Ученые Тюменского государственного университета разработали систему обнаружения утечек газа с применением искусственного интеллекта. Разработка снизит расходы на ликвидацию утечек и повысит пожарную и экологическую безопасность газопроводов. Результаты опубликованы в журнале "Вестник Югорского государственного университета".
Почему утечки газа трудно обнаружить?
Добыча газа — это сложный технологический процесс, при котором существует риск утечек из газотранспортной системы. Они могут стать причиной серьезных пожаров, так как главный компонент газовой смеси — горючий метан. Поэтому специалисты постоянно разрабатывают методы своевременного обнаружения и ликвидации утечек.
Сейчас поиском утечек занимаются выездные бригады — они замеряют концентрацию газа газоанализаторами на разных участках. В остальное время за утечками следят системы защиты. Но они не способны отследить мелкие утечки, которые до приезда специалистов могут привести к пожару.
Более современный способ — круглосуточный мониторинг с помощью камер и инфракрасных лазеров. Они отслеживают утечки по поглощению молекулами газа энергии инфракрасного излучения. За устройствами дистанционно следит оператор, который при необходимости вызывает аварийные бригады.
Что предложили ученые ТюмГУ?
Исследователи создали систему автоматического обнаружения утечки на основе алгоритмов компьютерного зрения. Для обучения нейросети они объединили экспериментальные данные инфракрасных камер и газоанализаторов.
"Разрабатываемая система сможет анализировать мультимодальные данные (видео с инфракрасных камер, показания газоанализаторов, направление ветра и т.п.) и предсказывать не только факт утечки, но и автоматически обнаруживать поломку или раскалибровку измерительного оборудования, возникновение рассогласованности в показаниях нескольких приборов", — рассказал профессор, доктор физико-математических наук, заместитель директора Школы компьютерных наук ТюмГУ Артем Шевляков.
В чем польза от внедрения системы?
"Внедрение разработки позволит снизить расходы за счет сокращения выездов бригад. Также удастся снизить время оперативного реагирования на утечки, уменьшить потери газа и повысить пожарную и экологическую безопасность газопроводов", — заключил старший преподаватель Школы компьютерных наук ТюмГУ Владимир Ракитин.