«Охота за утечками» в Москве при помощи автомобильной лаборатории ПЕГАЗ с газоанализатором Полярис на борту 10-12 декабря 2014 года.

Введение

В данном отчете представлены результаты тестирования газоанализатора «Полярис» в условиях реальной работы по поиску утечек газа на улицах города Москвы 10, 11 и 12 декабря 2014 года. Данная работа проводилась в рамках внедрения в линейку приборов компании ООО«Пергам-инжиниринг» нового газоанализатора «Полярис» компании «ЭМИ-Прибор», г.Санкт Петербург. Освоение нового оборудования требовало проведения тестирования его работы в реальных условиях. Следовало проверить работу, как аппаратной части, так и вновь созданного программного обеспечения, которое к началу данной работы было разработано в научном отделе компании «Пергам». Кроме вопросов тестирования нового оборудования ставилась так же задача проверить на предмет наличия утечек места, где были зафиксированы превышения фонового уровня метана 30 октября 2014 года при помощи газоанализатора ДЛС Пергам Сельма (многопроходка) и произвести поиск других возможных утечек на улицах города Москвы в режиме «свободной охоты за утечками». Все поставленные задачи были решены. Прибор в комплекте с нашим новым ПО оказался вполне пригоден к задаче поиска утечек газа. Всего за три дня обследования было пройдено по улицам Москвы 144км. Удалось отыскать, к сожалению, одну, зато очень красивую настоящую утечку газа и многократно подтвердить ее. Проверка же мест, где 30 октября 2014 года были замечены превышения концентрации метана, не дала положительных результатов. Утечки в тех местах найдены не были и облака повторно не зарегистрированы. Этот факт поставил один большой вопрос: «Куда же делись те, октябрьские, Московские утечки, которые казались такими явными»? Или источники обнаружить пока не удалось? Или источники являются передвижными? Ответов на эти вопросы в данной работе получить пока не удалось.

Результаты «Свободной охоты за утечками» при помощи газоанализатора «Полярис» 10, 11 и 12 декабря 2014г. на улицах города Москвы.

Тестирование газоанализатора «Полярис» в работе по поиску утечек газа на улицах города Москвы проводилось 10, 11 и 12 декабря 2014 года. Маршруты следования выбирались с таким расчетом, чтобы осуществить повторную проверку мест, где были обнаружены превышения концентрации метана над фоновым уровнем 30 октября 2014 года при помощи газоанализатора «ДЛС-Пергам-Сельма»(многопроходка). Так за эти три дня было пройдено все Садовое кольцо (как внутренняя, так и внешняя сторона), почти все Бульварное кольцо, несколько улиц в районе улицы Сретенка, маршрут от м.Алексеевская в центр Москвы и обратно и выборочно улицы Басманного района г.Москвы.

Маршруты обследования улиц г.Москвы автомобильной лабораторией ПЕГАЗ с газоанализатором «Полярис» на борту 10-12 декабря 2014 года.

В первый день обследования, 10 декабря 2014 года, были обследованы улицы в районе м.Алексеевская, пройдено все Садовое кольцо по внешней стороне, а так же, путь от м.Алексеевская по проспекту Мира в центр и обратно. В этот день утечек обнаружено не было.

Во второй день обследования, 11 декабря 2014 года, снова был обследован участок до центра и обратно по проспекту Мира, обследовано Садовое кольцо (внутренняя сторона), большая часть Бульварного кольца и, на обратном пути, улица Сретенка, на которой и была обнаружена подземная утечка газа.

Погодные условия в дни проведения обследования

В первый (10-го декабря) и последний (12-го декабря) дни обследования было практически безветренно, шел снег при температуре -20С. 11-го же декабря дул небольшой южный ветер, порядка 2м/с, а температура окружающего воздуха держалась около ~00С.

Информацию о погодных условиях в день проведения обследования вдоль всей трассы получена из «Дневника погоды» на сайте: http://www.gismeteo.ru/.

Таблица №1. Погодные условия в городе Москва за 10, 1 и 12 декабря.

Анализ зарегистрированных утечек

За все три дня обследования улиц города Москвы, с 10 декабря по 12 декабря 2014 года, с помощью газоанализатора «Полярис» была обнаружена и многократно подтверждена единственная утечка (не считая модельных утечек, которые периодически создавали для проверки работоспособности прибора)  в районе дома №22 по ул.Сретенка. 

Таблица №2. Список облаков газа, зарегистрированных мобильной лабораторией ПЕГАЗ в районе утечки на ул.Сретенка г.Москвы 10-12 декабря 2014года.

Описание Утечки №1 (первый заход).

Рис.1 Космический снимок места обнаружения Утечки №1.

Рис.2 График Утечки №1

Облако метана с максимумом концентрации 4.9ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 11 декабря 2014 года в 08:31:15 в районе дома №21 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 5.2км/ч.

