GAS FACILITIES USING UNMANNED AERIAL VEHICLE TECHNOLOGIES

ABSTRACT

Ensuring safety at civil and industrial facilities requires the use of the most modern technologies. The work is devoted to the analysis ofthe capabilities ofunmanned aerial vehicles (UA Vs) technologies in the face ofthreats ofman-made events and scientific problems of the implementation of individual functions and tasks. UAV technologies currently allow for a range of functions that require appropriate methodological support and new scientific developments. The practice of ensuring safety indicates the need for operational monitoring, comprehensive intelligent analysis of situations, as well as coordinated response, especially to prevent emergencies at civil and industrial facilities in general, and at hazardous facilities of the oil and gas complex in particular.

Keywords: security, unmanned aerial vehicles (UAVs); emergencies, monitoring, oil pipeline, gas pipeline, intelligent monitoring.

Для цитирования в научных исследованиях:

Чижевская Е. Л., Земенкова М. Ю., Ческидова Н. А., Федосеев Э. В., Земенков Ю. Д. Предиктивное управление безопасностью объектов нефтегазового комплекса с применением технологий беспилотных летательных аппаратов при угрозах чрезвычайных ситуаций // Тюменский научный журнал. - 2024. - № 2. - С. 69-78.

Эволюция современных информационных технологий и их применение в практике управления состоянием промышленных объектов открывает новые возможности в развитии инструментов управления предприятиями в нестабильных социально-экономических и геополитических условиях. Все большую актуальность обретают разработки, предполагающие автономное (без непосредственного участия человека) функционирование, как возможности решения возникающих вопросов в сложных условиях.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) (дроны) [1-3] представляют собой технические устройства без экипажа, имеющие автономное программное обеспечение, управляемые дистанционно или с применением спутниковых технологий, выполняющие комплекс задач в процессе полета.

В современном мире обычной практикой становится присутствие дронов с видеокамерами для контроля любых событий и ситуаций. При условии соблюдения требований информационной безопасности и техники использования такие системы позволяют не только осуществлять мониторинг, анализировать динамику условий эксплуатации объектов и ситуаций, но и предупреждать противоправные события и чрезвычайные ситуации на опасных промышленных объектах. Так, беспилотные летательные аппараты сегодня применяют военные, полицейские и гражданские службы, в том

числе для поисково-спасательных работ, управления земельными ресурсами или топографических съемок.

Так, например, широкое распространение данная технология получила на объектах гражданского назначения, нефтегазового комплекса на труднодоступных для персонала территориях для реализации различных функций. Стоит отметить, что, например, линейно протяженные объекты транспорта углеводородов по трассе своего размещения обычно пересекают множество территорий различного назначения [4, 5], в связи с чем их безопасность во многом зависит и от состояния смежных объектов.

Специальными силами Тюменской области в условиях объявленной на территории ЧС, а также нефтегазовыми компаниями региона были аккумулированы оперативные ресурсы, позволившие обеспечить комплексную безопасность населения и промышленных объектов. Например, опыт использования БПЛА для мониторинга и ликвидации лесных пожаров [6, 9] на территории Тюменской области показал эффективность и целесообразность применения таких технологий.

Для мониторинга объектов нефтегазового комплекса БПЛА используются достаточно активно уже более 10 лет [7, 8]. Стоит отметить, что сложные транспортные системы нефтегазопроводов и объекты добычи расположены в районах на безопасных расстояниях от гражданских объектов, однако требования пожарной

Рисунок 1. Пример расположения объектов магистральных газонефтепроводов в лесной зоне [4, 5]

Рисунок 2. Мониторинг вероятности возникновения пожаров на объектах Тюменской области в режиме реального времени (лето 2021 г.) [6]

безопасности и защиты от ЧС предусматривают именно предиктивное управление ситуациями, требующими оперативного мониторинга всех близлежащих объектов и снижение распространения любых угроз. Оперативный анализ состояния трасс, технологических коридоров, протяженных объектов, станций, месторождений -важная функция БПЛА.

Например, при эксплуатации объектов магистральных нефтегазопроводов БПЛА могут быть применены для выполнения комплекса функций и задач [10-12], в числе которых: выявление и идентификация зон разлива нефтепродуктов; определение параметров изменения инженерно-геологических или климатических условий; мониторинг угроз врезки; сопровождение операций по предупреждению, локализации и ликвидации аварийных

ситуаций; контроль угроз в охранных зонах; мониторинг протяженных линейных сооружений. БПЛА со специальным программным обеспечением позволяют оперативно оценить ситуацию, представляющую риск для жизни людей или возникающую в труднодоступных зонах. Беспилотные комплексы классифицируют на самолетные, мультироторные, вертолетные, аэростаты, конвертопланы, автономные беспилотники и др. [10] (рис. 3).

