关键要点
不到十年前，出于商业目的的无人机飞行受到严重限制。但是，在2016年，联邦航空管理局（FAA）引入远程飞行员证书以及针对小型无人飞机（无人机）试行的规则和规定。根据FAA，截至2019年12月，美国有超过16万名认证的远程飞行员和420,000多个商业注册的无人机。
在一个BusinessWire的报告，到2020年，全球石油无人机市场预计将达到40亿美元。由于他们在管道检查期间提供的总体利益，因此无人机对该行业迅速获得了兴趣。
使用无人机进行管道检查有什么好处？
石油和天然气行业的管道检查必须经常进行。泄漏和其他缺陷可能导致数百万美元的损失并可能对人类和环境健康构成威胁。目前，对大量管道网络的检查通常涉及使用飞机或直升机在考虑的区域上的飞行人员。但是，这种检查方法既昂贵又危险。
另一方面，无人机检查比传统的飞行检查技术便宜得多。此外，由于无人机是无人机的，即可以将飞行员放置在远程位置，因此这些检查本质上比手动方法更安全。在难以到达或危险区域进行调查时，这尤其有益。
无人机也因其出色的交货时间而闻名。合格的无人机工作人员可以迅速部署用于检查工作，而载人飞机机组人员通常需要更长的时间来动员。
此外，无人机还可以配备众多配件，以提供各种检查功能。例如，可以将专门的摄像头和传感器添加到无人机中，以使其能够检测出几种缺陷迹象，例如垂死的植被，漏油和甲烷泄漏。这些无人机设备还配备了GPS技术，使维护人员和承包商可以高精度地定位有缺陷的区域。
如何用于进行管道检查？
热力成像
热力成像是一种红外成像技术。这项技术使无人机可以检测到有或没有可见照明的物体辐射的热量。因此，空中热量检查是检查管道网络的理想选择，这些管道网络以不同于环境温度（例如，油气和天然气产品管道）的温度转移流体。
热摄像机和传感器通过扫描管道周围的热辐射来识别绝缘管道中的缺陷。在存在绝缘缺陷的地方，无人机的热成像系统将检测到热量损失形式的异常。早期确定稀释或损坏的绝缘材料可以帮助最大程度地减少经济损失，并防止潜在的威胁生命的事故。
热量成像也可用于识别埋藏的管道系统中的缺陷，而无需进行昂贵的发掘。地下管道中的泄漏会影响周围土壤的温度。例如，如果损坏了运输热流体的管道，则最终的泄漏将加热周围的地面。然后可以通过安装在无人机上的热摄像机发现这种温度差。
甲烷泄漏检测
甲烷泄漏是天然气管道系统中的严重威胁。它们不仅会导致经济损失，而且这种气体也极易易燃，并且很容易从丝毫火花中点燃。随后的爆炸可能是灾难性的，导致重大基础设施损害，在某些情况下会造成生命损失。因此，甲烷泄漏附近的手动管道检查被认为是非常危险的。
配备了甲烷传感技术的无人无人机使管道检查员可以从安全，偏远的位置识别，定位和量化甲烷泄漏。安装在空中无人机上的激光光谱设备分析了空气样品，以检测产品管道周围的甲烷的存在。
该技术通过在特定的光谱范围内发射激光脉冲并分析其反射特征来起作用。如果存在甲烷气体，则激光的光部分被吸收。从而改变了反射光束的性质。然后，操作员可以使用无人机收集的数据来计算存在的甲烷浓度。
植被指数
并非所有油气行业中的管道运输碳氢化合物的流体。盐水，也称为生产水，是油提取的常见副产品。这种水通常与提取的油产品一起通过井中泵送。生产的水具有很高的盐度。因此，泄漏通常会给附近的农作物和农田带来灾难。盐水会破坏英亩的农田，并可能导致昂贵的清理成本。
植被指数（VI）是用于量化特定区域中植被覆盖，活力和生长动态的值。配备多光谱摄像机的无人机用于测量物体的表面反射（在这种情况下为植物寿命），以突出周围植被的特性。
通过使用无人机和多光谱图像评估植被数据，无人机操作员和分析师可以突出显示可能泄漏的区域，否则手动视觉检查可能未发现。
建造
除了检查现有管道外，无人机还有助于识别与新管道构建相关的风险。无论管道网络是通过开放式技术还是无条件的方法安装，新的建筑项目都可能因预算短缺，时间表超支和不可预见的成本而困扰。
在施工前阶段，无人机可用于检查或调查拟议的施工现场，以收集数据，例如地形信息，现场几何以及附近的现有基础架构。它们还可以用于检测潜在的健康和安全危害，这可能会使施工过程变得复杂。
当建设开始时，无人机可以识别建筑人员的潜在危险。因此，支持施工过程并防止事故和伤害。在施工过程中，无人机的另一个有用的应用是对活动的实时监控。网站的精确正弓仪可以为项目经理提供跟踪日常变化和施工进度的支持。
我们学到了什么
无人机正在迅速成为检查石油和天然气行业管道的宝贵工具。远程操作无人机允许对危险和难以到达的管道和设施进行检查，几乎没有人类健康和安全风险。
但是，使无人机真正独特的是它们配备各种相机和传感器技术的能力。这允许根据许多属性和特征检测到多种类型的缺陷和泄漏。
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