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社會的發展,是技術做功的必然結果。而技術的發展,以人為本是其核心理念。科技的每一次深度變革,都是推動人類社會向前的跨越,也是盡可能地為人類提供更便捷、更安全、更高效地服務。隨著信息化、智能化技術的飛速發展,傳統的人工作業逐漸被技術替代。特別是一些高風險作業,因為技術的應用,不僅保護了人類的生命財產安全,還提高了工作效率。
巡檢,是確保生產及作業安全的有力措施,旨在對存在安全隱患的問題早發現、早解決,保障技術設施的安全運維。然而,隨著工業生產場景不斷擴大的復雜性、多樣性,傳統人工巡檢遭遇安全風險、效率瓶頸和成本壓力。于是,在新質生產力風起云涌的當下,無人機巡檢正以“上帝視角”重構基礎設施運維模式。從高壓輸電線路到光伏電站,從道路橋梁到城市管網,無人機憑借其靈活性、高效性與低成本,逐漸取代人工巡檢,成為工業場景中“會飛的眼睛”。
無人機巡檢為什么能替代傳統人工巡檢?蘭州東方商易文化科技技術人員介紹說,主要是因為科技的發展,對物聯網、大數據、通信、人工智能等技術進行系統集成和融合,構建起“空天地一體化”的數據采集與分析系統,通過數據采集與分析系統,及時精準地發現問題,并提供決策依據,快速及時的解決問題。解放人力作業的同時,保障了工人的安全性,提高了工作效率。
破解傳統巡檢痛點,構建起“空天地一體化”的數據采集與分析系統
無人機巡檢,破解傳統巡檢中的技術難點和痛點。眾所周知,傳統巡檢多是依賴人工的經驗判斷和肉眼觀察來展開的。但是,肉眼觀察和經驗判斷畢竟要通過跋山涉水、對比分析才能獲得數據,而這些數據也只是通過肉眼觀察后得出的一個大約數,在精準度方面不能得到百分百的保障,因為人工目測不但存在15%-20%(如絕緣子微裂紋、光伏組件隱裂)的漏檢率,還無法實現毫米級缺陷量化分析。
另外,人工巡檢還存在低效率高風險。為什么會存在低效率?因為人工巡檢是人力的行走跋涉,翻山越嶺不說,還要攀爬塔身。那么,相比一飛而過的無人機來書,作業效率不是一般的低。以500kV輸電線路為例來說,單回線路長度超100公里,人工登塔檢查需2人/組耗時3天,而無人機僅需2小時即可完成全段掃描,同時,像登塔檢查還存在安全風險,如石油管道巡檢需穿越荒漠、山區等,人工涉險區域占比超過40%。但無人機巡檢就不存在安全風險。
無人機巡檢是依托物聯網、信息化、人工智能等技術,構建起“空天地一體化”的數據采集與分析系統。通過多傳感器融合(可見光相機、紅外熱像儀、激光雷達、多光譜儀等),構建從宏觀(線路走廊)到微觀(絕緣子溫度)全維度數據采集的感知層。利用AI算法驅動的實時分析(如YOLO目標檢測識別桿塔傾斜,熱斑分析算法定位光伏組件故障),結合路徑規劃算法(A算法、RRT算法),打造自主避障與最優航線設計決策層。再高精度飛控系統(厘米級定位)與長航時動力(氫燃料電池續航突破4小時),實現復雜環境下穩定作業的執行層。從而實現無人機巡檢。
無人機“空中診斷”,覆蓋六大應用場景。因為無人機對“空間高、跨度大、風險高”等場景的適配性,使其巡檢具有普適性。當前,無人機巡檢應用已覆蓋電力、油氣、交通、水利、新能源、城市管理等六大核心領域,并形成差異化解決方案。
