无人机在烟囱防腐工程中应用可行性研究

杨中波 陈梦 李兵

（华电郑州机械设计院有限公司 河南 郑州 450015）

无人机在烟囱防腐工程中应用可行性研究

杨中波 陈梦 李兵

（华电郑州机械设计院有限公司 河南 郑州 450015）

本文从无人机的概念以及发展背景入手，阐述了无人机目前在中国以及世界范围内的发展现状，介绍了无人机在各领域发挥的作用；然后，针对烟囱防腐工程的施工特点，分析可能存在的质量安全问题；最后，结合无人机的特点，介绍了无人机在烟囱防腐工程质量安全管控中的可行性。

无人机；电力巡检；烟囱防腐；高空作业；安全检查

无人机即无人驾驶飞机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等，其中最为常见的是无人直升机、无人固定翼、无人多旋翼[1]。近年来，无人机在日常生活中的使用日渐频繁，目前已经在测绘、航拍、农业植保以及高层建筑快递等方面做出卓越的成效。烟囱防腐工程的施工质量检测、高空作业安全检查等方面仍处在人工检查的阶段，不仅费时费力，而且成效欠佳，不利于安全生产风险把控。因而，根据无人机自身轻便小巧、便于操作等特点，可通过无人机代替人进行远程检测和检查高技术含量、高风险的工作，具有较好的应用前景。

1.无人机的发展现状

无人机最早诞生于1917年，起初是作为靶机使用的，后来逐渐在空中侦察、目标指示、电子对抗等领域中投入使用[2]。老式的无人机滞空时间短，飞行高度低，侦察监视面积小，不能连续获取信息，甚至会造成情报“盲区”。新一代无人机从低空飞行向高空长续航能力发展，甚至向隐形无人机发展，目前美国的无人机科技水平代表着世界最高水平[3]。在我国，无人机的研制已有几十年的历史了，从最初的无人靶机系列，到高空高速无人侦察机，目前已经开发出了数十种产品，广泛应用在空中侦察、目标定位、战场评估、战场监视等领域。

2.无人机的实际应用

无人机主要应用于军事，但近几年开始在民用领域广泛应用，包括电力巡检、环境保护、应急救灾、遥感测绘等。电力巡检领域，通过装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机，可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像[4]；环保领域，可通过无人机观测空气、土壤、植被和水质状况，还可利用携带催化剂和气象探测设备的柔翼无人机在空中消除雾霾；应急救灾领域，利用搭载了高清拍摄装置的无人机对受灾地区进行航拍，实时全方位地监测受灾地区的情况，以防引发次生灾害；遥感测绘领域，无人机与遥感技术的结合，可快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析。

3.烟囱防腐施工

3.1 施工特点

3.1.1 受限空间作业 烟囱防腐工程的施工基本都在烟囱内，即在受限空间内施工。作业区域狭小，气体流通不良，且需要足量的照明。受限空间中危险有害因素多，容易发生安全事故，造成严重后果；作业人员遇险时施救难度大，盲目施救或救援方法不当，又容易造成伤亡扩大。

3.1.2 高空作业 凡在坠落高度基准面2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行作业，都称为高处作业。烟囱防腐工程的施工常常在几十米甚至上百米的施工环境下，坠落高度远大于2m，施工中人员安全通常靠安全绳保护。如若发生安全绳未起到作用或安全绳挂靠位置不当，其后果不堪设想。

3.1.3 大型吊装作业 烟囱防腐工程施工中顶梁等的吊装通常能达到500KG甚至更重，吊装过程中滑轮组以及钢丝绳的牢固可靠才能保证整个吊装作业的安全，若在施工过程中出现钢丝绳断裂或者滑轮轴转动会产生严重的安全事故。

3.2 可能存在的质量安全问题

3.2.1 在高空作业过程中，施工人员安全意识容易懈怠，管理人员不能够旁站监督，从而产生安全隐患。

3.2.2 施工过程中的安全隐患不能够第一时间发现，容易造成安全事故。

3.2.3 施工人员焊接过程中出现的质量问题，只能在探伤检测中发现。

3.2.4 探伤检测必须由专业人员登上烟囱一处处检测，费时费力且效率不高，亦容易产生人工误差，影响整体施工质量。

3.2.5 在竣工后进行施工质量检测，检测人员攀登烟囱检测存在着风险，并受天气影响，推迟交付时间。

4.无人机在质量安全管控中的可行性

4.1 高空作业旁站

烟囱防腐施工过程中，常采取旁站制度来保障施工质量以及施工安全。而无人机体积小，飞行模式多样，能够在作业区域外的飞行。正好能够弥补高空作业无法旁站的盲点，实现全方位全天候的旁站监控，继而及时发现安全隐患，减少安全事故的发生。

4.2 高空作业指导

高空作业中，施工人员技能参差不齐，而技术人员又不能实时现场监督，对检查不合格项返工、重复施工的情况往往力不从心。无人机体积较小，操作方便，方向灵活可以自由悬停在各种高度。通过无人机上安装摄像头即可完成作业的监督，大大提升施工一次性通过率，提升工作效率，提高效益。

4.3 作业安全检查

高空作业安全检查往往是在施工人员登上烟囱施工前进行，对于施工人员的违章作业、违反劳动纪律不能及时发现并指出。无人机尤其是现在主流的四旋翼无人机，其操作简单，可靠性高，勤务率高等特点，恰恰可以圆满完成高空作业安全检查的任务。

4.4 代替人工检测

现阶段的焊缝检测，通常都是检测人员用探测仪逐一对焊缝进行探伤检测或者是采取着色剂进行着色检测，不仅费时费力，而且还无法保证检测质量。无人机可以搭载检测仪器实现远距离检测，既可以保证检测速度，又可以保证检测质量。

5.结语

随着时代的发展，生产生活的方方面面都追求着快速高效，无人机的自身优势也让无人机走在时代的风口浪尖。在烟囱防腐这一传统行业中，无人机能够在高风险的工作中代替人来完成工作，在质量检测方面可以又好又快的完成，加之无人机自身的可靠性、操作简单、勤务率高等特点，在未来的烟囱防腐工作中，无人机应该会得到快速的发展。

[1]易舟舟.无人机在电视新闻中的应用与前景[J].西部广播电视，2014(15):46-46.

[2]郑小兵，郑彦春，张红军，等.无人机摄影测量技术用于电力勘测工程的探索和设想[J].电力勘测设计，2009(6):22-24.

[3]李磊，熊涛，胡湘阳，等.浅论无人机应用领域及前景[J].地理空间信息，2010，08(5):7-9.

[4]梁焜.电力巡线无人机地面监控技术研究[D].南京航空航天大学，2014.

TP18

A

1009-5624（2016）05-0110-02

杨中波（1979.04-），男，汉族，河南商丘人，硕士，高级工程师，从事环境安全管理工作。