Введение …………………………………………………………………………..3
Глава 1 Методы мониторинга нефтегазовых магистралей
1.1 Структура и физические основы аэрокосмического мониторинга нефтегазопровода ………………………………………………………………...4
1.2 Методы обнаружения утечек газа из магистральных трубопроводов ……7
1.3. Принцип дистанционного зондирования………………………………. 12
1.4 Физические основы дифференциальной абсорбционной спектроскопии 14
Глава 2 Классификация беспилотников и их применение для мониторинга газопроводов
2.1 Классификация беспилотных летательных аппаратов …………………...19
2.2 Правовые основы использования БПЛА в воздушном пространстве …...22
2.3 Выбор оптимальных характеристик маршрута и профиля полета ………29
2.4 Опыт применения лазерных газоанализаторов на бортах беспилотных летательных аппаратах ………………………………………………………….32
Глава 3 Испытание комплексов выявлению утечки метана
3.1 Основные характеристики и принцип работы используемого детектора .38
3.2 Описание комплекс дистанционного обнаружения утечек метана………41
3.3 Устройство и принцип действия комплекса……………………………….42
3.4 Методика проверки работы системы обнаружения утечек метана ……...45
3.5 Проверка работоспособности СОУ в динамике …………………………..46
3.6 Газоаналитический мобильный комплекс ………………………………...50
Выводы по проделанной работе ………………………………………………..55
Список литературы
Проблема расширения функций беспилотных летательных аппаратов сегодня наиболее актуальна, так как растет необходимость повышения уровня экологического контроля, глубины химической разведки и оперативности получения результатов анализа.
Мобильные аналитические лаборатории позволяют обеспечить сбор информации от объектов различной степени сложности и опасности с максимальным снижением риска для человека.
Сегодня БПЛА в большей своей части оснащены видео и фотоаппаратурой высокого разрешения и тепловизионными приборами в интеграции с GPS-системами.
Системы наблюдения с возможностью фото и видеосъемки, а также передача данных на пульт оператора с одновременной записью прочнонашли применение в различных сферах деятельности человека, к которым относятся нефте-и газо-добыча, охрана специальных и важных объектов, картографирование и ряд других, где требуется не только визуальный контроль, но и фиксация изображения высокого качества. Применение тепловизоров расширяют диапазон применения летающих роботов в области обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Однако, на сегодняшний день отмечается повышение внимания ведущих разработчиков к созданию аэромобильных аналитических лабораторий, позволяющих значительно повысить как уровень, так и качество обеспечения химической безопасности.
Действительно, расширения функциональных возможностей современных БПЛА системами радиационного, химического и биологического контроля, значительно повышает их ценность как средства дистанционного аналитического контроля.
Целью магистерской диссертации является проверка о возможности использования Комплекса для обнаружения утечек метана на объектах ПАО «Газпром».
1. Демонстрационные испытания комплекса определения утечки метана (дистанционного лазерного детектора метана) показали эффективность прибора для определения утечек природного газа на трассах газопроводов и крановых узлов с борта БПЛА на высоте 150 метров при скорости полета до 72 кмчас.
2. Комплекса определения утечки метана позволяет не только фиксировать утечку метана, но и помогать определять направление распространения взрывоопасного облака и размеры.
3. Данная система является перспективной по внедрению лазерного газоанализатора в качестве полезной нагрузки БПЛА по анализу почв и атмосферы от ядовитых газов.
4. Можно ответить высокую производительность детектора, позволяющая проводить обследование со скоростью движения летательного аппарата, оперативность обработки и предоставления результатов.
5. Вычислительное устройство удобно предоставляет данные и полную информацию о газопроводе, обнаружение утечек (включая координаты GPS, маршрут полета, для наложения на электронную карту и др.).
6. Одно из основных преимуществ дистанционного лазерного детектора метана является открытая структура, которая позволяет его модульную модернизацию (тепловизор, видеокамера, фотоаппарат).
7. Показана возможность использования полупроводниковых наноструктурных сенсоров для мониторинга нефтегазопроводов на небольших высотах порядка 7 м с многофункциональной турбина для отбора воздуха и доставки его к чувствительным элементам.
8. Быстродействие желает лучшего для полупроводниковых наноструктур на данный момент оно составило от 5-10 сек, что затрудняет их использование на БПЛА самолетного типа.
