Аннотация: В настоящее время основным методом контроля эксплуатируемых газопроводов, проложенных пол землей, стала внутритрубная диагностика, осуществляемая путем сканирования их внутренней поверхности. Использование автоматизированных киберфизических систем неразрушающего контроля газопроводов позволит повысить уровень техногенной безопасности. В статье рассматриваются виды беспроводных технологий, проводится анализ эффективности использования технологии WFi для модернизации процесса неразрушающего контроля трубопровода в режиме реального времени. Выдвигается гипотеза о работе трубопровода в качестве волновода при беспроводной передаче данных. Для решения поставленной задачи используются методы теории передачи данных, теории графов, аналитическое и имитационное моделирование. Научная новизна заключается в выборе и обосновании выбора использования способа передачи данных результатов неразрушающего контроля по беспроводной линии связи в режиме реального времени на основе анализа передаваемых данных и существующих технологий, а также модернизации конструкции киберфизической системы для внутритрубной диагностики газопровода, проложенного под землей.

Abstract: Currently, the main method of monitoring of operating gas pipelines laid by the ground, has become in-line diagnostics, carried out by scanning their inner surface. The use of automated cyber-physical systems of non-destructive testing of gas pipelines will increase the level of man-made safety. The article discusses the types of wireless technologies, analyzes the effectiveness of using WFi technology to modernize the process of non-destructive testing of the pipeline in real time. A hypothesis is put forward on the operation of the pipeline as a waveguide for wireless data transmission. To solve this problem, the methods of data transfer theory, graph theory, analytical and simulation modeling are used. The scientific novelty consists in choosing and justifying the choice of using the method of transmitting data from non-destructive testing results over a wireless link in real time based on the analysis of transmitted data and existing technologies, as well as upgrading the design of the cyber-physical system for in-line diagnostics of the gas pipeline laid underground.

Аннотация: В статье приводится исследование существующих и развивающихся технологий беспроводной передачи данных для построения линии связи теледиагностического комплекса, на примере киберфизической системы производства АО «Диаконт». Представлены достоинства и недостатки, проведена оценка эффективности внедрения технологии. Актуальность исследования заключается в анализе перспектив и недостатков применения беспроводной связи, что даст возможность увеличить скорость передачи данных и увеличить дальности проведения диагностики от места загрузки за счет уменьшения веса соединительного кабеля.
Методы анализа: теоретический анализ существующих разработок в области внедрения беспроводной связи в киберфизические теледиагностические системы, используемые для контроля состояния трубопроводов Модификация робота под беспроводную передачу данных основывается на закреплении мостов и антенн на ВСД (взрывобезопасное средство доставки) и на срез трубы (место загрузки). Модификация ВСД заключается в корректировке конструкции, схемотехники и программного обеспечения. Необходима разработка новой крышки БПС (блока преобразования сигналов) с высокочастотными разъемами и новой крышки-антенны на БД (блок драйверов).
Теоретически существуют технологии, позволяющие перейти на беспроводную передачу данных внутри комплекса для проведения внутритрубной диагностики. Основным вопросом на сегодняшний день остается вопрос электромагнитной совместимости и помехоустойчивости. Для этого необходима закупка оборудования под каждый стандарт в отдельности и проведение испытаний на электромагнитную совместимость, пропускную способность, радиус действия и др.

Abstract: The authors of the present article examine current and developing technologies of wireless data transmission used to construct telediagnostic system lines based on the example of a cyberphysical production system of Diakont. The authors describe advantages and disadvantages and evaluates efficiency of technology implementation. The rationale of the research is caused by the fact that the authors provide an analysis of prospects and challenges of implementing wireless lines which will allow to increase the speed of data transmission and diagnostic procedure remoteness from the feed end at the account of reducing the weight of a connecting cord. The analysis methods used by the authors include: theoretical analysis of current findings in the sphere of wireless connections used in cyberphysical telediagnostic systems, in particular, those that are used to control the state of pipelines. Modification of the robot for wireless data transmission is based on fixing bridges and antennas on an explosion-proof delivery system and pipe face (feed end). Modification of the eplosion-proof delivery system implies adjustment of the installation, circuit design and software. The authors emphasize the need to develop a new type of a signal conditioner lid with high-frequency connectors as well as a new antenna lid on the drivers block. Theoretically speaking, there are technologies allowing to convert to wireless data transmission inside an installation in order to perform the pipeline inspection. The main question today still remains the one about electromagnetic compatibility and noise immunity. For this purpose it is necessary to purchase equipment that would satisfy each standard in particular and to arrange tests for electromagnetic compatibility, carrying capacity, action radius, etc. 

Аннотация: Внутритрубная диагностика – это часть комплекса методов неразрушающего контроля, которая позволяет выявлять внутренние дефекты трубопроводов с помощью технического диагностирования.Основными задачами ВТД являются выявление дефектов в металле трубопровода, дефектов сварных швов, дефектов геометрии трубопровода, распознавание типа дефектов, определение их размеров и положения на трубопроводе. Для выполнения этой задачи разрабатывается киберфизическая система, к которой предъявляются определенные требования. В статье рассмотрено оборудование группы компаний АО «Диаконт», одного из мировых лидеров в области высокотехнологичных решений для обеспечения безопасности и повышения эффективности в атомной, нефтегазовой промышленности и тепловой энергетике. Wелью данного исследования является анализ проектно-конструкторских и технологических решений, использованных при разработке роботизированного комплекса для ВТД в АО «Диаконт». Актуальность данной цели обуславливается ростом спроса на киберфизические системы данного предназначения, связанного с ее взрывозащищенностью и низкой стоимостью. Таким образом, создание киберфизических систем контроля состояния трубопроводов является трудоёмкой и наукоемкой задачей. В связи с особенностями среды проведения ВТД к частям диагностического комплекса предъявляются жесткие требования в части взрывозащиты. Помимо этого система должна иметь ряд конструктивных особенностей, связанных с преодолением фасонных изделий, наклонных и вертикальных участков трубопровода. Вклад автора заключается в анализе существующих технологических решений при разработке киберфизических систем контроля трубопроводов.

Abstract: Intratubal diagnostics is part of a set of non-destructive control methods allowing to define internal defects of conduit pipes by the means of technical diagnosis. The main goals of intratubal diagnostics are to define defects in the conduit pipe metal, welded joints, conduit pipe geometry, types of defects, their location and position inside a conduit pipe. To achieve these tasks, a cyber physical system certain requirements set for is usually developed. The present article is devoted to a group of companies 'Diakont', one of the world leaders in the sphere of high technological solutions of security arrangements and increasing efficiency in nuclear, petroleum and thermal power industries. The purpose of the present research is to analyze engineering and technological solutions used in the process of developing a robotlike complex for intratubal diagnostics at 'Diakont' company. The rationale of the research is caused by the growing demand for cyber physical systems related to explosion safety and low cost. Thus, creation of a cyber physical system for controlling conduit pipes is a challenging task. As a result of peculiarities of the environment where intratubal diagnostics are performed, there are strict explosion safety requirements for details and parts of the diagnostic suite. Moreover, the system must have a number of engineering specifics aimed at passing shaped objects, inclined and vertical parts of conduit pipes. The authors' contribution to the topic is their analysis of existing technological solutions made in the process of developing cyber physical systems for controlling conduit pipes.