Количество моделей БПЛА импортного и отечественного производства уже исчисляется сотнями. Различное назначение и функциональные особенности открывают весьма широкие возможности - БПЛА выполняют функции мониторинга состояния местности и объектов (предупреждение ЧС, мониторинг угроз, техническо-

а) VTOL Аякс V200 (самолетный учебный)

в) aOrion Electro (вертолетный)

б) Геоскан 201 Термо (самолетный с тепловизором)

Ч \

г) Конвертоплан для зондирования и доставки грузов ДИАМ12К

д) Беспилотный авиационный комплекс на базе дирижабля с дальностью применения до 50 км (аэростат)

е) Беспилотный гибридный комплекс SeaDrone - ME (мультироторный, для комплексного мониторинга и обеспечения безопасности территорий)

Рисунок 3. Разновидности БПЛА [10]

Таблица 1.

Характеристики некоторых моделей БПЛА, используемых в нефтегазовой отрасли

Модель БПЛА Дальность полета, км Дальность передачи информации, км Вес с аккумулятором, кг аксимальная допустимая скорость ветра, м/с Скорость полёта, км/ч аксимальная взлетная масса, кг аксимальное время в воздухе,ч Цена, млн.руб.

Matrice 300 RTK 7 15 6,3 15 80 9 0,9 1,05

Delta H1600H 200 80 15,5 8 50 23 5 2,3

Matrice 30T 15 15 3,7 15 83 4 6 3,7

Mavic 2 Enterprise Advanced 10 10 0,9 10 60 1,1 0,5 0,95

Phantom 4 RTK SE 7 7 1,1 10 58 1,4 0,5 1,3

GJI Mavic 3 15 10 0,8 11 68 0,9 0,8 0,9

го состояния, экологический мониторинг, мониторинг ЛЭП), сьемки местности различными технологиями сканирования, доставки грузов (для ремонта, предупреждения, ликвидации и т. д.), тушения пожаров, функции охранного, оборонного и хозяйственного назначения, инженерно-геодезических изысканий и т. д.

Например, в табл. 1 представлены модели БПЛА, наиболее часто используемые в нефтегазовой отрасли [10, 12-14]. Так, характеристики БПЛА, приведенных в таблице, можно заметить, что Delta H1600H лидирует по многим параметрам: оснащён 6-ю электрическими двигателями и высокоэффективным генератором, может находится в воздухе до 5 часов [3]. Предназначен для аэрофотосъемки, видеосъемки, тепловизионной съемки.

В состав БПЛА могут всходить датчики навигационной системы (ГЛОНАСС/GPS), устройства радиолинии видовой и телеметрической информации, командно-навигационной радиолинии с антенно-фидерным устройством, обмена командной информацией, информационного обмена, бортовая цифровая вычислительная машина. В качестве средств мониторинга в составе БПЛА используются от обычных видеокамер до специальных устройств тепловизионного и лазерного сканирования местности [15-17].

Например, инфракрасная (тепловизионная) съемка позволяет обнаружить утечки и разливы нефтепродуктов, врезки в нефтепроводе, визуальный контроль за-охранной зоны, контроль смещений и утечек. На рис. 4 представлен пример тепловизионной съемки при обследовании подземного трубопровода [13, 18, 19, 22].

Рисунок 5. Инфракрасная

Рисунок 4. Тепловизионная съемка подземного трубопровода [13]

Инфракрасная съемка определяет степень нагрева объекта, сравнивая её с температурой окружающих объектов, сканирование осуществляется в любое время суток. Полученная термограмма в режиме реального времени формирует температурную картину исследуемой территории, динамика и превышения допустимых значений температур по термограмме указывает зону возможной разгерметизации, утечки, аварии.

На рис. 5 представлен снимок участка трубопровода, обследованный с помощью инфракрасной съемки [22].

Современные модели БПЛА могут измерять температуру объектов в затрудненных условиях: в тумане, задымленности, в ночных условиях, что особенно важно при мониторинге ситуации на пожарах, в условиях плохой видимости при поиске пострадавших. Популярной

в сложных условиях [22]

Таблица 2.

Модели тепловизионных камер, применяемых в нефтегазовой отрасли

Модель камеры Диапазон угловых вибраций Рабочий диапазон углов вращения Разрешение видео Диапазон сцены (низкая чувствительность)

Zenmuse XT2 ± 0,01° Наклон: + 30°... - 90° Поворот: ± 320° 4K Ultra HD: 3840x2160 29.97 p FHD: 1920x1080 29.97 p От - 40° C & + 550° C

FLIR Tau 2 ± 0,005° Наклон: - 100°... 22° Поворот: - 90° ... + 60° FPA/цифровые форматы отображения видео 640x512 От - 40° C & + 550° C

Mavic 2 Enterprise DUAL ± 0,005° Наклон: -90°...+30° Поворот: - 75° ... + 75° 4K: 3840x2160 24/25/30 p / 2.7K: 2720x1530 24/25/30/48/50/60 p / FHD: 1920x1080 24/25/30/48/50/60/120 p От - 10° C& + 400° C

моделью является Zenmuse XT2, выпускаемая в Китае, которая включает в себя тепловой датчик с оптической камерой 4K Ultra HD [19]. Основные характеристики моделей тепловизионных камер, применяемых в нефтегазовой отрасли, отражены в таблице 2.

