Distributed Fuel Monitoring Network as a Tool for Ensuring Vehicle Safety During the Development of Hard-to-Recover Oil Reserves
Keywords:
AUTOMOBILE TRANSPORT, HARD-TO-RECOVER OIL RESERVES, OCTANE NUMBER, DETONATION RESISTANCE, IR SPECTROSCOPY, RAPID ANALYSIS, MONITORING, OPERATIONAL SAFETY, ENVIRONMENTAL SAFETYAbstract
The transformation of the raw material base for oil production towards an increase in the share of hard-to-recover reserves creates risks of instability in the detonation resistance of motor gasoline. The traditional motor method of octane number control is the standard, but it is not applicable for operational monitoring at fuel infrastructure facilities due to its time-consuming nature, strict connection to a laboratory room with a test rig, and environmental impact.
The paper substantiates the concept of the distributed network for express monitoring of the octane number of gasoline using near infrared (IR) spectroscopy to ensure the operational and environmental safety of motor vehicles in conditions of using hydrocarbons from hard-to-recover reserves.
The following methods were used in the study: theoretical comparative analysis of motor and IR spectroscopic methods based on the generalization of published data, systems analysis and conceptual modelling of the distributed fuel quality monitoring system.
Near-infrared spectroscopy has been shown to provide rapid analysis, eliminate the need for reference mixtures or sample combustion, and is environmentally safe. According to published data, the accuracy of octane number prediction using IR makes it suitable for preventive monitoring.
The conceptual hierarchical network model of the distributed monitoring system is developed, including levels of distribution (oil depots, gas stations), operation (fleets, service centers), supervision (mobile laboratories), and adaptation of the vehicle maintenance system.
The implementation of the distributed network for IR spectroscopic fuel quality control will enable real-time detection of substandard fuels, prevent detonation combustion, reduce engine wear and exhaust gas toxicity, making it an effective tool for ensuring the operational and environmental safety of the motor transport complex and creating the basis for increasing engine reliability, durability, and environmental sustainability in the context of developing hard-to-recover hydrocarbons.
References
Сытник, Е. С. Техносферная безопасность автомобильного транспорта в условиях трансформации сырьевой базы и технологий нефтедобычи / Е. С. Сытник, Д. Ю. Пащенко. – Текст : электронный // Донецкие чтения – 2025: образование, наука, инновации, культура и вызовы современности : материалы X Международной научной конференции, посвященной 60-летию создания Донецкого научного центра, Донецк, 05–07 ноября 2025 года. – Донецк : Изд-во ДонГУ, 2025. – Т. 2. – С. 64–67. – EDN JPYUGM. – URL: https://science.donnu.ru/wp-content/uploads/2025/11/dch-2025-tom-2-fizicheskie-tehnicheskie-i-kompyuternye-nauki.pdf (дата обращения: 22.04.2026).
Трофименко, А. Спасение от истощения. Что такое трудноизвлекаемые запасы углеводородов / А. Трофименко. – Текст : электронный // БКС Экспресс. – URL: https://bcs-express.ru/novosti-i-analitika/spasenie-ot-istoshcheniia-chto-takoe-trudnoizvlekaemye-zapasy-uglevodorodov. – Дата публикации: 01.07.2025.
Рахманбердиев, А. Трудноизвлекаемые запасы нефти / А. Рахманбердиев, С. Жанмурзаев, М. Дурдыев. – Текст : электронный // Фундаментальные и прикладные исследования в науке и образовании : сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции, Стерлитамак, 24 сентября 2023 года. – Стерлитамак : Агентство международных исследований, 2023. – С. 10–11. – EDN KLJBNJ. – URL: https://elibrary.ru/kljbnj (дата обращения: 22.04.2026).
ГОСТ 511-2022. Топливо для двигателей. Моторный метод определения октанового числа : межгосударственный стандарт : внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии : введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 декабря 2022 г. № 1587-ст. : взамен ГОСТ 511-2015. : дата введения в качестве национального стандарта : 01.07.2023 / разработан Акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти». – Москва : Стандартинформ, 2022. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200195039 (дата введения: 23.04.2026). – Текст : электронный.
Гуреев, А. А. Автомобильные бензины. Свойства и применение / А. А. Гуреев, В. С. Азев. – Москва : Нефть и газ, 1996. – 444 с. – ISBN 5-7246-0027-7.
Воинов, А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях / А. Н. Воинов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Машиностроение, 1977. – 277 с.
О возобновляемости запасов нефти и газов на основе новых научных концепций нефтегазообразования / А. И. Агафонов, Р. А. Агафонов, А. Г. Пивкин [и др.] // Бурение и нефть. – 2010. – № 10. – С. 12–14.
Отто, М. Современные методы аналитической химии / М. Отто. – Москва : Техносфера, 2021. – 656 с. – ISBN 978-5-94836-615-9.
Bohács, Gy. Prediction of Gasoline Properties with near Infrared Spectroscopy / Gy. Bohács, Z. Ovádi, A. Salgó. – DOI: 10.1255/jnirs.155. – Текст : электронный // Journal of Near Infrared Spectroscopy. – 1998. – Vol. 6, Iss. 1. – Р. 341–348. – URL: https://opg.optica.org/jnirs/abstract.cfm?URI=jnirs-6-1-341 (дата обращения: 30.04.2026).
Сытник, Е. С. ИК-спектральная оценка октановых чисел бензинов – инновационный подход в решении экологических проблем автотранспортной отрасли / Е. С. Сытник. – Текст : электронный // Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса : материалы Х Международной научно-практической конференции, в рамках 10-го Международного научного форума Донецкой Народной Республики, Горловка, 31 мая 2024 года. – Горловка : АДИ ДонНТУ, 2024. – С. 67–71. – EDN BFIHCZ. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=71603660 (дата обращения: 23.04.2026).
Сытник, Е. С. ИК-спектроскопическое определение детонационной стойкости бензинов – новая концепция в экологизации автотранспорта и его инфраструктуры / Е. С. Сытник. – Текст : электронный // Донецкие чтения 2024: образование, наука, инновации, культура и вызовы современности : материалы IX Международной научной конференции, Донецк, 15–17 октября 2024 года. – Т. 2, Ч. 1. – Донецк : Изд-во ДонГУ, 2024. – С. 71–74. – EDN ORAITM. – URL: https://science.donnu.ru/wp-content/uploads/2024/10/dch-2024-tom-2-fizicheskie-himicheskie-tehnicheskie-i-kompyuternye-nauki.-chast-1.pdf (дата обращения: 24.04.2026).
