王小平

西气东输管道公司

随着技术不断成熟及管理制度不断完善，无人机在民用领域的应用条件日趋成熟，行业内对油气管道领域应用无人机的呼声也越来越高。为了提高工作效率，强化技防措施，西气东输管道公司于2015年配备了少量大疆精灵4无人机，探索开展无人机应用，取得了一些经验。2016年，公司又与十余家无人机制造服务单位进行了技术交流，以推动管道行业无人机应用的进一步发展。

1 无人机应用的几个重要问题

1.1 安全性问题

首先，无人机本身必须安全可靠。不能因天气（大风、强降雨除外）、机械故障、飞行操控等原因致飞行可靠性降低，甚至出现坠机事件。其次，无人机的应用必须确保现有油气管道线路安全水平。再次，无人机飞行航线下方是大量林地土地、公路交通网络、人口活动区域等，突发事件下必须保障第三方人员及财产安全。

1.2 合规性问题

2017年1月，杭州萧山机场航道附近发生无人机近距离拍摄民航飞机事件，引发社会各界对无人机飞行合规性的广泛讨论。2月份，有报道称四川绵阳疑似无人机闯入民航飞机航道空域，造成多架飞机备降其他机场。因此，合规是无人机使用的最基本要求，必须满足民航空管及其他相关部门的规定，在规定的时间和空域内飞行；无人机驾驶员必须按照《民用无人机驾驶员管理规定》参加培训取证，持证上岗。

1.3 适用性问题

不同于当前较为成熟的无人机电力巡线，油气管道日常巡线需要无人机发现并预警影响或可能影响管道安全的施工行为，如机械施工、定向钻施工等；发现管道周边地形地貌变化，如出现坑洞、沿线坡体移动等。应急抢险方面，需要无人机获取抢险现场的空中俯视全貌以及事故发生前后的对比图片，为抢险决策提供支持。

2 无人机实际应用探索

2.1 管线巡护

（1）平泰线开封站至兰考南彰段巡线试验

平泰线开封站至兰考南彰段管道全长100 km，全程采用GPS定点自主飞行。试验选用固定翼燃油驱动无人机，弹射式起飞、伞降，正常巡航速度为100 km/h，最大航程300 km。试验时长约3 h，时间分配为：前30 min为弹射器安装，无人机起飞前检查；后30 min为无人机降落、图像下载、软件处理识别及结果推送；中间2 h为无人机往返时间。试验中共发现17处疑似对管道有影响的风险点，表明无人机能够发现影响管道安全的风险因素，但对风险因素识别不完全，且存在水工保护被识别成违章占压等问题。巡检结果反馈时效尚需提高（见图 1）。

图1 开封站至兰考南彰段巡线试验

（2）西二线南昌上海支干线鹰潭至上饶段巡线试验

南昌上海支干线鹰潭至上饶段管道全长70 km，全程GPS定点自主飞行。试验选用固定翼电力驱动无人机，垂直起降，正常航速约80 km/h，最大航程70 km。根据公司提出的技术需求，无人机服务公司研究开发了自动识别与预警软件。试验结果表明，无人机在400 m高空能够发现管道沿线警示牌及其左右100 m范围内挖掘机等影响管道安全的风险因素，但地面人员处置配合项目未进行联合测试（见图 2）。

图2 鹰潭至上饶段巡线试验

（3）其他应用试验

2015年，西气东输管道公司采购少量大疆精灵4无人机，开始在南方地区开展无人机巡线探索工作。包括：对山区、河流等巡查难度较大管段采用无人机巡线，以提高巡线效率；在地质灾害风险识别过程中，应用无人机航拍地形、收集图像信息，可帮助分析风险大小；对管道沿线高后果区进行航拍、收集图像信息，比较其变化情况，为高后果区识别及管理提供依据。截至目前，已成功收集管道广角影像资料近2 500张，成功预判有效信息112条，为管道保护提供了有力支持。

2.2 应急抢险

（1）湖北鄂州车湾河河水溢坝

2013年，西气东输管道公司与廊坊管道学院开展无人机项目合作，对西一线干线苏浙沪段296 km管道进行无人机航拍，形成了管道线路正射影像资料，获取了管道周边环境数据信息，在此基础上开发了应急支持系统。该系统在处置2016年湖北鄂州车湾河河水溢坝等险情中，帮助应急抢险指挥部第一时间了解现场环境、判断险情，发挥了重要作用。为管道应急抢险工作提供了技术支持。未来，正射影像系统将有可能向实现坐标查询、山体地物体积和坡度/坡向等计算向更加丰富的实景3D模型转化，更加有利于管道线路现场抢险工作。

（2）深圳光明新区12•20滑坡

2015年，深圳光明新区12•20滑坡抢险期间，公司采用无人机收集现场图像信息，为现场情况分析及确定抢险路径等提供了帮助。

（3）江西丰城电厂垮塌事故

2016年，受江西省安监局应急救援指挥中心征调，公司南昌管理处派员应用无人机对发生垮塌事故的江西丰城电厂冷却塔展开空中航拍，第一时间将拍摄图像用手机快速剪辑后发送至指挥中心和正在赶赴现场的相关领导手机上，为抢险决策提供了最及时的帮助。后续事故调查中，协助事故调查组完成了塔顶施工细节和塔体结构外观的航拍调查取证任务（见图 3）。

图3 江西丰城电厂事故现场航拍图

3 结论及展望

通过试验和初步应用，在陡峭的山区等人员难以到达地区，无人机巡线优势明显；在管道事故抢险，特别是地质灾害、防汛抢险中，利用无人机航拍及时获取现场信息，可为抢险决策提供有力支持。但无人机日常巡线的相关技术尚需继续开发和整合，自动识别、实时报警等功能需要进一步完善。目前，无人机技术在油气管道领域的应用刚刚起步，随着其技术不断成熟和应用管理日趋完善，相信未来会有广阔的应用前景。

作者：西气东输管道公司副总经理。

《管道保护》2017年第3期（总第34期）