Implementation of the design of the system for monitoring the condition of gas transmission pipelines and their surroundings

Abstract

Artykuł prezentuje etap implementacji bezinwazyjnego systemu pozwalającego na okresowe monitorowanie szczelności gazociągów i stanu ich otoczenia. System składa się z podsystemu pomiarowego – śmigłowiec załogowy z zamontowanym spektroradiometrem podczerwieni i kamerą światła widzialnego oraz podsystemu informatycznego – serwer obliczeniowy z zainstalowanym oprogramowaniem do przetwarzania zarejestrowanych danych, w tym danych hiperspektralnych. W zakresie integracji systemu pomiarowego ze śmigłowcem zbudowano specjalne podwieszenie, które umożliwia bezpieczne użytkowanie kamery hiperspektralnej, oraz wykonano przewody pozwalające na niezakłóconą wymianę danych pomiędzy kamerą a systemem kontrolno-pomiarowym zamontowanym w kabinie helikoptera. Podwieszenie zostało przetestowane podczas prób w locie w zakresie drgań przekazywanych z układu napędowego helikoptera na układ pomiarowy spektroradiometru. Przeprowadzona analiza w dziedzinie częstotliwości oraz czasu sygnałów przyspieszeń, prędkości i przemieszczeń potwierdziła poprawność wykonanego projektu podwieszenia. W kolejnych testach postanowiono zweryfikować gotowość techniczną systemu pomiarowego. W tym celu wytyczono różne trasy przelotu, z uwzględnieniem ograniczeń toru optycznego spektroradiometru, skonfigurowano oprogramowanie, uwzględniając różne tryby rejestracji danych, a następnie wykonywano loty nad zbudowanym specjalnie dla potrzeb projektu stanowiskiem doświadczalnym, pozwalającym na symulowanie naziemnych i podziemnych wycieków metanu z infrastruktury gazowej. Wielokrotnie wykonane rejestracje danych w zakresach światła podczerwonego i widzialnego pozwoliły zgromadzić materiał badawczy niezbędny do weryfikacji gotowości technicznej systemu pomiarowego, poprawności działania stanowiska doświadczalnego oraz opracowanych algorytmów obliczeniowych. Podsystem informatyczny zbudowany jest ze zintegrowanych modułów obliczeniowych, które pozwalają na przetwarzanie danych hiperspektralnych w zakresie detekcji i kwantyfikacji emisji metanu oraz przetwarzanie obrazów w świetle widzialnym w zakresie klasyfikacji obiektów niedozwolonych, występujących w otoczeniu gazociągów. W kolejnym etapie moduły przeznaczone do przetwarzania zarejestrowanych przez kamerę hiperspektralną danych zostaną poddane testom w warunkach rzeczywistych oraz zostaną zoptymalizowane do postaci funkcjonalnego systemu informatycznego.