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论无人机在石油天然气管道巡线应用中的优势及劣势
应用案例  来源:原创  作者:翔哥  2018-09-30

近年来,随着技术不断进度,无人机在安全性、可靠性和智能化水平方面得到不断提高,其应用领域也不断拓展。作为一种新型作业工具,无人机在管道尤其是长输管道日常巡检工作当中拥有非常明显的优势,应用前景广阔。事实上,无人机在石化管道巡检领域的大规模应用也已经开始,就此,本文将重点讨论无人机在石化领域管道巡线中的优劣势,以此为无人机在管线巡检中进一步的应用提供一点浅见与参考。

 

相较于传统的地面人工巡检,无人机之所以能够实现替代人工完成部分任务,首先在于他的机器属性,作为机器,无人机对劳动强度没有限制,从而可能替代人工进行各种重复的高强度作业量,同时作为机器的属性也意味着相较于人,无人机在作业过程中所面对的安全风险要更容易被承受;其次,无人机在空中,以非接触的方式进行作业,图像可以实现几公里到几十公里不等的实时传输,这种特殊的作业方式极大地突破了地理空间和视觉距离对巡线作业的限制,使具有其他任何巡线方式都不可比拟的优势。


 无人机的优势

基于以上特点,具体到实际的巡线作业过程中,无人机在巡线过程中所具有的优势主要有以下几点:

1. 速度快效率高

传统的人工巡线,地面巡线人员以步行为主,沿线需要通过肉眼和各种辅助设备进行勘察,这些工作,需要耗费大量的人力物力进行开展;而无人机在巡线作业时,则可以采取快速巡航的方式进行初步排查,再根据保存下来的相关影像数、模型据进行有针对性的二次检查,对于有问题的地方,再派出地面人员进行核实处理,从而实现即高速又高效的检测。

2. 自动化程度高

无人机可以根据GPS技术实现航线预设,可以一键起飞和降落,通过培训,操作人员只需要预先做好简单设定,就可以在地面实时接收无人机上各种传感器回传的数据。而借助各种先进的图形和空间应用软件,甚至能够辅助作业人员自动识别锁定可能的问题区域。

3. 视角广阔

无人机从天空中可以获得远比地面端宽广的视角,更宽广的视角有助于地面人员克服肉眼观察所存在的视角限制,发现更多潜在隐患。

4. 舒适度高,风险低

使用无人机巡线,可以替代人工在酷热和严寒的气候条件下进行室外巡线作业;同时在危险地形、人员难以接近的区域乃至事故隐患点,使用无人机巡线,也能够极大程度地节省人力物力成本,并最大限度地规避作业人员所可能面临的风险。

5. 响应快,可快速部署

一架准备充分的无人机,只需要很小的场地,就可以快速起飞开展巡航。对于事故突发区域,在人员一时难以到达或者存在较大安全隐患的情况下,则可以使用无人机先行快速抵达现场,将现场图像状况传回后方,同时通过搭载的气体分析仪、热成像相机等设备,还可以初步预判现场的事故源并实时分析现场的气体成分,从而为后续的事故应对提供关键决策支持

6. 相对成本低

无人机的一次性采购成本通常并不低,在短距离小范围地形平坦区域的巡线作业中,无人机的成本优势并不明显,但是对于山区、黄土坡、沼泽、沙漠、森林、高寒地区等一类自然环境恶劣、人烟稀少、巡线距离长的区域,无人机巡线的成本优势就非常明显了,在人力物力上,都能带来巨大的节省。

7. 违规查处和驱离

除了获取管道沿线的设备状况外,无人机在日常巡线中还可以兼任执法利器的角色,在发现有针对管线的违法作业时,通过无人机携带的高清晰度相机记快速录下现场的影像资料作为证据留存,同时通过挂载的其他设备,比如警报器、闪光灯乃至喊话器等进行震慑和驱离,从而就地制止进一步的违法作业行为。

 

无人机的劣势:

在种种优势之外,无人机巡线应用的进一步推广和深化,还是面临一些显著的问题需要改善。

1.飞行安全风险

无人机是一把双刃剑,既能够成为高效的生产作业工具,也可以成为潜在的事故源。

尽管无人机技术已经相当成熟,但是高空坠机的事故依然时有发生,高空坠机带来的潜在风险巨大,而且往往不可控,远比一般地面的交通事故要危险,这就对无人机的可靠性和使用环境提出了非常高的要求,无人机在设计时就必须考虑到意外坠机情况下的应急处置方案,例如入附加降落伞装置等等,从而尽最大可能降低可能存在的风险。

2.行政审批严格,限制多,管理界限不清晰

目前,我国在无人机的管理上已经有很明确的立法,但是法律条文的规定相对现实却存在明显的滞后,脱离实际,往往造成难以真正被执行。例如我国对无人机驾驶员资质、监管范围、飞行条件和航线申请均有明确要求,但在实际操作中,又存在界线不清、程序繁琐、监管手段不足等各种问题。

3. 续航能力有限

目前,民用工业级别的无人机,大多续航不长,巡航能力强的,一般也只能续航1个小时左右,严重制约了连续作业的能力,即便是随着最近油电混动无人机技术的突破,部分无人机在任务载荷情况下的续航距离达到了2-3个小时,在一定程度上已经极大弥补了这一劣势。

4. 防爆功能缺失

石化工业对设备的防爆功能极为敏感,由于大都不具备防爆功能,目前的无人机巡线,还是以中远距离为主,管道巡线中,遇到易燃易爆的区域,还是只能由人工冒着潜在风险进行作业。

 

总结

就目前的无人机技术而言,无人机在石化管道巡线中既有优势又有劣势,而以目前技术的更新速度,我们有理由相信,无人机将会越来越多地代替人工在管道巡线作业中完成从初级到高级,从简单到复杂的各种任务。


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