Причинами возникновения температурных контрастов на земной поверхности, связанных с наличием магистральных трубопроводов и динамикой их состояния, являются:

- различие в интенсивности поглощения солнечной радиации материалом самого зондируемого объекта и покрывающего его грунта;

- различие свойств грунта на трассе трубопровода или в районе расположения подземного хранилища по сравнению со смежными участками почвы;

- передача тепла от подповерхностного объекта поверхностному слою почвы и различие в характере растительности в районе расположения объекта техносферы.

Характерной особенностью спектрального излучения нефтепродуктов является повышенная излучательная способность в дальнем инфракрасном диапазоне, связанная с нагревом углеводородов под воздействием солнечной радиации [7, 18, 19].

Для проведения лазерного сканирования на БПЛА устанавливается прибор с активными оптическими системами - LiDAR (Light Detection and Ranging) [20-22]. LiDAR регистрирует лазерные импульсы, отраженные от поверхности земли и объектов. На основе определения точного направления и времени прохождения лазерного луча вычисляют расстояние между камерой и объектом. Технология исследования местности беспилотником с помощью воздушного лазерного сканирования позволяет создать точную модель рельефа, обнаружить утечку нефти, определить толщину разлитого нефтепродукта.

Некоторые модели лазерных сканеров способны создать цифровую модель дна неглубоких водоемов для

Рисунок 6. Применение БПЛА при пожарах [11]

дальнейшего проектирования и прокладывания трубопровода. В табл. 3 приведены характеристики отдельных популярных моделей LiDAR, используемых в нефтегазовом комплексе.

Результат лазерного сканирования разлива нефтепродукта в морской акватории, объекты и толстый слой разлитого сырья выделяется красным цветом, тонкий слой углеводородов виден в зеленом цвете (рис. 7) [24].

Таким образом, дроны могут использоваться для проведения воздушной инспекции факельных труб, топливных хранилищ, линий электропередач и трубопроводов, при отсутствии доступа к труднопроходимым или опасным зонам технологических объектов.

Особую актуальность обретает работа аппаратов в периоды паводков и во время угрозы пожаров. Беспилотник незаменим на больших территориях Сибири в сложных климатических условиях, поскольку может работать в любое время суток и в любую погоду. Аппарат передает информацию вне зависимости от сильного холода или жары, в дождь и туман. Небольшие беспилотные летательные аппараты преодолевают огромные расстояния,

Таблица 3.

Модели тепловизионных камер, применяемых в нефтегазовой отрасли

Модель LiDAR Максимальная частота импульсов Точность измерений Скорость сканирования

VUX-SYS 600 кГц 25 мм 0,5 млн. изм./с

RIEGL VUX-1UAV22 1200 кГц 10 мм 1,2 млн. изм./с

RIEGL VUX-120 1800 кГц 10 мм 1,5 млн. изм./с

Рисунок 7. Результат лазерного сканирования разлива нефти в морской акватории [24]

облетая до 70 км трубопроводов в течение одного часа. Немаловажно, что беспилотники бесшумны, безопасны для животного мира. Их деятельность позволяет вовремя узнать о различных опасных инцидентах, происходящих в районе патрулирования, и оперативно принять меры по их устранению.

БПЛА экономят значительные средства и повышают безопасность проведения работ [23-25]. Дроны также способны отслеживать трещины и коррозию и картографировать динамику их поведения, обнаруживать утечки газа, разливы нефти, а также предотвращать попытки незаконных врезок в трубопровод, грозящие хищениями или аварией. При помощи беспилотных летательных аппаратов можно проводить инспекцию и патрулирование, обследование линейной части и мониторинг трасс магистральных трубопроводов. Камеры фото и видеонаблюдения дронов в режиме реального времени предоставляют информацию службам производственных предприятий и надзорным органам.

Изначально БПЛА проходили апробацию на объектах добычи и промыслового транспорта [7, 26-28] ПАО «НК «Роснефть», АО «Самотлорнефтегаз», АО «Томскнефть» ВНК, ПАО «Газпром», ПАО «Транснефть» и приняты в обычную практику.

