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管道研究

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无人机巡护替代人工巡检可行性研究

来源:《管道保护》杂志 作者:颜刚 陈俊 陶志刚 孙国强 时间:2019-7-16 阅读:

颜刚 陈俊 陶志刚 孙国强

中国石油北京天然气管道有限公司

 

 

1 问题提出

陕京管道石家庄处石家庄作业区,管辖陕京二线、三线管道总长204.6 km,途经山西盂县,河北省井陉县、井陉矿区、鹿泉区、正定县、藁城区;其中辖区翻山地段约40 km,主要分布于井陉县地段,其他地段以丘陵、河川、平原为主。目前管道巡护执行属地巡护外包与作业区巡查结合的方式。长期以来管道管理囿于“点”“线”思路和“5 m”范围界限,对周边自然环境、地方经济发展等信息采集缺乏有效手段,管理数据收集分析利用不足,已难以适应管道安全和公共安全的需要;同时人工巡线成本逐年提高,创新管道巡控模式势在必行。


2 实现目标

无人机因其零人员伤亡、应对恶劣环境作业、强机动、易操作等优势,在农林植保、电力巡查、应急通信、灾害救援、遥感测绘等领域的应用效果显著,在管道巡护中也得以实际应用。石家庄作业区在40 km山区开展无人机管道巡检证明,无人机巡检速度快(是人工的20倍以上),发现问题快速及时;影像数据资料齐全,可供长期进行数据对比分析和研究,相对人工巡护记录等更具可靠性;降低了人工巡护管理成本,将作业区管理人员从一般性事务中解放出来,集中精力做好管道风险管控、风险辨识、应急处置、无人机遥控及数据图像分析等高技能工作(表 1)。


3 巡检方案

3.1 人机结合巡检

(1)巡检方案

在允许周飞检条件下,无人机巡检的翻山、丘陵段,人工巡检频次可调整为每半月1次,增加巡线工管道基础设施维护、问题处理时间。巡护业务外包公司保持每周1次巡检、检查,增加每周对无人机巡检发现问题及时确认处理的工作内容。

作业区管理人员每周专人跟踪无人机巡检,每周巡检2~3次,将更多时间用于重点地段管道风险辨识及管控、问题处理及学习无人机驾驶技能方面。通过人机结合巡检减少外包巡护、作业区管理人员及无人机重叠巡检区域频率,强化三者管控重点,逐步实现传统管理向科技管理的转型,提升管理者素质和风险管控的水平。

(2)优缺点分析

该方案实现了人机结合巡护、加密巡检、集中处置,优点是能够达到加密巡护、问题发现并加快处置目的,减少了山区地段的人工巡检频次、翻山越岭风险,解放外包单位部分人员巡检任务,集中参与作业区维护、现场管理工作。缺点是无人机巡检、外包单位巡检、作业区巡检结合度不高,无人机融入安全管理责任度不高,职责划分不清晰,作业区掌握无人机核心技术进程慢,外包单位属地工作人员不能大幅度减少,成本相应增加。

3.2 无人机为主巡检

(1)巡检方案

对具备条件的管段全面实施外包无人机巡检,配备地勤维护队(现有18名可减少为6~8名),建立维护服务点。每周地面巡检1次,同时对无人机巡检发现的问题予以确认处理,并对管道设施进行维护。对尚不具备条件的管段继续按照现有模式业务外包巡检。

作业区管理人员每日检查无人机巡检情况,每周参与一次无人机巡检(最好参与操作),制定无人机巡检管理办法(包含设置关键盘旋点、路线等),现场处理相关工程、违建等事件,每半月开展1次全面巡检。初步形成一个作业区内无人机巡检、外包维护两种管理模式。外包、作业区安全生产任务和职责划分清晰,安全生产责任与问责相应转移外包单位。

(2)优缺点分析

该方案可实现作业区管理和外包巡护根本分离。优点是实现作业区以无人机巡检、重点风险问题处置为主,巡护单位以维护、问题处置、现场管控为主,职责、责任划分更为具体清晰。培养一批无人机技能人才,减少巡护人员数量、成本投入,实现属地基础管理集中维护、标准化管理。缺点是作业区无人机驾驶员、图像分析人员短缺,巡护单位现场管控人员经验不足、能力有限,完全分离后监管任务较重,安全责任不能根本分离。


4 保障措施

(1)由于部分管道处于空管区域,无人机巡检空域申请困难,需积极寻求与空军部队接洽或合作,逐步实现日飞检目标。同时配合相关机构积极推进民用低空领域开放无人机政策落地。

(2)增加山区地段固定式视频监控设备投用,逐步实现空、地两级空间监控,减少人工投入成本。

(3)加大无人机驾驶员、数据图像分析处理人员等人才培养,通过考核取证、交流培训,培育专业人才队伍。

(4)选择试点探索创新管道巡护模式,加大对管道科技创新成果、新技术的研发投入,加强交流学习,促进相关管理人员技能转型和提高。

 

作者:颜刚,中国石油北京天然气管道有限公司石家庄输气管理处管道科科长。

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