Взрывозащищенный тепловизионный видеоконтроль морской буровой платформы: раннее обнаружение перегрева узлов и нейросетевая охрана акватории

Морские нефтегазодобывающие и буровые платформы представляют собой объекты высшей категории промышленной и экологической опасности, где круглосуточная добыча углеводородов ведется в замкнутом пространстве посреди открытого моря. На шельфовой буровой платформе «Ла Санта Мария» (La Santa Maria) в Мексиканском заливе, эксплуатируемой буровой компанией с шестидесятилетним опытом Constructora y Perforadora LATINA (LATINA Construction and Drilling), безопасность вахтового персонала и технологических установок зависела от способности мгновенно зафиксировать малейший перегрев трубопроводов или газового оборудования. Кроме того, построенная в 2013 году платформа расположена относительно недалеко от береговой линии, что создавало постоянную угрозу несанкционированного приближения сторонних судов и проникновения посторонних лиц на палубы.

Обычные уличные видеокамеры на морском шельфе быстро выходят из строя из-за агрессивной солевой коррозии и штормовых ветров, а любое искрение внутри несертифицированного электроприбора в присутствии углеводородных паров может спровоцировать взрыв. Для создания отказоустойчивого рубежа промышленной и физической безопасности компания LATINA совместно с системным интегратором STC Global System развернула на платформе комплекс взрывозащищенных термографических и двухспектральных камер Hikvision в корпусах из морской нержавеющей стали с алгоритмами глубокого обучения на борту.

Взрывонепроницаемые корпуса из стали 316L и антикоррозийная защита стандарта NEMA-4X

Первым обязательным условием развертывания электронного оборудования в технологических зонах буровой платформы стало полное исключение риска воспламенения взрывоопасных газовоздушных смесей. На ключевых участках палуб и буровых модулей установили взрывозащищенные термографические цилиндрические сетевые камеры (DS-2TD2466T-25X) в сочетании с двухспектральными тепловизионно-оптическими камерами (DS-2TD2637-35/P).

Все взрывозащищенные камеры заключены в массивные герметичные оболочки из легированной аустенитной нержавеющей стали марки 316L. Конструкция корпуса гарантирует, что даже в случае внутреннего короткого замыкания или нагрева электронных компонентов ни одна искра или тепловой импульс не выйдут наружу и не вступят в контакт с парами нефти и попутного газа.

Одновременно стальные корпуса сертифицированы по жесткому международному антикоррозийному стандарту NEMA-4X. Оборудование устойчиво переносит непрерывное воздействие соленого морского тумана, прямых брызг морской воды во время тропических штормов в Мексиканском заливе и паров агрессивных буровых растворов, что избавило инженерную службу платформы от частых ремонтов и дорогостоящей замены окислившихся приборов.

Круглосуточная термография узлов и раннее обнаружение возгораний сквозь туман и ливень

В процессе бурения и первичной подготовки углеводородов критически важно контролировать рабочую температуру насосных агрегатов, компрессоров, фланцевых соединений и энергетических установок. Встроенные в камеры высокочувствительные тепловизионные матрицы непрерывно сканируют поверхность технологического оборудования в инфракрасном спектре, формируя детальную температурную карту.

Специализированный алгоритм раннего обнаружения перегрева и пламени срабатывает еще на стадии аномального повышения температуры узла — задолго до того, как перегрев перерастет в открытый пожар или выброс. В отличие от стандартных оптических камер и дымовых датчиков, которые теряют эффективность на открытой продуваемой палубе в условиях густого морского тумана, тропического ливня или ночной мглы, тепловизионный канал уверенно фиксирует температурную аномалию при нулевой видимости.

При превышении заданного температурного порога камера в ту же секунду передает тревожный сигнал с точными координатами перегретого агрегата в диспетчерскую рубку платформы, позволяя вахтенным инженерам заблаговременно сбросить давление или переключить линию без риска для жизни буровой бригады и морской экосистемы залива.

Нейросетевая охрана морского периметра с отсечением помех от штормовых волн и морских птиц

Близость платформы «Ла Санта Мария» к побережью требовала организовать надежный круглосуточный присмотр за прилегающей акваторией и причальными трапами для пресечения подхода браконьерских лодок и несанкционированной высадки посторонних лиц. При этом классические видеодетекторы движения в море оказываются бесполезными: блики солнца на воде, высокие штормовые волны и стаи морских чаек вызывают сотни ложных тревог каждую смену.

Для решения этой проблемы в двухспектральных и термографических камерах Hikvision задействовали бортовые алгоритмы глубокого обучения (deep learning). Нейросетевая модель, работающая непосредственно на процессоре камеры, точно отличает реальные антропогенные цели (людей и плавсредства, пересекающих виртуальную линию периметра) от естественных морских помех — качки, гребней волн, дождя и пролетающих птиц.

Как только алгоритм фиксирует реальное пересечение охранного рубежа или появление постороннего человека в запретной зоне палубы, камера мгновенно включает встроенную мощную стробоскопическую световую вспышку и звуковую сирену. Активное светозвуковое воздействие отпугивает нарушителей еще на подходе и одновременно выводит подтвержденный кадр вторжения на монитор начальника охраны платформы.

Снижение эксплуатационных затрат и 100-процентная концентрация службы безопасности

Развертывание взрывозащищенного тепловизионного комплекса на платформе «Ла Санта Мария» позволило компании LATINA Construction and Drilling решить сразу три стратегические задачи: защитить здоровье вахтового персонала от пожаров и взрывов, надежно закрыть внешний периметр от вторжений и выполнить строгие экологические нормативы морской нефтедобычи.

Благодаря отсечению ложных тревог бортовым искусственным интеллектом дежурная смена безопасности освободилась от проверки пустых срабатываний на волны и птиц, сосредоточив сто процентов внимания на реальных угрозах, а долговечность корпусов из стали 316L обеспечила многолетнюю безотказную работу системы в суровом климате Мексиканского залива.

Кратко о проекте

Объект внедрения: Морская шельфовая буровая платформа «Ла Санта Мария» (La Santa Maria, год постройки — 2013) буровой компании Constructora y Perforadora LATINA.
География проекта: Акватория Мексиканского залива, Мексика.
Технологический партнер и интегратор: Компания Hikvision и системный интегратор STC Global System.
Аппаратно-программный контур: Взрывозащищенные термографические цилиндрические сетевые камеры DS-2TD2466T-25X и двухспектральные тепловизионно-оптические цилиндрические камеры DS-2TD2637-35/P со встроенной светозвуковой сигнализацией и бортовыми алгоритмами глубокого обучения.
Защитное исполнение оборудования: Взрывонепроницаемые корпуса из нержавеющей стали марки 316L с защитой от морской солевой коррозии по стандарту NEMA-4X.
Ключевые результаты эксплуатации: Непрерывный бесконтактный контроль температуры бурового и газового оборудования с ранним обнаружением возгораний в тумане и шторме, надежная охрана морского периметра от проникновений и полное устранение ложных тревог от морских волн и птиц.

Компания:  Hikvision