Следует отметить, что среди основных задач, решаемых с помощью аэро- и космосъёмки, можно выделить следующие:

■ выявление нарушений технического состояния объекта: разрывов, трещин, коррозийных зон, повреждений гидро- и теплоизоляции и др.;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

■ контроль экологического состояния природной среды вдоль трасс магистральных трубопроводов, выявление мест и объёмов подземных и наземных утечек углеводородов, областей загрязнений и др.;

■ анализ участков переходов трубопроводов через водные преграды, автодорожных и железнодорожных переходов;

■ изучение активных разломов, трещиноватости и современных движений земной коры, их влияния на трубопровод, а также напряженно-деформированного состояния околотрубной среды;

■ составление карт грунтов, зон подтоплений, обводнённых участков, областей засолений, коррозионно опасных сред, промерзающих и оттаивающих грунтов и др.;

■ исследование современных экзогенных процессов (сели, оползни, обвалы и др.);

■ ранжирование участков по степени опасности, выделение зон первоочередного диагностического исследования.

Во многих работах, публикуемых в настоящее время, отмечается, что для успешной эффективной реализации проектов с использованием дронов явно недостает соответствующих методических и технологических разработок [7, 8, 15, 30].

Особо можно выделить группу задач, требующих научного обоснования и решений для адаптации и совершенствования существующих методов использования БПЛА в экстремальных условиях эксплуатации нефтегазопроводов, нефтебаз, характеризующихся низкими температурами и резко изменяющимися природно-климатическими условиями (порывистый ветер, снег, грозы, дождевые осадки и пр.):

- обработка данных сьемок (лазерных, тепловизи-онных, видео и т. д.) для идентификации объектов и динамики процессов;

- интеллектуальный анализ данных, позволяющий оценить развитие техногенных событий, осуществлять прогноз потенциальных чрезвычайных ситуаций в целях их недопущения;

- разработка технологий обеспечения долгосрочного автономного режима эксплуатации и дальности полета, совершенствование конструкции;

- обоснование навигационных решений по трассировке траектории полета с учетом комплекса реализуемых функций;

- интеллектуальное управление полетом с учетом динамики ситуации, управлением «роем»;

- обработка в сложных условиях сканируемой цифровой информации в режиме реального времени и перевод в формат, пригодный для принятия управленческих решений;

- обеспечение конфиденциальности обрабатываемых данных как элемент информационной безопасности и др.

В рамках описанного выше методологического подхода в ТИУ предложен метод интеллектуального мониторинга механической безопасности для нефтегазопроводов. Для реализации метода разработан ал-

Рисунок 8. Алгоритм интеллектуального мониторинга объекта с учетом критериев безопасности

горитм с использованием современных технологии искусственного интеллекта и методического аппарата математического моделирования и системного анализа данных (рис. 8).

Очевидно, что применение БПЛА является перспек-тивнои технологиеи для мониторинга и предиктивного управления безопасностью объектов как гражданского, так и промышленного назначения. Соблюдение требовании информационной безопасности, законодательства и использование последних научных разработок в области анализа данных и искусственного интеллекта позволит обеспечить безопасность, осуществлять оперативный мониторинг и прогнозирование развития ситуации.

Применение в рамках разработаннои методики и предлагаемого алгоритма неиросетевых технологии позволит обеспечить поливариантность управленческих решении. Каждое из решении отражает изменение

значимых параметров системы и окружающеи среды, а также при наработке опыта системы в ходе ее обучения - оперативность деИствиИ при минимальном участии человека в штатных и проработанных нештатных ситуациях. Несомненно, использование БПЛА позволит решать задачи набора массивов оперативных данных в условиях, где получение информации другими способами невозможно. Это является одним из гарантов качества функционирования управляющей системы и достижение параметров устоИчивоИ, надежноИ и безопасной работы предприятия в целом.

Темпы исследованиИ в данном направлении к сожалению все еще недостаточны в силу разных причинам, и, в первую очередь, в силу отсутствия методологического обеспечения, методов анализа получаемоИ циф-ровоИ информации и систем, позволяющих реализовать комплексныИ подход к решению проблем обеспечения

надежности, эффективного управления и безопасности объектов. В условиях сложной нестабильной экономикополитической обстановки, необходимости обеспечения технологической и технической самостоятельности темпы и динамика разработки подобных изложенному выше алгоритмов и самое главное нормативной документации (в настоящее время сильной разнящейся по отраслям) скорее всего должны быть продиктованы и документами федерального уровня.

Действительно ошибочно было бы использовать получаемую таким образом информацию только на уровне и в интересах исключительно предприятия. В действительности же современные возможности технологии искусственного интеллекта позволяют одновременно решать сложные многоуровневые задачи, например, осуществление контроля безопасности как в рамках предприятия, так и общественными и надзорными организациями региона и федерации в целом.

Указанные выше актуальные и сложные задачи научно-технического развития наиболее эффективно могут быть реализованы за счет синергетического эффекта, достигаемого исключительно объединением усилий ученых и специалистов в разных областях науки и техники. Их знания и опыт в современных условиях не могут в отдельности обеспечить решение подобных задач. Развивая тему использования БПЛА перспективным представляется создание специальных структур, наделенных функционалом сбора оперативных данных для диагностики и оценки технического состояния объектов, мониторинга, предиктивного контроля и управления безопасностью опасными производственными объектами, стабильного функционирования различных видов транспортных систем и др.

