Шымкент первым в Казахстане внедрил технологию внутритрубной диагностики теплосетей с применением искусственного интеллекта. Роботизированный комплекс, способный находить дефекты с высокой точностью, уже прошел полевые испытания на городских магистралях, сообщает inbusiness.kz.
Предиктивный анализ вместо раскопок
Средний износ теплосетей в Казахстане составляет 52%, в Шымкенте этот показатель достигает 80%. Традиционная замена труб по истечении срока службы требует колоссальных вложений, но не гарантирует защиты от аварий. Проект ТОО "Art-Code" предложил перейти к предиктивности — возможности предотвращать порывы на основе точных цифровых данных, собранных внутри системы.
Практическая реализация строится на роботизированном комплексе, который проводит сплошное сканирование трубы на 360 градусов. Робот работает в заполненном водой трубопроводе без вскрытия дорожного полотна, обследуя до 1500 метров за смену. Специалисты получают данные о реальной толщине металла и коррозии на каждом участке.
"По сути, мы делаем "рентгеновский снимок" предоставленных нам сетей в формате 3D и после обработки данных предоставляем отчет – список деталей с указанием координат, остаточной толщины и степени критичности дефектов, — рассказывает директор ТОО "Art Code" Азильхан Бапаев. — Такая точность позволяет отойти от практики массовой замены труб "на всякий случай" и перейти к "точечной терапии": четко определить, какой участок гарантированно прослужит еще десятилетие, а какой требует немедленного вмешательства".
Проект стал ответом на запрос государства о цифровизации энергосектора. Сегодня разработку, способную стать частью платформ управления городом, презентуют на уровне министерства энергетики.
Цифровой аудит: возможности экспертной системы
Технология ТОО "Art Code" базируется на методе акустического резонанса. В отличие от внешних датчиков, этот метод позволяет "прошивать" толщу металла, выявляя скрытую коррозию.
"Робот заводится в трубопровод, с помощью тянущего снаряда доплывает до конца участка, а само сканирование мы проводим, когда тянем его обратно. Это дает нам необходимую стабильность координат — мы четко понимаем, где именно находится аппарат в данный момент. В итоге система выдает объективную картину состояния металла, и мы можем указать ремонтным бригадам конкретную точку для проведения работ", — поясняет Азильхан Бапаев.
На каждые 100 метров трубы комплекс генерирует около 20 гигабайт данных. Обрабатывает такой массив искусственный интеллект, который выступает экспертной системой-помощником: он автоматически выявляет дефекты и определяет остаточный ресурс металла.
Главное преимущество разработки — неразрушающий контроль. В отличие от гидравлических испытаний, робот не создает стрессового давления в системе.
"Наша технология — это неразрушающий контроль. Мы не создаем стресс для металла, как это происходит при опрессовке, а изучаем его текущие возможности. Конструкция робота позволяет облучать трубопровод в широком диапазоне частот и получать отклик на резонансной частоте, которая соответствует толщине металла в точке обследования. При этом вода в системе служит проводником между сенсорами и стенкой трубы, обеспечивая точность измерений без необходимости слива. Это также гарантирует стабильное центрирование аппарата и плотную связь датчиков с поверхностью на всем протяжении участка. Даже если внутри есть налет или отложения, резонанс проходит сквозь них, позволяя нам замерить именно "тело" металла", — дополняет директор ТОО "Art Code".
На выходе специалисты получают "цифровую карту дефектов", исключающую человеческий фактор. Мобильность лаборатории позволяет проводить диагностику в сжатые сроки без масштабного перекрытия дорог в Шымкенте.
От теории к результату
Шымкент стал стартовой площадкой для проекта благодаря позиции акимата города и содействию Shymkent Hub. Площадка помогла наладить диалог разработчиков ТОО "Art Code" с госсектором, что позволило протестировать роботов на реальных объектах.
"Когда мы только заходили на объекты, в глазах опытных тепловиков читался скепсис. Люди привыкли работать по жестким нормативам: если труба отлежала в земле 25–30 лет — значит, её нужно выкопать и заменить, без вариантов. Это "линейная" логика, которая ежегодно сжигает миллиарды бюджетных средств. Мы же предложили подойти к вопросу как врачи: прежде чем оперировать и отрезать, нужно сделать детальное обследование", — вспоминает Азильхан Бапаев.