Описание Утечки №2 (второй заход) повтор.

Рис.3 Космический снимок места обнаружения Утечки №2.

Рис.4 График Утечки №2

Облако метана с максимумом концентрации 7.8ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 11 декабря 2014 года в 08:38:50 в районе дома №27 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 10км/ч.

Описание Утечки №3 (третий заход) повтор.

Рис.5 Космический снимок места обнаружения Утечки №3.

Рис.6 График Утечки №3

Облако метана с максимумом концентрации 6.4ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 11 декабря 2014 года в 09:13:26 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 24.7км/ч.

Описание Утечки №4 (четвертый заход) повтор.

Рис.7 Космический снимок места обнаружения Утечки №4.

Рис.8 График Утечки №4

Облако метана с максимумом концентрации23.2ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 11 декабря 2014 года в 09:18:23 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 21.5км/ч. Высокая концентрация метана обусловлена близостью к месту утечки.

Описание Утечки №5 МОДЕЛЬНАЯ.

Рис.9 Космический снимок места детектирования Утечки №5.

Рис.10 График Утечки №5

Облако метана МОДЕЛЬНОЙ утечки с максимумом концентрации 3210ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 09:23:57 при тестировании прибора перед выездом на ул.Сретенка с Ашеулова переулка. 

Описание Утечки №6 (пятый заход) повтор.

Рис.11 Космический снимок места обнаружения Утечки №6.

Рис.12 График Утечки №6

Облако метана с максимумом концентрации 4.4ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 09:29:14 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 20.9км/ч.

Описание Утечки №7 (шестой заход) повтор.

Рис.13 Космический снимок места обнаружения Утечки №7.

Рис.14 График Утечки №7

Облако метана с максимумом концентрации 57.8ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 09:54:59 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 23.4км/ч. Высокая концентрация метана обусловлена близостью к месту утечки и отсутствием ветра.

Описание Утечки №8 (седьмой заход) повтор.

Рис.15 Космический снимок места обнаружения Утечки №8.

Рис.16 График Утечки №8

Облако метана с максимумом концентрации 6.9ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 10:08:16 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 10.9км/ч. 

Описание Утечки №9 (восьмой заход) повтор.

Рис.17 Космический снимок места обнаружения Утечки №9

Рис.18 График Утечки №9

Облако метана с максимумом концентрации 24.8ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 10:22:02 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 7.3км/ч. Высокая концентрация метана обусловлена близостью к месту утечки и отсутствием ветра.

Описание Утечки №10 (девятый заход) повтор.

Рис.19

Космический снимок места обнаружения Утечки №10.

Рис.20 График Утечки №10

Облако метана с максимумом концентрации 4.1ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 10:25:02 в районе дома №22 по  ул.Сретенка города Москвы при скорости движения автомобиля 6.5км/ч. 

Описание Утечки №11 МОДЕЛЬНАЯ.

Рис.21 Космический снимок места обнаружения Утечки №10.

Рис.22 График МОДЕЛЬНОЙ Утечки №10

 Облако метана МОДЕЛЬНОЙ утечки с максимумом концентрации 2.8ppm зарегистрировано газоанализатором «Полярис» 12 декабря 2014 года в 11:40:00 при тестировании прибора на 2-й Бауманской улице после. 

Локализация места обнаруженной утечки

Серия из 4-х заходов на утечку 11 декабря 2014 года, при том, что в этот день дул южный ветер вдоль улицы, со скоростью  порядка 3м/с, дала разброс в регистрации местоположения облака около 200 метров (расстояние от дома №22 до дома №27 по улице Сретенка). При этом концентрация детектируемых облаков газа лежала в пределах от 4.9ppm до 23.2pm.  Серия же из 5-ти заходов на эту утечку на следующий день, 12 декабря 2014 года, при полном штиле (отсутствии ветра) дала разброс в регистрации местоположения облака всего лишь порядка нескольких метров. При этом концентрация детектируемых облаков газа лежала в пределах от 4.1ppm до 57.8pm.  

Рис.23 Место выхода газа – пятачок посреди дороги в районе пешеходного перехода напротив кафе «БИН» (ул.Сретенка д.22). Место выхода: где-то внутри красного круга. Фото сделано позднее - 12.03.2104г.

В результате множественных повторных заходов на утечку на ул.Сретенка было локализовано место выхода газа рядом с домом №22 посреди дороги в районе пешеходного перехода, с характерным размером площадки 5-7 метров. Более точно место утечки локализовать не удалось по причине того, что на этой улице постоянно очень интенсивное движение транспорта и поэтому очень непросто произвести измерения ручными приборами.