Работа выполнена при поддержке Национального проекта «Наука и университеты» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант № FEWN-2024-0005).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) // Nefnegaz.ru : сайт. - Москва, 2000. - URL : https://ne-ftegaz. ru/tech-library/aviatekhnika/676518-bespilotnye-letatelnye-apparaty-bpla-/(датаобращения: 01.06.2024).

2. Шарафутдинов, А. А. Применение беспилотных летательных аппаратов для дистанционного мониторинга окружающей среды / А. А. Шарафутдинов, С. А. Имамутдинов. // Нефтегазовое дело. - 2018. -№ 2. - URL : http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/2_2018/ ogbus_2_2018_p99-116_SharafutdinovA. A_ru.pdf (дата обращения: 01.06.2024).

3. Ческидова, Н. А. Мониторинг нефтегазопроводов для предупреждения чрезвычайных ситуаций с применением беспилотных летательных аппаратов /Н. А. Ческидова, Э. Федосеев, М. Ю. Земенкова //Нефтегазовый терминал: материалы Международной научно-технической конференции, Тюмень, 01-02 июня 2023 года. -Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2023. - С. 324-329.

4. Наложения границ населенных пунктов на минимальные расстояния магистральных газопроводов устраняются в 6 районах РТ //Министерство земельных и имущественных отношений республики Татарстан : официальный сайт. - Казань, 2022. - URL: https:// mzio.tatarstan.ru/index.htm/news/2151499.htm (дата обращения: 01.06.2024).

5. Россия и Китай определили судьбу газопровода «Алтай»//Инженернаязащита: научно-практический журнал. - URL : https://territoryengineering.ru/proekty/ rossiya-i-kitaj-opredelili-sudbu-gazoprovoda-altaj/ (дата обращения: 01.06.2024).

6. Оперативная информация. Тюменская область // Главное управление МЧС России по Тюменской области: официальный сайт. - URL: https://72.mchs.gov.ru/ (дата обращения: 01.06.2024).

7. Земенкова, М. Ю. Системный анализ и технологический мониторинг надежности и безопасности при транспорте и хранении углеводородов / М. Ю. Земенкова. - Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2017. - 252 с.

8. Курбанов, Я. М. Диверсификация научно-технического развития и управления эффективностью предприятий ТЭК в нестабильной макроэкономической среде: особенности и проблемы /Я. М. Курбанов, Ю. Д. Земен-ков, Е. Л. Чижевская, А. Б. Шабаров //Деловой журнал Neftegaz.RU. - 2022. - № 12 (132). - С. 74-79.

9. Беспилотники Росгвардии будут контролировать безопасность в пожароопасный период на территории Тюменской области // Главное управление ЧС России по Тюменской области : официальный сайт. -URL : https://72.mchs.gov.ru/deyatelnost/press-centr/ novosti/4125791 (дата обращения: 01.06.2024).

10. Консолидации представителей беспилотного сообщества на одном ресурсе /Russian Drone : официальный сайт. - 2023. - URL: https://russiandrone.ru/catalog/ bespilotnye-kompleksy/ (дата обращения: 01.06.2024).

11. Прохоров, А. В. Мониторинг магистральных нефтегазопроводов при помощи беспилотных летательных аппаратов /А. В. Прохоров, И. В. Носков //Вестник евразийской науки. - 2022. - Т 14. - № 6. - URL: https://esj.to-day/PDF/40NZVN622.pdf (дата обращения: 01.06.2024).

12. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для тушения пожаров / Gefest01. Противопожарное оборудование : сайт. - URL : https://gefest01.ru/68-bespilotnye-letatelnye-apparaty-bpla-dlya-tusheniya-pozharov.html (дата обращения: 01.06.2024).

13. Беспилотные решения в области ТЭК // dji ENTERPRISE : официальный сайт. - 2022. - URL : https://enterprise.4vision.ru/otrasli/poleznye-iskopaemye/ bespilotnye-reshenija-v-oblasti-tjek/(дата обращения:

01.06.2024).

14. Топ 15 дронов с большим радиусом действия в 2024 году // ДроноМания : онлайн журнал о дронах. -URL : https://dronomania.ru/top/big-radius.html (дата обращения: 01.06.2024).

15. Аникаева, А. Д. Оценка потенциала применения беспилотных летательных аппаратов в нефтегазовой отрасли /А. Д. Аникаева, Д. А. Мартюшев //Недропользование. - 2020. - № 4. - URL : https://elibrary.ru/item. asp?id=44124769 (дата обращения: 01.06.2024).

16. Перспективы применения беспилотных летательных аппаратов при расследовании пожаров на объектах нефтегазового комплекса / А. С. Давиденко, С. В. Шарапов, А. В. Калач, Н. В. Мартинович // Сибирский пожарно-спасательный вестник. - 2021. - № 4 (23). -С. 97-103. -DOI10.34987/vestnik.sibpsa.2021.59.60.012. (дата обращения: 01.06.2024).

