AN INTELLIGENT PIPELINE DEFECT DETECTION SYSTEM USING AN IN-PIPE ROBOT

Аннотация

В работе предложена интегрированная интеллектуальная система внутритрубной диагностики, объединяющая мобильную робототехническую платформу SIPIR, сенсорный комплекс, методы компьютерного зрения и пространственное картирование внутренней поверхности трубопровода. Система предназначена для автоматизированного обнаружения коррозии, аномалий и дефектов сварных соединений в условиях ограниченной освещённости и затруднённого доступа. Робот оснащён эндоскопической камерой, RGB-D-камерой Intel RealSense L515 с инфракрасным каналом, инерциальным измерительным модулем и бортовым вычислительным модулем. Для формирования признаков дефектных зон используется гибридный конвейер, включающий предварительную обработку изображений, выделение границ и кластеризацию аномальных областей, а также легковесные нейросетевые модели, пригодные для бортового исполнения. Экспериментальная проверка выполнена на стенде с реальными сегментами труб. Сформирован набор из 4212 изображений, полученных при исследовании 53 труб. Прототип массой около 4,8 кг и тяговым усилием около 93 Н работоспособен в трубах диаметром 350–450 мм. Подтверждены прохождение сварных швов, возможность бортового распознавания и ранней детекции аномалий, а также формирование трёхмерной карты внутренней среды средствами RTAB-Map. Предложенный подход обеспечивает переход от простой фиксации изображения к инженерно значимому представлению результата: тип аномалии, её положение в трубопроводе и приоритет последующего обслуживания.