Для повышения надёжности решения задач диагностики объектов целесообразно проводить их одновременное наблюдение с помощью нескольких видов съёмки, использующих специфические свойства излучений различными длинами волн и применяемых для мониторинга магистральных трубопроводов. 

Видеосъёмка в видимом диапазоне спектра

Данный вид съёмки, производимый с помощью ТВ-камер, установленных на пилотируемые и беспилотные летательные аппараты, применяется для наиболее оперативного визуального исследования местности вдоль трассы трубопровода. По получаемому видеофайлу, не требующему специальной постобработки, можно за несколько минут просмотреть весь многокилометровый маршрут в хорошем качестве съемки. 

Многоканальная съёмка цифровой фотокамерой

Важным природным фактором, вызывающим преждевременную коррозию и разрушение трубопроводов, является избыточная увлажнённость (подтопление) грунта. Наличие коррозии объекта может быть обнаружено специальной спектрометрической обработкой снимка по наличию спектральных компонентов оксидов железа. Избыточная увлажнённость хорошо фиксируется в коротковолновом участке видимого диапазона (0,4 – 0,5 мкм). 

Кроме того, фотоснимки имеют неоспоримое преимущество по сравнению с обычной видеосъемкой ввиду более высокого разрешения – видео стандарт PAL поддерживает 720*576 пикс, в то время как разрешение фотоснимка 5184*3456 пикс. 

Инфракрасная съемка 

Причинами возникновения температурных контрастов на земной поверхности, связанных с наличием магистральных трубопроводов и динамикой их состояния, являются различие в интенсивности поглощения солнечной радиации материалом самого зондируемого объекта и покрывающего его грунта, различие свойств грунта на трассе трубопровода или в районе расположения подземного хранилища по сравнению со смежными участками почвы, передача тепла от подповерхностного объекта поверхностному слою почвы и различие в характере растительности в районе расположения объекта техносферы. 

Характерной особенностью спектрального излучения нефтепродуктов является повышенная излучательная способность в дальнем инфракрасном диапазоне, связанная с нагревом углеводородов под воздействием солнечной радиации. 

При наличии утечек перепады температуры вблизи прохождения трасс нефте- и газопроводов составляют от 2 до 2,5 К. Такие объекты, расположенные на глубине до 1 м, уверенно обнаруживаются на снимках теплового диапазона волн (10 - 12 мкм), обладающих чувствительностью около 0,2 K. 

При аварийном разливе нефти на акваториях температурный контраст границы "нефть - вода" достигает 1,5 K. В ночное время этот контраст отрицательный (нефть холоднее воды), а в дневное - положительный, поскольку пленка сильнее поглощает солнечное излучение и становится более теплой, чем поверхность. 

Каждый из способов позволяет выявить различные свойства обследуемых объектов, комплексная обработка всей полученной первичной информации позволяет провести наиболее полную диагностику объекта и окружающей обстановки. 

Возможность проведения всех вышеуказанных видов съемки за короткий промежуток времени в сочетании с минимальными финансовыми затратами на выполнение всех видов работ обеспечивают беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Методы дистанционной диагностики трубопровода с применением БПЛА являются, по сути, частным случаем современного развития аэрокосмических методов диагностики трубопроводных систем. Данная диагностика выполняется в три этапа: 

а) этап предполетной подготовки, включающий в себя: 

• изучение проектной, строительной, эксплуатационной документации на объекты обследования; 

• решение вопросов подбора целевого оборудования и летательных аппаратов; 

• калибровка и юстировка съемочного оборудования; 

• подбор или создание картографической основы для полетных карт; 

• разработка и согласование программы практических полетов. 

б) этап натурных исследований, включающий в себя: 

• решение организационных вопросов в эксплуатирующих подразделениях Заказчика; 

• выполнение наземной рекогносцировки, уточнение точек стартов; 

• тестовые полеты БПЛА; 

• выполнение различных видов цифровой аэрофотосъемки (фото-, видеосъёмка, съёмка тепловизором); 

• получение и оперативная оценка качества получаемых результатов; 

в) этап обработки данных, включающий в себя: 

• систематизацию данных; 

• интерпретацию телеметрической информации; 

• геопространственную привязку и геометрическую коррекцию результатов съемки; 

• дешифрирование полученных материалов; фотограмметрические измерения и обработка их результатов в ГИС программах для БПЛА; 

• комплексный анализ данных предыдущих обследований, результатов выполненных работ, снимков ДЗЗ в фирменном программном продукте для анализа изображений с БПЛА Finco Piper с возможностью сетевого подключения пользователей; 

• создание отчетных материалов в различных форматах, в том числе оцифровка снимков в программах MapInfo, Panorama, AutoCAD. 

В процессе дистанционного мониторинга газо- и нефтепроводов могут быть выявлены дефекты следующих типов: 

• участки отклонения глубины заложения трубопроводов от проектного значения с потерей устойчивости (всплывшие и оголенные участки); 

• участки выхода труб на поверхность; 

• участки обводнения трубы; 

• места размыва и заболачивания; 

• негативные природные факторы гидрогеологического генезиса (карстовые формы, подземные водотоки (перетоки), обводненные участки трассы); 

• техногенные нарушения; 

• разливы нефти, нефтепродуктов и подтоварной воды; 

• места несанкционированных врезок; 

• места несанкционированных действий третьими лицами на подконтрольных объектах; 

• возгорания лесных массивов, торфяников в районах прохождения трубопроводов; 

• места захламлений вдоль трассового проезда; 

• места несанкционированного складирования строительных материалов и труб в охранных зонах; 

• места нахождения посторонних лиц и транспортных средств в охранных зонах; 

• повреждение земляного покрова, зарастание трасс трубопроводов древесно-кустарниковой растительностью, размыв и оголение трубопроводов, участков трубопроводов с непроектной глубиной заложения. 

Надежность, сохранность и дальнейшее развитие трубопроводного транспорта и всей нефтегазовой отрасли в современном мире невозможно без применения дистанционного мониторинга с использованием, в частности, беспилотных летательных аппаратов, которые хорошо зарекомендовали себя на мировом рынке геоинформационных услуг и будут востребованы повсеместно ещё не одно десятилетие.