Konsekwencje awarii w branży gazowo-naftowej są znacznie bardziej dotkliwe, niż w innych sektorach, a średni czas przestoju wyniósł 6 dni – o jeden dzień dłużej. Rosną też koszty – niemal dwukrotnie, przestrzegają eksperci.
Profilaktyka jest znacznie tańsza niż leczenie, zwłaszcza w kluczowych obszarach gospodarki, której miękkim podbrzuszem jest infrastruktura krytyczna. Atak czy uszkodzenie może wyrządzić bardzo duże szkody i rozlać się na kolejne branże. Ilustracją są koszty incydentów w rurociągach naftowych i gazowych w Stanach Zjednoczonych. W roku 2020 doszło do 578 ujawnionych zdarzeń, co przełożyło się na koszt 340 mln dolarów. Gdyby dodać incydenty niezgłoszone do informacji publicznej, wartość strat byłaby zdecydowanie większa. Nie mówiąc o długoterminowych konsekwencjach dla środowiska, często trudnych do oszacowania tuż po awarii.
Jak wylicza Trend Micro, awaria w sektorze gazowo-naftowym trwa średnio 6 dni. Co ciekawe, to dłużej niż w innych analizowanych sektorach gospodarki. Skoro trwa dłużej to i koszty muszą być wyższe – niemal dwukrotnie w porównaniu z przemysłem, wyliczają eksperci.
Infrastruktura bezkrytyczna (?)
Dziś modnie jest mówić o ochronie infrastruktury krytycznej. Zapewnienie jej bezpieczeństwa jest aktualnie jednym z ważniejszych wyzwań. W związku sytuacją na świecie, w ciągu zaledwie kilku miesięcy poziom świadomości na ten temat znacznie wzrósł. Zdawać sobie sprawę to jedno, ale podjąć konkretne działania to coś zupełnie innego.
Dla optymalnego wykrywania wycieków kluczowe znaczenie ma zapewnienie wysokiej jakości, dokładnych pomiarów przepływu i ciśnienia wzdłuż rurociągu. Rutynowo wykorzystywane systemy SCADA oraz zintegrowane z nimi systemy detekcji i lokalizacji wycieków radzą sobie z wychwytywaniem anomalii, ale dokładność wykrywania jest ograniczona. Otrzymany sygnał o możliwym wycieku trzeba sprawdzić. – Operator rurociągu wysyła ludzi, którzy fizycznie szukają miejsca wycieku i oceniają, czy doszło do awarii, co jest jej powodem i jakie mogą być jej skutki. Informacje o usterkach są dostępne, ale nie tak dokładne, jak chcieliby tego operatorzy – mówi dr Rafał Bachorz, Dyrektor Działu Zaawansowanej Analityki w PSI Polska. Szczególnie problematyczne jest określenie wycieków w rurociągach transportujących media wielofazowe, czyli np. mieszaninę ropy naftowej i gazu ziemnego.
Zespół specjalistów z PSI Polska opracował rozwiązanie, które jest nie tylko dokładniejsze niż dotychczas stosowane systemy LDS, lecz również nowatorskie na skalę światową. – Co najważniejsze, wypracowane rozwiązanie z powodzeniem można stosować do mediów wielofazowych, których opis matematyczny nastręcza wiele problemów. Nasz pomysł wykorzystuje ostatnie osiągnięcia z obszaru uczenia maszynowego i szeroko rozumianej nauki o danych do wspierania systemów detekcji lokalizacji wycieków. Oprócz nas zaledwie kilka firm na świecie rozwija technologie do monitoringu o podobnym poziomie zaawansowania – mówi dr Rafał Bachorz.
Opracowany w poznańskim oddziale PSI system służy do identyfikowania i informowania o awariach. Sensory umieszczone wewnątrz rurociągu stale analizują przepływ węglowodorów. Informacje pobrane z przetworników są wysyłane do systemu, a model matematyczny określa, czy stan hydrauliczny rurociągu jest pozbawiony cech anomalnych. Jeżeli anomalie zostają wykryte, system informuje o nieprawidłowościach operatora. Proste, ale tylko w teorii. Diabeł, jak zwykle tkwi w szczegółach, a te to wyższa matematyka. – Nasze rozwiązanie czerpie pełnymi garściami z ostatnich osiągnięć uczenia maszynowego. Inspiracją był model GQN, czyli Generative Query Network (GQN) opracowany przez firmę Google. Wypracowany przez nas model neuronowy może podwyższyć czułość detekcji wycieków nawet dziesięciokrotnie – mówi dr Bachorz. Efekty pracy polskich specjalistów okazały się na tyle przełomowe dla uczenia maszynowego, że w Journal of Neural Sciences pojawił się artykuł opisujący model i jego możliwości.
Z potencjałem
Jak wynika z raportu McKinsey, ostatnie pięć lat było kluczowe dla rozwoju technologii opartych o sztuczną inteligencję. Od 2017 roku adopcja SI przyspieszyła i to dwukrotnie (z 20% w 2017 do 50% w 2022). Rozwiązanie, nad którym pracuje PSI Polska, rozwijane jest od kilku lat, ale dziś ma znaczenie bardziej strategiczne niż wtedy, kiedy rodziło się jako pomysł. Do niedawna główną zmorą operatorów rurociągów byli złodzieje paliw, obecnie infrastruktura przesyłowa może być potencjalnym celem ataków ze strony wrogich krajów i ich służb. Wdrożenie innowacyjnego systemu detekcji i lokalizacji wycieków otwiera zupełnie nowe możliwości w zarządzaniu incydentami. – Dzisiaj firmy chcą mieć narzędzia do skutecznego zarządzania. Tym bardziej, że infrastruktura krytyczna stała się krytycznie ważna – podkreśla dr Rafał Bachorz.
Źródło: PSI Polska / inplusmedia