Евгению Рыбакову и Дмитрию Старикову были присуждены медали Российской академии наук в рамках конкурса 2015 года среди студентов высших учебных заведений. Устройство, с которым ребята победили в конкурсе, стоит на стыке таких областей, как информатика, вычислительная техника и автоматизация. Евгений и Дмитрий изобрели акустическую камеру для диагностики магистральных насосов, которое позволяет обнаружить поломку оборудования на ранних стадиях, точно выявить причину и область неисправности и уменьшить затраты на ремонт на сотни тысяч рублей.
«Это камера, имеющая четыре звуковых датчика по контуру. Высокочувствительные микрофоны улавливают любой звук агрегата, не соответствующий технологическому регламенту. В силу разницы расстояний от различных узлов насосного агрегата до датчиков, звук от каждого из них дойдет до микрофонов за разное время. Разработанное нами программное и аппаратное обеспечение, анализируя эти данные, позволяет точно указать область поломки», — объясняет принцип работы камеры Дмитрий Стариков.
Акустическая камера способна обнаружить неисправность в любом техническом устройстве. Так, молодые ученые уже успешно протестировали прототип разработки на двигателе автомобиля и лабораторном электродвигателе. Однако камера предназначена для проверки в первую очередь нефтегазового оборудования. Насосные агрегаты и компрессорные станции, используемые при добыче нефти, — это сложные установки, от которых требуется непрерывная бесперебойная работа. При этом их ремонт требует больших временных и финансовых затрат: даже незначительная неисправность становится причиной остановки работы и полной проверки всей конструкции, что обходится добывающим компаниям в сотни тысяч рублей.
«В настоящее время для диагностики состояния насосных агрегатов используется огромный набор сенсоров, отслеживающих температуру подшипников, осевое смещение вала, вибрацию. Эти датчики способны лишь зафиксировать наличие отклонений от регламента, но не способны указать, в какой именно части конструкции произошел сбой. В результате приходится разбирать весь насос и искать неисправность. Наше решение позволяет точно указать место поломки, благодаря чему проводится ремонт только поврежденного узла», — рассказывает Евгений Рыбаков.
Камера представлена в двух формах: стационарной и портативной, каждая из которых имеет свои преимущества. Портативное устройство предназначено для экспресс-диагностики, благодаря чему можно предупредить аварию на самых ранних стадиях. Стационарная камера встроена в технологический процесс, она осуществляет постоянную проверку и позволяет не только обнаружить неисправность, но и отследить ее причины.
Политехники отмечают, что их разработка ориентирована на удобство в использовании. Известные на сегодняшний день аналоги устройства основаны на способе эхолокации и осуществляют контактную диагностику: чтобы проверить отдельные узлы насоса, к ним нужно прикрепить датчики. Для этого требуется квалифицированный специалист, который сможет правильно установить датчики, в то время как разработка политехников диагностирует неисправность путем нажатия нескольких кнопок и не требует специализированных знаний.
Отметим, в прошлом году молодые ученые получили грант Фонда содействия инновациям в рамках программы «УМНИК». В течение двух лет они будут получать финансовую поддержку на развитие проекта на общую сумму 400 тысяч рублей. В октябре студенты представляли обе формы акустической камеры на заключительном этапе Межрегиональной научно-технической конференции молодых специалистов «Роснефть» в Москве.
