能源线路的自主巡查

一般来说,油田、气田和大型发电厂都设在远离人口稠密的地方,因此输油、输气和输电的管道、线路要穿越漫长的距离才能抵达大中城市。而这些管线并不是铺设下去就万事大吉,由于气候地质现象、野生动物活动以及人为因素,管线经常遭到破坏,特别是在发生地震和冰雪灾害的时候,就更需要仔细检查。但是在无人区,汽车很难开进去,如果靠人力巡查,不但缓慢,而且有很大的风险,容易造成巡检人员的伤亡。

图3-3　电力巡查

利用卫星导航技术指挥无人飞机巡查是一个很好的办法,如图3-3所示。技术人员先按照线路的走向为无人机设置好航路,无人机就可以沿着管线的走向飞行,飞机上携带的摄像机自动拍摄管线的情况,如果发现疑点,无人机还可以降低高度,盘旋拍摄。在确认了故障位置之后,技术人员可以根据卫星导航仪发回的数据直接在地图上标定,维修队就能直奔故障现场解决问题。如果没有卫星导航技术,查找故障点的工作会耗费很长时间,不但会造成庞大的经济损失,还会导致严重的环境影响。

在大城市里,卫星导航技术也能为线路巡查提供很大帮助。城市的煤气和天然气管道难免有老化、泄漏的情况发生,如果不能及时修复,会有很大的事故隐患。这时候,精确定位的卫星导航接收机就可以大显身手了。为了提高精度,需要有一台接收机作为参考站,不断测量当地的导航信号误差,然后把修正数据通过无线电台发射出去,提供给附近的其他接收机。用这样的方法,实际查找泄漏点的接收机可以拥有米级的精度。只要确定了位置,抢修人员就可以迅速挖开路面,找到管道的破损点,对其加以修复。

在传统方式下,巡检人员要手工把数据记录在纸上,回到总部以后再上交。这不但很麻烦,也失去了时效性。因为有的时候,巡检总部需要同时看到所有设备的情况,才能及时发现隐患、避免故障,特别是在发生自然灾害或大规模调度的时候。有了卫星导航技术,再结合无线通信技术,巡检人员可以每到一处就把数据记录在手持电脑上,随同位置信息、检查时间信息等一起即时发回总部。总部根据这些数据,就能及时掌握全系统的状态。

现在,科研人员还发明了装有卫星导航接收机的巡检机器人,它们会像长臂猿一样挂在电缆上,沿着电缆爬行。有了这种机器人,如果再出现类似2008年冰雪灾害那样的特殊情况,它就可以发挥很大作用。机器人可以在卫星导航仪的指引下,逐段检查是否存在机械或者电气故障,支撑电缆的杆塔是否倾斜等问题。如果遇到有电缆结冰、积雪的情况,机器人还可以当场清除。此外,机器人还可用摄像机把故障现场拍摄下来,连同位置信息一起发回总部,然后由技术人员分析,制定抢修方案。