Исследователи Тюменского государственного университета (ТюмГУ) разработали инновационную систему обнаружения утечек газа с использованием искусственного интеллекта. Новая технология способна значительно сократить расходы на ликвидацию аварий и повысить уровень пожарной и экологической безопасности на объектах газотранспортной инфраструктуры.

Проблема утечек в газопроводах

Добыча и транспортировка природного газа — сложный процесс, сопряжённый с риском утечек из трубопроводов. Основным компонентом газовой смеси является метан — горючее вещество, способное вызвать серьёзные пожары при накоплении в замкнутых пространствах. Поэтому своевременное выявление утечек остаётся одной из ключевых задач в сфере энергетики.

Современные методы контроля и их ограничения

На сегодняшний день основными способами поиска утечек остаются выездные бригады, оснащённые газоанализаторами. Они проводят измерения концентрации газа на различных участках магистралей. В промежутки между проверками за состоянием газопроводов следят автоматические системы защиты. Однако эти решения не всегда способны выявить мелкие утечки, которые к моменту прибытия специалистов могут перерасти в аварийные ситуации.

Переход к дистанционному мониторингу

Более современным подходом стало применение камер и инфракрасных лазеров, которые фиксируют утечки по изменению поглощения инфракрасного излучения молекулами газа. Такие устройства позволяют осуществлять круглосуточный контроль, а операторы отслеживают данные в реальном времени и при необходимости инициируют вызов аварийных служб.

Автоматизация через искусственный интеллект

Профессор, заместитель директора Школы компьютерных наук ТюмГУ Артем Шевляков подчеркнул, что внедрение алгоритмов искусственного интеллекта позволяет оптимизировать и полностью автоматизировать процесс дистанционного контроля. Нейросети обучают в режиме реального времени, чтобы распознавать признаки утечек и оперативно информировать ответственных лиц.

Как работает новая система

Разработчики ТюмГУ создали комплексную систему на основе алгоритмов компьютерного зрения. Для обучения модели были объединены экспериментальные данные с инфракрасных камер и показания газоанализаторов. Система анализирует мультимодальные входные потоки: видео с инфракрасных датчиков, показания газовых сенсоров, направление и скорость ветра, а также другие параметры окружающей среды.

Ключевое преимущество технологии — способность не только выявлять утечки, но и самостоятельно определять неисправности оборудования, рассогласование показаний нескольких приборов или необходимость калибровки измерительных устройств.

Практическая польза и ожидаемые результаты

Старший преподаватель Школы компьютерных наук ТюмГУ Владимир Ракитин отметил, что внедрение системы позволит существенно сократить количество выездов ремонтных бригад, что напрямую снизит эксплуатационные расходы.

• Сокращение времени реакции на утечки
• Минимизация потерь природного газа
• Повышение уровня пожарной безопасности
• Улучшение экологической обстановки вокруг газопроводов

Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Вестник Югорского государственного университета».

По материалам: Ria.ru