Итоги работы

В результате работ по поиску утечек газа, проводимых 10, 11 и 12 декабря 2014 года, при помощи автомобильной лаборатории ПЕГАЗ с газоанализатором «Полярис» на борту были решены следующие задачи:

1. Произведено тестирование прибора «Полярис» на предмет возможности реального применения данного прибора для поиска утечек метана в городской черте.

«Полярис» успешно прошел испытания и может быть уверенно использован для поиска утечек газа с концентрацией выше 3ppm (2.8ppm).

Данная работа показала, что прибор «Полярис» устоичиво регистрировал утечки с концентрацией в облаке метана от 2.8ppm до 3200ppm. С его помощью была обнаружена и многократно подтверждена при повторных заездах подземная утечка метана на ул.Сретенка в районе дома №22.

2. Проведено тестирование прибора «Полярис» и управляющей программы «GLD MPB Polaris GM» для выработки рекомендаций по улучшению, как программно-аппаратного взаимодействия, так и по улучшению интерфейса взаимодействия программы с оператором.

Общий вывод: даже в том виде, в каком «Полярис» использовался в испытаниях, с данным прибором можно работать и успешно отыскивать утечки. Но выработан ряд замечаний, чтобы данную работу сделать более удобной, более безопасной (меньше отвлекать водителя: его взор, руки, внимание…) и более продуктивной.

Общие замечания по работе измерительного комплекса на  основе «Поляриса»:

1. Вместо ноутбука лучше планшетный компьютер.

Обследования проводились одним человеком: он и водитель и оператор комплекса. Эти обследования приходилось проводить, расположив управляющий ноутбук «Поляриса» на переднем пассажирском сиденье, боком – повернут экраном к водителю-оператору. Несмотря на некоторые неудобства, оказалось, что и так можно с ним работать. Хотя, конечно, это неудобно.

Предложение: В дальнейшем нужно переходить на планшетный компьютер, закрепленный перед лобовым стеклом.

Аппаратные замечания по работе «Поляриса»:

2. Наблюдался медленный дрейф нулевого значения PPM где-то в пределах 2ppm, хотя может и более. Видимо - такое свойство прибора «Полярис».

3. Кроме плавных изменений (медленного дрейфа) наблюдалась и более высокочастотный шум, который уже может претендовать по виду на ложные утечки, хотя и не большой (доли ppm) величины.

4. Кроме данных двух помех наблюдалась несколько раз и третий вид – «ступенька». Т.е., резкий скачек PPM и далее опять прямая. Этот скачек по виду практически не отличишь от того, который происходит при нажатии кнопки БАЗА. Только БАЗА в "0" устанавливает, а эта нет.

Стоит отметить, что кнопка БАЗА была введена в программу как раз для борьбы с дрейфом нулевого значения PPM.

5. Несколько раз за три дня обследование программа теряла связь с прибором и выдавала сообщение: большими красными буквами, что связь с «Полярисом» потеряна и программа будет закрыта. 

Программные замечания по работе программы «GLD MPB Polaris GM»:

6.Не хватает в программе окошка с численным значением PPM. На график (при движении автомобиля сложно увидеть) смотришь и не можешь понять какое там значение PPM: у ноля или уже 0.5PPM? А при пороге 0.5ppm уже начинаются утечки показывать, а по виду, вроде "0".

Предложение: добавить окошко с численным значением PPM, например усредненным за несколько секунд. Причем, цифры - большого размера, чтобы кинул взгляд и сразу увидел.

7.Кнопку БАЗА сложно прижать: надо целить мышкой, а потом еще нажать.

При этом для водителя такое отвлечения от процесса вождения смерти подобно. Есть вероятность врезаться, увлекшись сим действом.

Предложение: добавить для кнопки БАЗА горячую клавишу ПРОБЕЛ.

8.Программа требует много внимания к себе.

Предложение: Упростить управление программой. Поразмышлять на тему управления программой без «мыши»,  упростить управление, минимизировать количество управляющих элементов программы и  т.п.

9.Невозможно карту передвинуть вручную.

Неудобно то, что карту нельзя передвинуть, а автоматически она не сдвигается. Предложение: Сделать - автоматически, а может и вручную.

10.Сложное управление изменением масштаба карты.

Сложный управляющий алгоритм изменения масштаба (в смысле сложный для водителя, когда нужно не отвлекаться).

Предложение: Хорошо бы менять и масштаб карты горячими клавишами.

11.Недостаток – не запоминаются настройки программы.

Предложение: Хорошо бы запоминать ВСЕ НАСТРОЙКИ программы, в том числе и максимумы графика. Порог уже запоминается и настройки портов. Хорошо и другие изменяемые значения запоминать так же.

12. Нет привычной индикации «ЗАПИСЬ ВКЛЮЧЕНА»!

Два выезда забывал включать запись данных и так потерял некоторую часть измерений. Конечно - моя невнимательность.

