Flyability：无人机安全吗？

[2018年7月2日]当无人机被使用到石油与天然气和化学等领域的时候，相关人士首先想到的问题就是无人机是否防爆。到目前为止答案是否定的。但是，这是否会阻止无人机在这些行业中使用？正文将针对这个复杂问题进行完整的解答。

在撰写本文时，据我们所知，没有商用无人机是防爆的，至少不能保证安全地在可能发生爆炸性气体或粉尘的环境中飞行。 “无人机可以安全放心使用吗？”这个绝对是需要在存在危险材料影响的环境中进行视觉检查和维护的专业人员都关心的首要问题。作为世界上第一台专为室内工业检测而设计的无人机，我们作为其制造商不得不无数次地回答这个问题，我们认为这个话题值得用一篇文章进行深入探讨。然而，即使不存在百分百安全的无人机，也不能阻止当今无人机被广泛的应用于石油和天然气和化学工业中进行视觉检查。为了正确地介绍安全无人机的主题，让我们首先看看构建一个真正本质安全的无人机需要什么。然后我们将研究看见作业如果采用无人机方案将会如何有效降低风险。最后，我们将研究使用无人机的其他优胜之处。

构建一个安全无人机需要什么？

首先，必须确定判定无人机防爆的指标及标准。世界各地使用不同的标准来规范在爆炸性环境中使用电子设备。各地标准虽然在术语和指标上有所不同，但都一致认为，在一定浓度的有害物质并且存在危险物质的可能性的环境下，电子设备必须具有某些特性以减轻爆炸的风险。这是我们所谈论的本质安全的关键。

安全无人机不可以产生火花或静电。为实现这一目标，使用了不同的技术：油浸，粉末填充，封装或吹扫和加压。在最坏的情况下，如果无人机内发生爆炸，其结构必须能够控制爆炸不向外扩散并确保没有热气体，热部件，火焰或火花释放到外部有可能存在的爆炸性环境中。因此，这种程度上的安全无人机通常比非安全机重，前者是后者重量的10倍也不足为奇。如果这还不够严苛，这种无人机的表面温度不得超过25°C（77°F）。

其实，无人机本身就是高危设备。它带有电池，电机和可能在工作时达到高温的LEDs。它有高速旋转螺旋桨，可以产生大量的火花和静电。这些螺旋桨安装在暴露于环境的无刷电动机上以便冷却。在室内飞行的无人机要自带光源，这一项就足以使自身温度高于25°C的最高限制。最后，无人机必须足够轻，以达到合理的飞行时间。

考虑到所有这些限制因素，在我们发现如何以比现有技术更有效的方式补偿重力之前，从根本上解决所有安全隐患的安全无人机还无法面世。

制造百分百安全机并非解决问题的答案？

事实上，在爆炸性环境中，没有人可以呼吸，也没有机器可以飞行。像坦克一样构建的“爬虫”可能是一种解决方案，但“爬虫”的自动化功能有限。

幸运的是，人类是足智多谋的，并且使用不同的风险缓解技术长期以来克服了上述限制。如果需要人体存在，则进行对作业环境地强力清洁和脱气 - 直到不再有爆炸物. 此风险缓解技术也可用于部署无人机。

使用氮气吹扫或惰化封闭空间以避免爆炸也是很常见的。这种技术的缺点是人类不能再在氮气吹扫或惰性气氛中呼吸。然而，无人机可以飞行，并且没有任何爆炸危险。这种安全，简单，优雅的解决方案已成功通过测试，允许无人驾驶飞机在有害物质的封闭空间内飞行。世界上最大的一些化学公司都在使用这一方法。

从技术上讲，对于那些真正喜欢玩火的人来说，存在第三种解决方案。科学证明，在其爆炸上限之上，空气和燃料的混合物足够饱和就不会燃烧，从而消除了爆炸的风险。但是，我们不鼓励任何人抱着试一试的心态来验证这一理论。

在操作空间安全的情况下，无人机还有优势吗？

在大多数情况下，答案是肯定的。这基本上是一个问题，即通过部署无人机代替人类可以获得多少好处，这取决于您执行的检查或您的具体使用案例。

如果我们考虑安全影响， 单单是避免了将人类至于密闭空间或危险区域来人工视觉检查这一个好处来说，无人机技术的采用就值得投资。

从纯粹的成本角度来看，如果您的检查结果表明需要人工干预来进行维修，只需在任何人员进入之前获得无人机远程视觉检查的数据情报将为接下来的工程提供巨大的帮助。有效数据可以提供搭建脚手架的具体位置。 “而不是盲目地在整个结构中搭建脚手架，你可能只需要搭建一面墙或一个单独的位置，”Viper Drone的首席飞行员Richard Schutte提到。这可以减少停机时间，并最终节省成本。

经过适当培训后，使用远程操作技术的检查员将比通过人工进入干预类似检查更有效，更快捷。根据Schutte的经验，前者地时间消耗可能仅为后者的四分之一到十二分之一。根据勘检对象的不同，无人机勘检往往不要求勘检场地停止运行（人工干涉却需要保证这一点），无人机勘检的优势在此处一目了然。