Лазерный детектор метана АЛЬМА G5 со сканирующей системой и лидаром

Дистанционное обнаружение утечек метана

АЛЬМА G5 — дистанционный лазерный детектор метана для малой авиации, обнаруживающий утечки на расстоянии до 150 м. Детектор применяют для обследования систем транспортировки и распределения природного газа, метановых резервуаров, компрессорных станций и других объектов, где возможны выбросы метана в атмосферу.

Оптическая система детектора чувствительна к метану и не реагирует на другие газы. Прибор автоматически фиксирует превышение заданного порога концентрации метана и сигнализирует об этом оператору. Производительность достигает 600 км обследования в день, а максимальная скорость движения при обнаружении утечек составляет 100 км/ч.  

АЛЬМАG5 — пятое поколение дистанционного лазерного детектора ДЛС-Пергам, разработка которого началась в 2002 году. Первые версии системы до сих пор используются на объектах ПАО «Газпром». Модель Альма G5 разработана в 2023 году. По сравнению с предыдущими версиями она получила более компактные размеры и обновленную электронную часть. Мощность лазера увеличена в четыре раза, частота опроса при измерениях — в два раза, а длительность лазерного импульса сокращена вдвое. В результате чувствительность измерений выросла в два раза. Инфракрасный лазерный луч также используется для определения расстояния до цели, поэтому отдельный дальномер не требуется.

Для АЛЬМА G5 полностью переработано программное обеспечение и обновлен интерфейс управления.

Принцип дистанционного обнаружения утечек метана

Результат измерения выражается в интегральной концентрации (ppm × м), то есть в произведении концентрации метана в миллионных долях на длину оптического пути в метрах.

Сканирующая система

АЛЬМА G5 использует лазерную систему сканирования, в которой лазерный луч движется по заданной траектории.

На схеме черная линия обозначает траекторию движения вертолета, спроецированную на землю. Красная линия показывает траекторию лазерного луча, а красными точками отмечены его положения с интервалом 10 мс. Схема соответствует полету на высоте 100 м со скоростью 100 км/ч. В этих условиях полоса сканирования составляет около 25 м. Максимальная ширина коридора покрытия — 50 м.

3D-картирование с помощью лидара

Помимо обнаружения утечек метана, АЛЬМА G5 с лидаром выполняет 3D-сканирование окружающей местности. Лидар формирует трехмерную модель пространства по отражениям лазерных импульсов от земли, растительности, сооружений и других объектов. Данные сканирования используются для построения 3D-карты обследуемой территории. Карта содержит информацию о рельефе и расположении объектов.

Данные на экране оператора

На экране оператора отображаются результаты измерений и данные о полете:

• концентрация метана;
• географическое положение;
• электронная карта;
• маршрут полета;
• GPS-координаты и изображения места утечки.

Кроме того, прибор оснащен камерой с разрешением 4К.

Установка на различные виды транспорта

АЛЬМА G5 устанавливается на вертолеты, автожиры и легкомоторные самолеты. В качестве носителей могут использоваться самолеты Cessna, вертолеты R44, R22, Jet Ranger и другие воздушные суда аналогичного класса. Для обследования магистральных газопроводов Альма G5 также устанавливается на автомобили повышенной проходимости и вездеходы. Масса прибора составляет 25 кг.

Система прошла испытания на различных типах воздушного и наземного транспорта. АЛЬМА G5 работает в автоматическом режиме, при этом оператор контролирует ход обследования и при необходимости корректирует работу системы.