17. Земенкова, М. Ю. Интеллектуальный мониторинг состояний объектов трубопроводного транспорта углеводородов с применением нейросетевых технологий /М. Ю. Земенкова, Е. Л. Чижевская, Ю. Д. Земен-ков // Записки Горного института. - 2022. - Т. 258. -С. 933-944. - DOI 10.31897/PMI.2022.105.

18. Эксплуатация объектов трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов : В 2-х томах / Ю. Д. Земенков, Р. Р. Исламов, Я. М. Курбанов [и др.]. Том 1. - Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2022. - 313 с.

19. 10 тепловизоров для дронов и как работает тепловизионная съемка // Российские Беспилотники : официальный сайт. - 2023. - URL : https://russiandrone. ru/publications/10-teplovizorov-dlya-dronov-i-kak-rabotaet-teplovizionnaya-semka/ (дата обращения: 01.06. 2024).

20. Тепловизионная камера DJI Zenmuse // drone. kz : официальный сайт. - 2023. - URL : https://drone. kz/product/teplovizionnaya-kamera-dji-zenmuse-xt2-zxt2a13sr/ (дата обращения: 01.06.2024).

21. Технология «Лидар» // Technokauf: официальный сайт. - 2023. - URL: https://technokauf.ru/branches/ izyskaniya_i_zemelnyy_kadastr/lidar_tekhnologiya/ (дата обращения: 01.06.2024).

22. Воздушные лазерные сканеры для БПЛА // Ар-тГео : Лазерные сканирующие технологии : сайт. -URL : https://art-geo.ru/catalog/airscanner_bpla/ (дата обращения: 01.06.2024).

23. Интересное о дронах с тепловизором //DJIГид: сайт. - URL : https://www.djimsk.ru/guides/2022/06/22/ interesnoe-o-dronah-s-teplovizorom/ (дата обращения:

01.06.2024).

24. Marea nera Chevron in Brasile // NO ALL ’ITALIA PETROLIZZATA: сайт. - URL: https://dorsogna.blogspot. com/2011/11/marea-nera-chevron-in-brasile-28.html (дата обращения: 01.06.2024).

25. Построение систем связи беспилотных летательных аппаратов для передачи информации на большие расстояния // АВАКС-ГеоСервис : официальный сайт. - 2017. - URL : https://uav-siberia.com/ news/postroenie-sistem-svyazi-bespilotnykh-letatelnykh-apparatov-dlya-peredachi-informatsii-na-bolshie/ (дата обращения: 01.06.2024).

26. Ларсен, А. Применение БПЛА в нефтегазовой отрасли /А. Ларсен // Control Engineering Russia. - 2021. -URL: https://controleng.ru/avtomatizatsiya-neftegazovoj-otrasli/bpla/ (дата обращения: 01.06.2024).

27. Аковецкий, В. Г. Геоинформационная среда в задачах оценки рисков аварийных разливов нефти на морском шельфе /В. Г. Аковецкий, А. В. Афанасьев, X. А. Рамирес Суарес // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2022. - № 5(308). - С. 30-39. - DOI 10.33285/2411-7013-2022-5(308)-30-39.

28. Применение беспилотных аппаратов : сайт. -URL: https://bespilotnik24.ru/about-us/ (дата обращения:

01.06.2024).

29. БПЛА: мониторинг нефтепровода: сайт. - URL: http://dutchpetrol.com/monitoring/2-blamonitoring-dlya-neftyanoy-promyshlennosti (датаобращения: 01.06.2024).

30. Как используются беспилотные летательные аппараты в нефтегазовой отрасли. // ПОЛЮР. Арматуростроительная компания : сайт. - URL : http://rgk-palur.ru/bpla-dron-bespilotnik-foto-oil-gas-neftegazovoj-promyshlennosti/ (дата обращения: 01.02.2024).

31. ЗеменковаМ. Ю. Методы снижения технологических и экологических рисков при транспорте и хранении углеводородов /М. Ю. Земенкова. - Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2019. - 397 с.

SPISOK ISPOL'ZOVANNOJ LITERATURY'

1. Bespilotny'e letatel'ny'e apparaty' (BPLA) //Nef-negaz.ru : sajt. - Moskva, 2000. - URL : https://neftegaz. ru/tech-library/aviatekhnika/676518-bespilotnye-letatelnye-apparaty-bpla-/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

2. Sharafutdinov, A. A. Primenenie bespilotny'x leta-tel'ny'x apparatov dlya distancionnogo monitoringa okru-zhayushhejsredy'/A. A. Sharafutdinov, S. A.Imamutdinov. // Neftegazovoe delo. - 2018. - № 2. - URL: http://ogbus.ru/ files/ogbus/issues/2_2018/ogbus_2_2018_p99-116_Shara-futdinovAA_ru.pdf (data obrashheniya: 01.06.2024).

