探讨无人机巡线方式的智能化探索

探讨无人机巡线方式的智能化探索

杨洋 ,韩忠魁,赵丹丹

辽阳石化分公司动力运行部

摘要：目前，输水管线、输电线路、蒸汽管线在一般情况下会分布在荒凉的地方，其地形地貌形式较为复杂，管线路在进行人工巡检的时候存在很多困难的问题。管线路在正常的运行中会受到自然环境和人为环境的影响，导致管线路受到损害，影响整个供能系统的稳定运行。为此，定期的巡线工作是极为重要的，借助管线路巡视工作开展中的无人机技术应用能够提升供能系统巡视效果，保障企业供能平稳运行。

关键词：无人机技术；输水管线、输电线路、蒸汽管线巡检；应用

化工企业中输水管线、输电线路、蒸汽管线铺设有以下特点，输水管线多在地下、电力输电线路多是架空、蒸汽管线多在地上。接下来文章通过实践探查，全面阐述了无人机技术应用和巡检工作开展结合带来的便捷。

一、应用无人机技术进行管线路巡检的优缺点

（一）无人机巡视线路的优点

   （1）可以实现超视距、长时间的巡视工作。在传统的人工巡视模式中，巡视人员经过了长时间巡视工作之后，还容易产生视觉疲劳，从而直接影响到后续的巡视效果。此外人工巡视模式中的巡视距离还会受到人视力限制，无法及时发现一些远距离以及微小故障。但是无人机技术的应用则能够很好的替代人工进行作业，通过自主悬停以及自由飞行的模式和红外热成像摄像头的结合，也能够及时发现管线路中存在的故障并加以处理，还具有比人力工作范围更广的优势。（2）提升巡视效率。因为无人机能够随时起飞，在巡视过程中还能够有效避免地形造成的影响，这也就能够促使巡视工作变得更加的简单，并能够进一步提升管线路的巡视效率。（3）无人机有着更高的智能化水平跟机械化水平，实现GPS定位导航系统和航线动态规划系统的融合，减少工作人员的工作负担。对于一些复杂的环境也有着非常强的适应能力，并且能够实现简便、高效的巡视工作。

（二）无人机巡检作业中存在的问题

（1）无人机的通信能力。现阶段受无线通信技术的限制，无人机巡线作业需操作人员现场操控，且巡检范围不能超过它的最大遥控距离。（2）无人机的避障能力。安全问题是管线路巡检过程中的重中之重。无人机巡检过程中，难免会遇到交跨线路、树木、建筑物等障碍物。无人机是通过GPS方式进行导航定位的，由于GPS存在误差，所以无人机在执行任务的过程中可能会出现偏离预定航向的情况，造成无人机与管线路或其他障碍物发生碰撞，对操作熟练度要求较高。（3）如遇恶劣天气如5级以上大风、冰雹、雷电等天气，对无人机飞行存在一定的影响，不能很好地完成巡视任务。（4）巡视过程中可能出现鸟类或其它飞行物干扰或碰撞，导致无人机出现损坏等问题。（5）防爆区域不可作业。

二、人工巡检中无人机的应用研究

（一）管线路全方位巡检中的应用

在线路巡检工作中，无人机有着具大的应用优势。随着科技的发展无人机可搭载部件很多，如红外热成像相机、喷火器、运程喊话器等。在巡检工作中应用较多的是红外热成像相机，热成像能够对架空输电线路、输水管线地面、蒸汽管线表面，从空中进行全方位的拍摄，快速锁定监测目标，并将拍摄的图像通过信号传输实时反馈到巡检人员，迅速做出可靠的解决方案。无人机搭载红外热成像就是给无人机装上了火眼金睛，这样的组合不受地形、时间限制，可以减少人力或代替人力完成高危险作业环境下的巡检工作，巡检效率高，成本低。此外，石油化工企业大型设备的安全是保证其正常运营的关键因素，厂区设备庞大复杂，分布面积广，北方因冬季气温影响，管线冻凝情况时有发生，人工巡查范围大、难度高，任务颇为繁重。无人机对厂区设备的热故障进行监控排查和定期检测，也能充分发挥其优势。

（二）检测方法

（1）输水管线巡检。由于输水管线线路漫长，且途径区域偏僻，地貌复杂多变，管线漏水难以监控，人工巡检需要面临管线沿线周围人员复杂，设施经常因季节变换地层移动而损坏，这些外在因素和人为因素极大增加了巡检难度，由此导致的巡检疏漏，将造成难以估量的后果。无人机搭载红外热成像在输水管道上空进行巡检侦查，通过清晰的红外热像图可快速定位故障点。红外热成像技术可在夜间无障碍工作，第一时间发现并处理问题，变焦镜头可随时拉近镜头远距离查看管线泄漏点细节，将清晰影像实时传输并保存，实现零死角无盲区巡检，使用时不受地理条件、环境条件和光线限制，及时发现安全隐患，降低泄漏影响面积，为安全运输提供保障的同时，还能减少能源浪费，有效防止因泄漏带来的负面影响。（2）架空输电线路巡检。输电线路与输水管线一样，线路漫长、偏僻、复杂，还有一个特点“高”。无人机能够帮助巡检人员在不用登高作业的条件下，及时发现线路中存在的某个点或局部区域所出现的异常过热问题。在电力输电线路巡检工作中，经常会遇到输电线路中存在异物的情况，如果不将这些异物进行及时的清除，便可能会引起输电线路故障，甚至还会因此而发生触电事故，也可以用无人机清除输电线路中的异物。无人机通过在地图上设定飞行路径后，可按指定的飞行路径飞行，全程自主化作业。并且记录拍摄位置，下次起飞时无人机即可自动悬停至相同位置并将云台转向相同方向，复现相同成像，在作业时全面记录经纬度、拍照信息，以便后续查询总结。（3）蒸汽管线巡检。相对于电力和输水巡检，蒸汽管线巡检就简单一些。蒸汽管线一般都铺设在管架上，管线保温外镀锌铁皮，一处漏点可能伴随多处冒汽。通过无人机红外热成像能快速查找到温度最高点，从而判定漏点位置，减少作业面，缩短施工时间。

三、结束语

总而言之，将无人机应用到线路巡视当中，不仅使巡视成本得到显著降低，而且缩短了大量的工作时间，使得巡视效率明显提高，同时也保障了巡视人员的生命安全。由此可见，无人机将成为线路巡视今后的主流趋势，新技术在不断向前发展，它对管网、电网运行及监控都有很大影响，可以说无人机在具体的实际工作中，需要有关人员加强对无人机巡检线路技术的分析和应用。本文主要阐述了无人机巡检的相关特征及主要用途，希望能够为广大同行人士提供一点参考价值。

参考文献

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