Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали программно-аппаратный комплекс для управления диагностическими роботами внутри трубопроводов. Его надежность на 80,5% выше аналогов, а время безотказной работы достигает почти 11 часов. Разработка поможет предотвращать аварии, снижать экологический ущерб и экономить затраты на ремонт в нефтегазовой отрасли, ЖКХ и других сферах.
Ежегодно из-за коррозии, износа и перепадов температур происходят десятки аварий на трубопроводах. Существующие системы диагностики с помощью роботов часто недостаточно надежны: они либо энергозатратны, либо сложны в настройке.
Ранее ученые ПНИПУ запатентовали конструкцию мобильного робота для криволинейных участков труб. Теперь они разработали систему управления на основе двух микроконтроллеров (Raspberry Pi 4 и Arduino Nano) и компьютерного приложения. Это повысило гибкость и отказоустойчивость комплекса.
«Системы с одним или двумя контроллерами для управления внутритрубными роботами уже есть, однако имеют свои недостатки. Во-первых, детали для них делаются, как правило, на заказ, что повышает стоимость оборудования и усложняет процесс его изготовления. Во-вторых, часто бывает, что один из компонентов выходит из строя — в таком случае следом за ним отключается и вся система. Кроме того, в них, как правило, используются довольно слабые драйверы управления двигателями – мощностью максимум 5 Ампер, чего хватает не для всех моторов. В результате сокращается время бесперебойной эксплуатации робота, он может не успеть осмотреть все участки трубопровода и выявить не все дефекты», — пояснил ассистент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ Дмитрий Кучев.
Уникальность разработки заключается в простоте ее использования и доступности. Компоненты системы можно купить в любом магазине, что упрощает и удешевляет производство.
Разработкой уже заинтересовались компании, использующие диагностические устройства для трубопроводов — «Газпромнефть — Смазочные материалы», «Башкирские распределительные тепловые сети» и «Т Плюс».
Программно-аппаратный комплекс может быть использован в нефтегазовой отрасли, в системах водоснабжения, тепловых сетях, а также в других сферах, где требуется внутритрубная диагностика. Применение этой разработки позволит сократить количество аварий, минимизировать экологический ущерб и снизить затраты на ремонт.
Статья опубликована в журнале «Сборка в машиностроении, приборостроении».
Разработка выполнена в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