3. Cheskidova, N. A. Monitoring neftegazoprovodov dlya preduprezhdeniya chrezvy'chajny'x situacij s primeneniem bespilotny'x letatel'ny'x apparatov /N. A. Cheskidova, E'. Fedoseev, M. Yu. Zemenkova //Neftegazovy'j terminal : materialy' Mezhdunarodnoj nauchno-texnicheskoj konferencii, Tyumen', 01-02 iyunya 2023 goda. - Tyumen': Tyumenskij industrial'ny'j universitet, 2023. -S. 324-329.

4. Nalozheniya granicz naselenny'x punktov na minimal'ny'e rasstoyaniya magistral'ny'x gazoprovodov ustranyayutsya v 6 rajonax RT//Ministerstvo zemel'ny'x i imushhestvenny 'x otnoshenij respubliki Tatarstan: oficial 'ny 'j sajt. - Kazan', 2022. - URL: https://mzio.tatarstan.ru/index. htm/news/2151499.htm (data obrashheniya: 01.06.2024).

5. Rossiya i Kitaj opredelili sud'bu gazoprovoda «Al-taj» // Inzhenernaya zashhita : nauchno-prakticheskij zhurnal. - URL : https://territoryengineering.ru/proekty/ rossiya-i-kitaj-opredelili-sudbu-gazoprovoda-altaj/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

6. Operativnaya informaciya. Tyumenskaya oblast' // Glavnoe upravlenie MChS Rossii po Tyumenskoj oblasti: oficial'ny'j sajt. - URL : https://72.mchs.gov.ru/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

7. Zemenkova, M. Yu. Sistemny'j analiz i texnologicheskij monitoring nadezhnosti i bezopasnosti pri transporte i xranenii uglevodorodov /M. Yu. Zemenkova. - Tyumen': Tyumenskij industrial'ny'j universitet, 2017. - 252 s.

8. Kurbanov, Ya. M. Diversifikaciya nauchno-texnichesk-ogo razvitiya i upravleniya e'ffektivnost'yu predpriyatij TE Kv nestabil'nojmakroe'konomicheskojsrede: osoben-nosti i problemy' / Ya. M. Kurbanov, Yu. D. Zemenkov, E. L. Chizhevskaya, A. B. Shabarov // Delovoj zhurnal Neft-egaz.RU. - 2022. - № 12 (132). - S. 74-79.

9. Bespilotniki Rosgvardii budut kontrolirovat' bezo-pasnost' v pozharoopasnyj period na territorii Tyumenskoj oblasti // Glavnoe upravlenie MChS Rossii po Tyumenskoj oblasti: oficial'ny'jsajt. - URL: https://72.mchs.gov.ru/dey-atelnost/press-centr/novosti/4125791 (data obrashheniya:

01.06.2024) .

10. Konsolidacii predstavitelej bespilotnogo soobsh-hestva na odnom resurse / Russian Drone: oficial'ny'j sajt. -2023. - URL: https://russiandrone.ru/catalog/bespilotnye-kompleksy/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

11. Proxorov, A. V Monitoring magistral'ny'x neft-egazoprovodovpripomoshhi bespilotny'x letatel'ny'x ap-paratov / A. V. Proxorov, I. V. Noskov // Vestnik evrazijskoj nauki. - 2022. - T. 14. - № 6. - URL: https://esj.today/ PDF/40NZVN622.pdf (data obrashheniya: 01.06.2024).

12. Bespilotny'e letatel'ny'e apparaty' (BPLA) dlya tusheniya pozharov / Gefest01. Protivopozharnoe oboru-dovanie : sajt. - URL : https://gefest01.ru/68-bespilotnye-letatelnye-apparaty-bpla-dlya-tusheniya-pozharov.html (data obrashheniya: 01.06.2024).

13. Bespilotny'e resheniya v oblasti TEK // dji ENTERPRISE : oficial'ny'j sajt. - 2022. - URL : https:// enterprise. 4vision. ru/otrasli/poleznye-iskopaemye/be-spilotnye-reshenija-v-oblasti-tjek/(data obrashheniya:

01.06.2024) .

14. Top 15 dronov s bol'shim radiusom dejstviya v 2024 godu // DronoManiya : onlajn zhurnal o dronax. - URL : https://dronomania.ru/top/big-radius.html (data obrashheniya: 01.06.2024).

15. Anikaeva, A. D. Ocenka potenciala primeneniya bespilotny'x letatel'ny'x apparatov v neftegazovoj otrasli / A. D. Anikaeva, D. A. Martyushev //Nedropol'zovanie. -2020. -№4. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44124769 (data obrashheniya: 01.06.2024).

