在盲人測(cè)試期間，ALFaLDS在科羅拉多州柯林斯堡的模型石油和天然氣測(cè)試設(shè)施中部署。圖片提供：洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

一項(xiàng)新研究證實(shí)了由洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家率先開(kāi)發(fā)的天然氣泄漏檢測(cè)工具的成功，該工具使用傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)定位油氣田的泄漏點(diǎn)，并有望在龐大的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行新型的自動(dòng)，負(fù)擔(dān)得起的采樣。

洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家和合著者曼文德拉·杜貝（Manvendra Dubey）表示：“我們的自動(dòng)泄漏定位系統(tǒng)能夠快速發(fā)現(xiàn)氣體泄漏，包括基礎(chǔ)設(shè)施故障造成的小泄漏，并降低了成本，因?yàn)楫?dāng)前解決氣體泄漏的方法需要大量人力，昂貴且緩慢�！毙卵芯��！拔覀兊膫鞲衅髟跈z測(cè)甲烷和乙烷方面的敏感性?xún)?yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)。此外，我們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以與任何傳感器耦合，這使我們的工具非常強(qiáng)大，并且可以推動(dòng)市場(chǎng)滲透。”

自主，低成本，快速泄漏檢測(cè)系統(tǒng)（ALFaLDS）的開(kāi)發(fā)旨在發(fā)現(xiàn)甲烷（一種強(qiáng)效溫室氣體）的意外釋放，并獲得了2019年R＆D 100獎(jiǎng)。ALFaLDS根據(jù)實(shí)時(shí)甲烷和乙烷（天然氣中）以及大氣風(fēng)的測(cè)量值來(lái)檢測(cè)，定位和量化天然氣泄漏，并通過(guò)訓(xùn)練有素的機(jī)械學(xué)習(xí)代碼對(duì)泄漏進(jìn)行了分析。該代碼使用Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的高分辨率羽流擴(kuò)散模型進(jìn)行了培訓(xùn)，并且通過(guò)控制釋放在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了培訓(xùn)。

在科羅拉多州科林斯堡的科羅拉多州立大學(xué)的石油和天然氣井墊設(shè)施中使用盲泄放裝置進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果表明，ALFaLDS能夠精確定位工程甲烷泄漏并量化其泄漏量�！洞髿猸h(huán)境：X》雜志上的一篇論文總結(jié)說(shuō)，這種新穎的功能可以低成本，高技能，高速度和準(zhǔn)確度定位泄漏物，有望在井墊和油氣田進(jìn)行新型，自動(dòng)的，負(fù)擔(dān)得起的逃逸性氣體泄漏取樣。

如果在行業(yè)中實(shí)施，ALFALDS成功地定位和量化天然氣設(shè)施中的逸散性甲烷泄漏，可將甲烷排放量減少90％。

ALFaLDS使用了一個(gè)小型傳感器，因此非常適合在汽車(chē)和無(wú)人機(jī)上部署。在這些研究中，Los Alamos團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)與微型3-D聲波風(fēng)速計(jì)和強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)代碼集成的傳感器。

但是，該代碼是自治的，可以讀取任何氣體和風(fēng)傳感器的數(shù)據(jù)，以幫助快速發(fā)現(xiàn)泄漏并最大程度地減少天然氣開(kāi)采，生產(chǎn)和消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)中的逃逸排放。

通過(guò)這種集成，ALFaLDS為石油和天然氣服務(wù)提供商提供了一種革命性的方法來(lái)進(jìn)行泄漏檢測(cè)，調(diào)查該問(wèn)題的非營(yíng)利組織以及研究天然氣生產(chǎn)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和學(xué)術(shù)界。