Трубопроводы играют важную роль в современной инфраструктуре, обеспечивая транспортировку нефти, газа, воды и других ресурсов. Однако их износ, коррозия и механические повреждения ежегодно приводят к десяткам аварий, наносящих ущерб экономике и экологии.
Особенно остро эта проблема стоит в нефтегазовой отрасли, где 72% аварий происходят именно на технологических линиях. Для своевременного выявления дефектов используются специальные роботы, перемещающиеся внутри труб и передающие данные о состоянии коммуникаций.
Однако существующие системы управления такими устройствами часто оказываются недостаточно эффективными — они либо потребляют слишком много энергии, либо сложны в настройке.
Ученые Пермского Политеха предложили решение этой проблемы. Они разработали программно-аппаратный комплекс, который на 80% надежнее аналогов. Разработка уже прошла испытания в лабораторных условиях и вызвала интерес у крупных промышленных компаний.
Особенность новой системы — использование двух контроллеров: Raspberry Pi 4 и Arduino Nano. Первый отвечает за обработку видео, управление датчиками и связь с оператором, а второй контролирует двигатели. Такое разделение задач позволяет избежать перегрузки и повышает отказоустойчивость. Кроме того, в системе применен более мощный драйвер (43 ампера), что увеличивает время непрерывной работы.
Существующие аналоги часто собираются из дорогих заказных компонентов, что повышает стоимость и усложняет производство. Наша система использует доступные детали, которые можно купить в любом магазине. При этом она демонстрирует значительно более высокую надежность
Испытания показали, что среднее время безотказной работы разработки Пермского Политеха составляет 10,87 часа против 6,02 часа у аналогов. Это особенно важно при обследовании протяженных участков трубопроводов, где критически важно вовремя обнаружить все возможные дефекты. Новая система может применяться не только в нефтегазовой отрасли, но и в теплосетях, водоснабжении и других сферах, где требуется диагностика труб. Ее внедрение позволит сократить количество аварий, уменьшить экологические риски и снизить затраты на ремонт.
Ранее исследователи из Пермского Политеха сформулировали способ сокращения вредных выбросов электростанций в атмосферу.