16. Perspektivy'primeneniya bespilotny'x letatel'ny'x apparatov pri rassledovanii pozharov na ob"ektax neft-egazovogo kompleksa / A. S. Davidenko, S. V. Sharapov, A. V. Kalach, N. V. Martinovich // Sibirskij pozharno-spasatel'ny'j vestnik. - 2021. - № 4(23). - S. 97-103. -DOI 10.34987/vestnik.sibpsa.2021.59.60.012. (dataobrashheniya: 01.06.2024).

17. Zemenkova,M. Yu. Intellektual'ny'jmonitoringsos-toyanijob"ektovtruboprovodnogo transportauglevodoro-dov s primeneniem nejrosetevy 'x texnologij / M. Yu. Zemenkova, E. L. Chizhevskaya, Yu. D. Zemenkov // Zapiski Gornogo instituta. - 2022. - T. 258. - S. 933- 944. - DOI 10.31897/PMI.2022.105.

18. E'kspluataciya ob"ektov truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov: V2-x tomax / Yu. D. Zemenkov, R. R. Islamov, Ya. M. Kurbanov [i dr.]. Tom 1. - Tyumen': Tyumenskij industrial'ny'j universitet, 2022. - 313 s.

19. 10 teplovizorov dlya dronov i kak rabotaet teplo-vizionnaya s"emka //Rossijskie Bespilotniki: oficial'ny'j

sajt. - 2023. - URL: https://russiandrone.ru/publications/10-teplovizorov-dlya-dronov-i-kak-rabotaet-teplovizionnaya-semka/(data obrashheniya: 01.06.2024).

20. Teplovizionnaya kamera DJI Zenmuse // drone.kz : oficial'ny'j sajt. - 2023. - URL : https://drone.kz/product/ teplovizionnaya-kamera-dji-zenmuse-xt2-zxt2a13sr/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

21. Texnologiya «Lidar» // Technokauf: oficial'ny'j sajt. - 2023. - URL : https://technokauf.ru/branches/ izyskaniya_i_zemelnyy_kadastr/lidar_tekhnologiya/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

22. Vozdushny'e lazerny'e skanery' dlya BPLA //Art-Geo : Lazerny'e skaniruyushhie texnologii: sajt. - URL : https://art-geo.ru/catalog/airscanner_bpla/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

23. Interesnoe o dronax s teplovizorom //DJI Gid: sajt. -URL: https://www.djimsk.ru/guides/2022/06/22/interesnoe-o-dronah-s-teplovizorom/(dataobrashheniya: 01.06.2024).

24. Marea nera Chevron in Brasile // NO ALL ’ITALIA PETROLIZZATA : sajt. - URL : https://dorsogna.blogspot. com/2011/11/marea-nera-chevron-in-brasile-28.html (data obrashheniya: 01.06.2024).

25. Postroenie sistem svyazi bespilotny'x letatel'ny'x apparatov dlyaperedachi informacii na bol'shie rasstoya-niya //AVAKS-GeoServis: oficial'ny'j sajt. - 2017. - URL: https://uav-siberia.com/news/postroenie-sistem-svyazi-be-spilotnykh-letatelnykh-apparatov-dlya-peredachi-informat-sii-na-bolshie/ (data obrashheniya: 01.06.2024).

26. Larsen, A. Primenenie BPLA v neftegazovoj otrasli / A. Larsen // Control Engineering Russia. - 2021. - URL : https://controleng.ru/avtomatizatsiya-neftegazovoj-otrasli/ bpla/(data obrashheniya: 01.06.2024).

27. Akoveczkij, V. G. Geoinformacionnaya sreda v za-dachax ocenki riskov avarijny'x razlivov nefti na morskom shel'fe / V G. Akoveczkij, A. V Afanas'ev, X. A. Ramires Suares // Zashhita okruzhayushhej sredy' v neftegazo-vom komplekse. - 2022. - № 5 (308). - S. 30-39. - DOI 10.33285/2411-7013-2022-5(308)-30-39.

28. Primenenie bespilotny'x apparatov : sajt. - URL : https://bespilotnik24.ru/about-us/ (data obrashheniya:

01.06.2024).

29. BPLA: monitoringnefteprovoda: sajt. - URL: http:// dutchpetrol.com/monitoring/2-blamonitoring-dlya-nefty-anoy-promyshlennosti (data obrashheniya: 01.06.2024).

30. Kak ispol'zuyutsya bespilotny'e letatel'ny'e apparaty ' v neftegazovoj otrasli. //POLYuR. Armaturostroitel 'naya kompaniya: sajt. - URL: http://rgk-palur.ru/bpla-dron-be-spilotnik-foto-oil-gas-neftegazovoj-promyshlennosti/ (data obrashheniya: 01.02.2024).

31. Zemenkova M. Yu. Metody' snizheniya texno-logicheskix i e 'kologicheskix riskov pri transporte i xranenii uglevodorodov / M. Yu. Zemenkova. - Tyumen': Tyumenskij industrial'ny'j universitet, 2019. - 397s.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.