無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)
時(shí)間: 2020-07-23 13:51:42
勘察選線傳統(tǒng)的管道線路選擇采取人工實(shí)地勘察測(cè)算、手工地圖標(biāo)繪的方式，這種方式不僅人力物力成本高，且數(shù)據(jù)單一、時(shí)效性差、處理工作量大，不能適應(yīng)當(dāng)前管道建設(shè)的需要。 利用無(wú)人機(jī)全面、快速地了解目標(biāo)地形地貌、水文氣象等信息，可以為管道選線提供依據(jù)。搭載高分辨率航拍相機(jī)和測(cè)繪吊艙對(duì)任務(wù)區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪拍攝，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及時(shí)提供區(qū)域的地理、空間數(shù)據(jù)信息，為油氣管道可行性研究階段的線路選擇提供指導(dǎo)。管道施工首先利用無(wú)人機(jī)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、交通、周圍環(huán)境，便于施工人員及設(shè)備快速進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開展施工，同時(shí)，利用無(wú)人機(jī)隨時(shí)查看施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度、安全生產(chǎn)的問(wèn)題、設(shè)備布置、管道走向、及對(duì)周圍環(huán)境的影響等，及時(shí)調(diào)整方案，保證按設(shè)計(jì)要求順利施工。管道巡檢無(wú)人機(jī)可以高效地完成大范圍的常規(guī)巡檢。搭載可見光和紅外雙光吊艙，具有晝夜監(jiān)控能力，可進(jìn)行全天候、全天時(shí)的監(jiān)控，并可在指定目標(biāo)上空懸停詳查，利用任務(wù)吊艙獲取管路周圍土壤環(huán)境、天氣、管路溫度等信息，發(fā)現(xiàn)情況即可定位報(bào)警，可以鎖定和跟蹤地面目標(biāo)探查細(xì)節(jié)，配合遠(yuǎn)程喊話器，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、威懾、制止破壞管線和盜油行為，并做現(xiàn)場(chǎng)取證。 對(duì)于氣田管網(wǎng)存在管線長(zhǎng)、巡檢點(diǎn)多、巡檢難度大等諸多難點(diǎn)，尤其是桁架、懸索跨等巡護(hù)危險(xiǎn)性較高的巡護(hù)段，無(wú)人機(jī)巡檢的優(yōu)勢(shì)非常明顯。利用無(wú)人機(jī)對(duì)石油管道進(jìn)行巡查，不僅可以通過(guò)規(guī)劃航線自動(dòng)巡查，也可以切換到手動(dòng)操控進(jìn)行特殊情況的巡查，提高了巡護(hù)作業(yè)的自動(dòng)化程度，不僅效率高效果好，而且保證了巡護(hù)人員的人生安全，降低巡查成本和風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)急監(jiān)測(cè)在遭遇洪水、泥石流、地震、山體滑坡等突發(fā)自然災(zāi)害中，無(wú)人機(jī)可以全天候全天時(shí)拍攝遙感影像，并進(jìn)入受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘查管道受損位置、受損情況及周邊次生災(zāi)害情況，還可掛載相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行掃描測(cè)繪，生成現(xiàn)場(chǎng)三維圖像，利用數(shù)據(jù)鏈將信息傳回檢查站和指揮中心，為制定維護(hù)搶修方案提供情報(bào)支撐，同時(shí)定位引導(dǎo)后續(xù)救援維護(hù)，最大程度降低災(zāi)害。 無(wú)人機(jī)的種類和選擇 在實(shí)際應(yīng)用中，由于無(wú)人機(jī)的種類多種多樣，比如固定翼無(wú)人機(jī)、垂直起降固定翼或傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)、多軸飛行器、無(wú)人直升機(jī)等等，這些種類的無(wú)人機(jī)各有優(yōu)勢(shì)和不足，應(yīng)面向行業(yè)應(yīng)用做取舍，選擇最合適的無(wú)人機(jī)類型。考慮到巡檢站一般在幾十公里的范圍內(nèi)進(jìn)行輻射，且要穿越山川峽谷等復(fù)雜地帶，并需要超低空飛行和懸停貼近事故點(diǎn)做詳細(xì)檢查和拍攝，由此，要求無(wú)人機(jī)具有較高的飛行速度、航程、空中懸停、貼地飛行、超低空飛行、快速爬升和較大的載荷能力去掛載多功能吊艙和數(shù)據(jù)鏈、通訊設(shè)備，并具有除任務(wù)載荷以外空投一定物資的能力，因此，綜合考慮，只有無(wú)人直升機(jī)完全滿足以上要求。而我國(guó)油氣資源多集中在西部、西南、西北高海拔或荒漠地帶，并且四季多雨、高溫或是極低溫環(huán)境中，所以對(duì)無(wú)人直升機(jī)的動(dòng)力也有特殊要求。由于油動(dòng)無(wú)人直升機(jī)在高海拔和極低溫環(huán)境中難以順利運(yùn)轉(zhuǎn)及油料本身易燃屬性，所以在油氣資源巡檢中需要仔細(xì)考慮，而電動(dòng)無(wú)人直升機(jī)似乎不存在這些問(wèn)題。電動(dòng)無(wú)人直升機(jī)雖然在續(xù)航力上不及油動(dòng)無(wú)人直升機(jī)，但迅速反應(yīng)能力、環(huán)境適應(yīng)性、操控性、使用壽命、易維護(hù)性、采購(gòu)成本都更具優(yōu)勢(shì)。 目前，工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，行業(yè)應(yīng)用也越來(lái)越普及，采用消費(fèi)級(jí)多旋翼航飛行器做巡檢將越來(lái)越邊緣化。無(wú)人機(jī)小型化智能化的發(fā)展，使無(wú)人機(jī)的使用將更加便捷，操控也越來(lái)越簡(jiǎn)單。隨著任務(wù)載荷越來(lái)越多樣化，工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)和遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、地面感應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)高度結(jié)合成為必然趨勢(shì)，形成數(shù)字化、信息化的油田管道管理系統(tǒng)，助益工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)生活。無(wú)人機(jī)在石油天然氣行業(yè)的管道巡檢將使人工巡護(hù)智能化，提高隱患監(jiān)控質(zhì)量和巡護(hù)效率，根本上解決人工巡檢花費(fèi)周期長(zhǎng)、人力成本高、巡護(hù)有盲區(qū)的問(wèn)題。無(wú)人機(jī)在山區(qū)管道巡護(hù)、高原和沙漠油管巡護(hù)、桁架和峽谷油管巡護(hù)、人員聚居區(qū)管路周邊活動(dòng)和占?jí)赫{(diào)查、近海油氣管道監(jiān)控、災(zāi)后次生災(zāi)害評(píng)價(jià)、泄露和盜油定位巡查、環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)事故的應(yīng)用上都有巨大應(yīng)用價(jià)值。