Пилотное обследование прошло на участках, указанных ГКП "Куатжылуорталык-3". Команда продиагностировала 1 263 погонных метра сетей в разных частях города. Показательным стал кейс на улице Толе би: после гидравлических испытаний там не могли найти точное место утечки.
"Мы просканировали этот участок длиной 35 метров и выдали заключение: сам трубопровод 2007 года находится в удовлетворительном состоянии, и по нашим расчетам она должна прослужить еще как минимум три года — вспоминает Азильхан Бапаев. — Когда участок вскрыли, наши выводы подтвердились на 100%. Выяснилось, что при монтаже в 2007 году подрядчик не установил скользящие опоры. Из-за линейного расширения металла горизонтальная часть трубы просто перетерлась в местах соприкосновения. В центре участка, как и предсказал робот, повреждений не было. Для нас это была маленькая победа. Мы доказали, что система видит реальную картину, а не просто гадает".
Еще один пример — трубопровод 1998 года в парке Абая. Несмотря на нормативный срок службы, диагностика выявила лишь несколько критических зон.
"Мы выявили там четыре критических участка на подающем трубопроводе. Вместо того чтобы менять всю магистраль целиком, ориентируясь только на возраст, мы предложили городу вариант точечного ремонта именно этих зон. Это позволяет эффективно распределять ресурсы, не менять весь участок в связи с истечением срока эксплуатации объекта, а точечно отремонтировать трубопровод", — поясняет директор ТОО "Art Code".
После полевой демонстрации проект перешел в коммерческую фазу. В прошлом году специалисты продиагностировали 1 000 метров магистралей в рамках программы модернизации, подтвердив эффективность технологии на практике.
Цифровой технадзор: прозрачность против ошибок
Внедрение системы в Шымкенте помогло преодолеть "человеческий фактор". В отличие от традиционных обходов, искусственный интеллект фиксирует физические параметры металла без субъективных оценок. Это закладывает основу для проактивной диагностики и эффективного перераспределения бюджета.
Работа ведется в рамках Единой государственной системы управления ТЭК (EnergyTech) согласно Карте цифровой трансформации. Такой подход исключает манипуляции, предоставляя контролирующим органам прямой доступ к данным.
"Цифровой отчет — это объективные данные, которые невозможно подправить. Если сенсор фиксирует, что от имеющейся стенки осталось 50%, это сразу ложится в основу документа. Мы обеспечиваем прозрачность: теперь акимат Шымкента и министерство энергетики могут видеть реальную картину износа. Это позволяет государству принимать решения на основании фактического состояния", — подчеркивает Азильхан Бапаев.
Программное обеспечение и нейросети комплекса адаптированы под специфику местных сетей. Проект реализуется в рамках национального плана по модернизации коммунального сектора, где министерством энергетики проводится цифровая трансформация отрасли.
Масштабирование: от Шымкента к цифровой карте страны
Опыт Шымкента стал этапом стратегии по обновлению теплоэнергетической инфраструктуры Казахстана. Разработчики планируют создать базу цифровых данных подземных коммуникаций республики. Интерес к технологии уже проявили в Узбекистане: Ташкент также сталкивается с высоким износом сетей и рассматривает шымкентский опыт.
"Наша цель — чтобы у каждого города в Казахстане была база данных по состоянию сетей. Диспетчер в ситуационном центре должен видеть не просто схему, а реальный износ каждого метра трубы. На основе этих данных нами строится предиктивная модель управления трубопроводными сетями, позволяющая системе самой прогнозировать возможные аварии. Это позволит уйти от понятия "внезапная авария" и перейти к плановым работам. Шымкент сегодня задает этот стандарт, и я уверен, что со временем такой подход станет обязательным для всей республики", — резюмирует Азильхан Бапаев.
Читайте по теме:
Испытание холодом: выдержит ли тепловой щит Шымкента пиковые нагрузки зимы
