▍前言
石油、天然气、煤矿是我国经济发展的血液,在工业生产、交通运输等领域至关重要,但由于产品原料本身具有高度的易燃易爆、有毒有害的特性,一旦发生火灾或泄漏事故,将带来不可磨灭的灾难。以2023年为例,国内十大危化品事故共652起,死亡1人以上的事故有113起,共造成327人死亡;火灾爆炸事故286起,占事故总数的44%,造成169人死亡,占死亡总人数的52%。
图片来源于:濮阳市应急管理局
由此可见,传统的人工巡检和监测手段已经无法满足现阶段工厂不同场景、工况的巡检需求,行业需要一种更加安全、高效、全面准确的巡检方案。在此背景下,智能巡检机器人应势而生。据机器人大讲堂了解,我国特种机器人市场规模在2017年为72亿元,2023年,市场规模达到约203亿元,年均复合增长率达到29.58%,其中智能巡检机器人市场规模约为19.71亿元,预计到2025年,我国智能巡检机器人的市场规模将突破100亿元,石化领域的防爆化工智能巡检机器人市场规模预计将达到19.69亿元人民币。
为了促进特种机器人(包括智能巡检机器人)行业的健康发展,我国政府相关部门出台了一系列支持政策,其中“863”计划智能机器⼈主题前15年⼯作的重点之⼀就是发展我国的特种机器⼈技术;《“十四五”应急救援力量建设规划》中提到要开展特种机器人的研发和应用;《“机器人+”应用行动实施方案》中提出到2025年显著提升特种机器人在行业应用的深度和广度。特种机器人产业发展欣欣向荣,已孵化出大批优质企业,北京陆航翼龙智能科技有限公司便是其中之一,其构筑的“空地一体化”智能巡检解决方案,有效推动了企业数智化与智能化高水平发展。
▍中低空点位:“无人机”强势起飞,为安全巡检“点睛”
在许多大型工业设施如石油管道、化工厂中,高耸的烟囱、塔架等结构往往难以通过现有的地面和地下巡检机器人进行有效监测。缺少空中巡检能力,就可能无法及时发现这些高处设施的潜在问题(如结构腐蚀、裂缝、保温层损坏等)。一旦出现问题,不仅会影响生产的正常进行,还会带来严重的安全隐患。
陆航翼龙以前瞻性的目光提出了针对石油管道等场景的巡检解决方案,利用无人机快速、灵活、不受地形环境影响的优势,搭载人工智能、计算机视觉等技术,快速发现并定位隐患信息,对人工巡检存在的局限性进行有效的补充,同时采用信息化手段,规范化巡护管理业务,实时监控并自动记录巡检视频与轨迹、风险信息、处置结果等巡护关键信息,基于一张图实现巡检任务详情的可查可溯,提升管道安全管理水平。
▍地面、地下点位:巡检机器人(摄像头)“室内+室外”以机代人,为高效巡检“添翼”
对于科技型企业来说,抓紧布局和集中突破“卡脖子”短板,取得具有自主创新的成果科技成果是企业成长、生存的必经之路。陆航翼龙自成立以来便深耕于科技创新之路,坚持以技术为导向推动产业转型升级,先后研发了防爆巡检机器人、配电室巡检机器⼈、机房巡检机器⼈、安防巡检机器人等……为客户提供智能化巡检和运维分析的整体解决方案。
防爆巡检机器人
轨道巡检机器人
安防巡检机器人
配电室巡检机器人
机房巡检机器
在室内场景,空间布局复杂、设备种类繁多且高度集成,传统人工巡检难以做到全面无遗漏,且在一些对环境要求严格的场所,人工巡检可能会带来潜在的污染和干扰。陆航翼龙巡检机器人能够在配电室/机房等室内场景进行7*24小时巡检,确保巡检工作的按时进行,并在异常情况发生时实时警告。此外,机器人能够对多种表计开关运行状态(信号灯、噪音、设备表面温度等)、动态环境(湿度、有毒有害气体等)进行全方面检测,保障高负荷运行期间设备处于正常稳定状态,为巡检人员提供科学决策依据。
室外巡检则受自然环境影响较大,暴雨、暴雪、高温、极寒等都可能对巡检人员和设备造成损害,传统方式在数据采集的准确性和及时性上都有一定局限性,难以满足现代高效管理和快速响应的需求。陆航翼龙防爆巡检机器人采用先进的GNSS-RTK、激光SLAM、四轮独立转向技术及基于九轴IMU的惯导技术,无论室内室外,均能达到厘米级高精度定位,且机器人的整体动力强、通过性好,越障能力强,可灵活避障,适应各种复杂路况。在暴雪暴雨、高温高压等极端情况下可代替或部分替代人工巡检,实现区域全覆盖巡视;目前已经通过了Ex db IIC T6 Gb防爆等级认证。
▍“智能辅控 综合联动”实现全方位实时监控
“空地一体化”智能巡检解决方案集成了无人机自主充电、远程操控、智能调度、多机协同;机器人自主定位、实时监控和数据处理等多种优势,可以通过智慧中心同时管理和调度多个巡检设备,针对不同的场景下发并远程调控无人机和机器人执行相关巡检任务,对厂内设备状态信息和危险因素进行监测。在面对突发事件如自然灾害、设备故障、人群受伤等情况时,智慧中心能够迅速反馈并派遣无人机飞至现场进行实时画面回传,为指挥中心提供第一手资料。
智慧中心作为智能巡检解决方案的核心,其组成要素包含无人机——智能巡检云平台和巡检机器人——中央控制系统两个部分。无人机智能巡检云平台采用物联网、人工智能、大数据等技术手段,实现从数据采集、智能分析、决策支持、可视化运营等全链路管控,通过图像识别和数据分析技术,云平台能够快速识别出异常情况,将缺陷坐标及缺陷图片进行预警提示;巡检平台可将实时监控画面推送调度中心,巡检结果下发至移动终端。
中央控制系统则是巡检机器人的智慧大脑,该系统包含任务管理、统计分析、系统设置、巡检点设置、直播录视频、语音对讲、告警设置、生成报表等功能,对机器人采集到的数据进行整合分析,与无人机反馈的信息相互印证,从而全面、准确地掌握巡检区域的情况,有效实现地面巡检机器人与空中巡检无人机的实时联动。
▍结语
通过构建“无人机+巡检机器人”协同合作的新模式,加强了石化、天然气厂的动态监控和应对能力,有力推动工厂向智能化、精细化方向发展。未来,随着科学技术的不断创新和突破,巡检机器人将成为石化、天然气厂中不可或缺的关键力量。我们希望能有更多的科技企业去探索更多的应用场景,推动石化、天然气厂等行业的智能化发展,为构建更加安全、高效、可持续的工业生态贡献自己的光和热。