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工业环境密闭空间检查——无人机解决方案

 

几乎所有的行业都或多或少的面临封闭空间检测监控的需要。更严格的法规,HSE规范条例和资产的运行老化都需要企业越来越频繁,更彻底和更复杂地检测筒仓,油罐,下水道,管道,通道竖井,烟囱,锅炉,人孔或地下电缆廊等等区域。

在密闭空间内工作通常会带来以下风险:

  • 工人呼吸的氧气量不足或接触窒息物

  • 接触危险化学或生物物质

  • 火灾或爆炸的危险

  • “机械”危害:设备的移动部件,结构危险,吞没,缠结,滑倒,坠落,倒塌或坠落的碎片

减低以上风险,相关的安全防护措施的成本非常高。譬如防护器械,安全构架,相关进入许可申请审理产生的行政成本,以及额外作业人员成本。很多情况下,额外的一个工作人员需要在入口附近以确保入口通畅以保证在内部工作人员的安全。

后,基础设施不能正常工作的代价是非常昂贵的。进入狭小密闭空间的准备以及设置可能的访问方法(如脚手架)所需的时间通常就会带来高额的资产损耗。

在与发电,石油和天然气,水管理,海运和化工领域大量工业企业的交流中,我们发现他们正在积极寻找新的解决方案,以取代危险,慢速和昂贵的人工实地视觉检测。

密闭空间检测的现有解决方案

许多客户都在寻求尽量地压缩人工进入空间检测的需要,然而在大多数情况下,人工实地检测还是无法被完全取代。

工业内窥镜有时被视为是一种非常经济高效的解决方法,无需人工进入即可获取图像。然而,这些方法于少部分的简单直线的操作空间,超出单一维度的运动访问仍然无法实现。

“爬行式”机器人是检查形状规则的长形空间(如管道和导管)的工具。它们可以没有时间限制地在管道内的几百米处进行实时检测。但是,它们往往只适用于没有明显障碍物,T形接头或管道直径变化较大的空间情况,其他值得注意的开发项目还有“蛇”机器人,它们能够通过人孔进入并在罐内运行,在离进入孔足够近的区域,“蛇”机器人的覆盖率几乎是百分之百;这种系统的缺点是其重量和占地面积很大。目前这些系统大多处于原型阶段,大型的使用案例还没有被发现。

后,其他定制机器人系统(如“攀爬者”)机器人利用磁铁在垂直金属表面运动,从而能够在受限空间内部金属面上自由“行走”,但是前提条件是空间没有明显阻碍移动的锐角。尽管已经开发了一些这种“攀爬者”的微型版本,但大多数这类机器人通常是沉重且昂贵的设备。

无人机解决方案

无人机或无人驾驶飞行器(UAV)用于室内,并且还是在一个受限且复杂的空间中听起来有点天方夜谭的味道。因为大多数为人熟知的无人机使用案例都是在广阔的空间,目的是需要覆盖大面积的区域,例如农业或电力线路检查。

然而,无人机比其他移动机器人具有更多的优势:多功能性。它在三维内的灵活机动性几乎保证了无人机从任何角度出发都能到达所有区域,无论所处环境的形状,材料和几何构造如何。

这种多功能性还使用户能够利用其在工厂内执行多项任务,大大缩短了投资回报的时间。另外,这些多功能无人机通常可以批量生产,也使得它的价格往往比定制地面机器人便宜。

然而,在室内使用无人机需要解决一个主要问题:碰撞风险。实际上,飞行中的碰撞是所有无人机操作者的噩梦,因为仅一次接触碰撞就可能导致无人机坠毁并失去飞行能力。即使是操作达人也不能保证无人机在复杂的有限空间内不与任何障碍物接触,更何况当飞行轨迹在操作者视线之外。无人机在室内飞行还面临多种其他挑战:狭小封闭空间可能产生的气流不稳,存在粉尘,信号传输超出视线范围,完全漆黑环境或者存在反射表面从而导致的图像质量低下等等情况。

但是,对于一些狭窄、密闭空间、装置内部空间或需要进行近距离观察和检测的工况,例如:管道内部,市政管道管网内部,压力容器内部,工业锅炉内部,地下矿井巷道,地铁隧道等,常规的室外无人飞行器(无人机),由于未考虑密闭狭窄空间的飞行设计,桨叶和机体无任何保护措施,经常导致桨叶损伤和炸机事故的发生,不仅造成相应的财产损失而且为工业现场带来了潜在的危险。

目前全球范围对于狭窄空间、密闭空间无人机防碰撞检测解决方案有两种方向,一种为主动防碰撞即通过搭载不同方向的传感器,提前对环境进行检测并判断障碍物,通知无人机在飞行过程中进行避障,由于狭窄密闭空间内情况复杂,空间有限,此类提前预判的防碰撞解决方案较难实现;另一种为被动防碰撞即通过一个特殊设计的耐冲击和碰撞的保护罩,将整个的无人机系统保护起来,大大提高了检测过程中的安全性,即保护了无人机本体又保护了被检测的环境,同时提高了检测人员的安全性和飞行信心。

 

可碰撞无人机,俗称:耐碰撞无人机,防碰撞无人机,室内无人机,笼式无人机,球形无人机,密闭空间检测无人机,有限空间检测无人机等,顾名思义就是可以用于室内,密闭空间,狭小空间内飞行的无人机,代替人类进入到危险空间进行检测,目前已经广泛用于工业行业现场的检测工作,帮助客户节省了大量的人力物力,搭载脚手架的成本和时间成本,降低了检测工程师的人身伤害的风险,具体的应用场景包括:市场管道无人机检测,大型压力容器储罐内部无人机检测,工业锅炉内部无人机检测,大型室内会议厅的高空安检无人机,工业厂房内部的无人机检测,隧道内应急响应,应急处理无人机,建筑物内部,桥梁内部结构无人机检测等。