無人機電力巡檢,成為“電網神經”的全天候守護者。電力行業是無人機巡檢的“第一戰場”。我國超特高壓線路總里程已超18萬公里,傳統人工巡檢難以滿足“應檢必檢、應修必修”的要求,無人機正成為“第二雙眼睛”。核心場景主要有輸電線路(桿塔、導線、絕緣子)、變電站(設備發熱、構架銹蝕)、配網(低壓線路樹障)等。無人機巡檢使線路故障發現時間從“天級”縮短至“分鐘級”,絕緣子自爆、金具松動等缺陷漏檢率得以極大的下降。。
無人機油氣管道巡檢,構建起“地下動脈”的立體監測網。眾所周知,油氣管道多穿越荒漠、山區、河流等地方,第三方施工破壞(占壓、挖斷)與自然腐蝕(土壤侵蝕、內腐蝕)是兩大核心風險。無人機通過“可見光+激光雷達”組合,可構建管道沿線三維地圖,精準識別施工機械、地表沉降等隱患。無人機開辟了夜間巡檢、應急響應等創新應用。夜間巡檢可以搭載熱成像儀,監測管道沿線異常熱源(如非法焊接)。而應急響應則是在泄漏發生后,無人機快速掃描污染擴散范圍,并能夠快速地輔助制定堵漏方案。
無人機交通基建巡檢,實現“鋼鐵骨架”的毫米級體檢。道路橋梁、高鐵線路、城市地鐵等交通設施,需高頻次檢測結構損傷(如鋼索銹蝕、混凝土裂縫),而無人機可實現“非接觸式”精準測量。在技術方面,橋梁巡檢通過傾斜攝影+點云建模,計算拉索索力變化,替代傳統“爬索機器人”的高風險作業;鐵路巡檢則搭載3D視覺傳感器,快速精準識別軌道扣件缺失、道岔磨損等。
無人機新能源巡檢,成為“綠色資產”的智能管家。光伏電站、風電場作為新能源核心資產,其運維效率直接影響發電收益。而無人機正是“降本增效”的關鍵工具。在光伏場景應用中,攜帶的多光譜相機掃描組件熱斑,結合IV曲線分析定位隱裂、二極管故障等。風電場景則是無人機貼近葉片拍攝高清圖像,通過AI識別微裂紋(長度>2mm即報警),替代傳統“吊籃作業”。海上風電因環境惡劣(鹽霧、大風),無人機巡檢效率可是人工的10倍以上。
無人機水利工程巡檢,實現“碧水防線”的動態監控。水庫大壩、河道堤防需監測滲流、滑坡、岸線侵蝕等問題,無人機通過“定期普查+應急排查”模式,實現全周期管理。在水利工程巡檢中,主要應用場景有大壩巡檢、河道巡檢等。大壩巡檢搭載合成孔徑雷達(SAR),穿透云層監測壩體表面形變,精度在0.5mm左右,預警滲流異常。而河道巡查是通過AI識別非法采砂船、垃圾堆積點(準確率>90%),輔助水利部門快速執法。
無人機城市管理巡檢,成為“城市生命線”的空中鷹眼。在城市管網(燃氣、污水)、高空廣告牌、危化品倉庫等“城市生命線”上,需高頻次排查安全隱患。而無人機憑借“低空優勢”,成為城市精細化管理的“新標配”。其典型應用場景有燃氣管網、高空廣告牌、應急救援等。其中,燃氣管網是通過激光甲烷遙測儀(檢測距離100米),快速掃描閥門井、調壓柜周邊甲烷濃度(閾值1%LEL即報警)。高空廣告牌是:搭載可見光+AI算法,識別支架銹蝕、螺栓松動(檢測速度50塊/小時)。應急救援是指在火災、地震等場景中,無人機可進入高溫、有毒氣體區域偵察,回傳現場畫面輔助指揮。
無人機巡檢不僅僅是技術的迭代,更是工業運維模式的變革。從“人工爬塔”到“云端看塔”,從“經驗判斷”到“數據決策”,無人機正以其獨特的“空中優勢”,成為基礎設施運維的“智能中樞”。隨著技術“突破與政策完善,未來的無人機巡檢或將突破”工具邊界,進化為“”自主決策的運維伙伴”,為千行百業的智能化升級注入新的動能。
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