Предложение: Но - кнопку запись лучше выкрасить в красный  цвет (точнее в розовый) как это и было. Потому, что желтое нововведение несколько не убедительно говорит о том, что идет запись.  

3. В результате проведенного обследования прибором «Полярис» 144км улиц города Москвы на предмет наличия утечек газа, была найдена одна подземная утечка газа.

В результате обследования при помощи «Поляриса» была найдена и многократно подтверждена подземная утечка метана на ул.Сретенка, в районе дома №22. Прибор устойчиво регистрировал утечки с концентрацией от 2.8 ppm и выше. Место утечки было локализовано в пределах площадки с диаметром 5-7 метров.

При этом, с учетом многократно успешно зарегистрированной утечки, можно утверждать, что на этих 144 км приходится только одна утечка с концентрацией выше 2.8ppm. Т.е. облаков газа с концентрацией газа 2.8ppm и выше в других метсах зарегистрировано не было, а значит, их не пересекал прибор. Следовательно – высока вероятность,  что их там не было и на самом деле.

4.  Проведено повторное обследование мест утечек, точнее мест, где были зарегистрированы облака метана 30 октября 2014 года при помощи газоанализатора «ДЛС‑Пергам‑Сельма»(многопроходка).

К сожалению ни одно из ранее обнаруженных облаков подтвердить не удалось. Куда делись эти фантомые облака, осталось загадкой. На момент формирования отчета было полное доверие к прибору «Полярис» и то, что утечки не были подтверждены воспринялось абсолютно, т.е. так, что их там и нет. Но на сегодняшний момент, с учетом результатов сравнительного обследования  при помощи «Полярис» + «ДЛС»(многопроходка) от 24-26.12.14г.,  есть мнение, что для чистоты эксперимента необходимо повторное обследование тех же мест провести с «ДЛС»(Многопроходка), т.к. выяснилось, что его пороговая чувствительность , как минимум в 10 раз выше, чем у «Поляриса». На сегодняшний две гипотезы происхождения этих облаков: это либо реальные утечки, которые не были зарегистрированы по причине недостаточной пороговой чувствительности «Поляриса», либо это были утечки, связаны с выхлопом автомобилей.

Выводы

1. В классе газоанализаторов с пороговой чувствительностью от 3ppm (как показал практический опыт) прибор вполне хорош. И благодаря своим малым размерам, низкой стоимости, высокой надежности и простоте в обслуживании может занять достойную нишу в линейке газоанализаторов фирмы ООО«Пергам-инжинирнг».

2. Почему так мало облаков газа (одна утечка) зарегистрировано на 144 км, пройденных по улицам города Москвы с прибором «Полярис»? Тогда как с ДЛС(многопроходкой) было зарегистрировано 8 облаков на 300км, пять из которых в Москве на 20км. Не связано ли это с низкой пороговой чувствительностью «Поляриса» по отношению к «многопроходке»? И не стоит ли повторить проверку, но только теперь с «многопроходкой», мест утечек, что были обнаружены 30.12.14г.?

3. Еще одной причиной (почему так мало утечек зарегистрировано) было то,  что, к сожалению, маршруты следования, видимо, в основном были в стороне и на приличном расстоянии от газопроводов, т.к. проходили по основным магистралям города - достаточно широким улицам с интенсивным движением. Знать бы -  где проложены газопроводы…

4. Управляющая программа «GLD MPB Polaris GM» оказалась вполне удобной и работоспособной, хотя и требует отдельных доработок, предложения по которым перечислены в предыдущем разделе.

5. Второй опыт «свободной охоты за утечками» (первый был 30.10.14г.) оказался тоже – положительным. Хотя была найдена только одна утечка, но зато она многократно устойчиво подтверждена. Значит, эта методика вполне имеет право на жизнь и в дальнейшем есть надежда, что сослужит нашей компании добрую службу в деле, как поиска утечек, так и приобретения новых апологетов нашего оборудования в лице многочисленных заказчиков.

Послесловие

Знаменательно, что долгожданная встреча с утечкой произошла именно на улице Сретенка. «Сретение» по-старославянски означает - встреча. Осознание того, что встреча эта оказалась действительно чудесной, пришло позже, когда выяснилось, что утечка детектируется только при движении по центру дороги. Ни при движении по левой стороне дороги, ни при движении по правой стороне, прибор ее не видит! (Там улица с односторонним движением и можно ехать по любой стороне). А в момент, когда утечка была зафиксирована первый раз, меня (наш автомобиль Кэдди) по счастливой случайности зажали другие авто с двух сторон так, что пришлось ехать именно посредине дороги. На радостях я сделал еще несколько заходов на утечку. «Полярис» устойчиво 9 раз зафиксировал облако метана с концентрациями от 4 до 58ррм именно по центру дороги. Надеюсь, что этот прибор впереди ждет еще много и иных интересных встреч.