随着科技的不断进步,无人机(UAV)技术正在被广泛应用于各个领域,其发展与应用已成为现代工程中不可或缺的一部分,尤其是在电厂建设阶段。随着无人机技术的进步,其在数据采集、工程质量、工程进度、安全管理等方面展现出显著的优势。电力行业作为国家基础设施的重要组成部分,其建设过程中的多个环节都能受益于无人机技术的支持,实现更安全、更高效、更精准的作业。
电厂基建项目通常涉及(jí)到(dào)大(dà)规(guī)模的土木工程和复杂的机械设备安装,现场环境监测、施工作业安全、项目(mù)进(jìn)度(dù)管(guǎn)理(lǐ)需(xū)要(yào)实(shí)时(shí)监(jiān)测(cè),以(yǐ)确(què)保(bǎo)项(xiàng)目(mù)(mù)按(àn)(àn)时(shí)(shí)完(wán)(wán)成(chéng)(chéng)并(bìng)(bìng)符(fú)(fú)合(hé)(hé)标(biāo)(biāo)准(zhǔn)(zhǔn)。
无(wú)(wú)人(rén)(rén)机(jī)(jī)配(pèi)(pèi)备(bèi)(bèi)高(gāo)(gāo)清(qīng)(qīng)摄(shè)(shè)像(xiàng)(xiàng)头(tóu)(tóu)和(hé)(hé)传(chuán)(chuán)感(gǎn)(gǎn)器(qì)(qì),可(kě)(kě)以(yǐ)(yǐ)进(jìn)(jìn)行(xíng)(xíng)实(shí)(shí)时(shí)(shí)视(shì)(shì)频(pín)(pín)监(jiān)(jiān)控(kòng)(kòng),可(kě)(kě)以(yǐ)(yǐ)快(kuài)(kuài)速(sù)(sù)获(huò)(huò)取(qǔ)(qǔ)施(shī)工现场的影像和数据。相较于传统的人工检查和监测方式,无人机操作成本低且效率高,远程监控高风险区域,可以及时发现并处理安全隐患,减少工作人员的潜在危险。无人机还可(kě)以(yǐ)搭(dā)载(zài)环(huán)境(jìng)监(jiān)测(cè)设(shè)备(bèi),采集空(kōng)气(qì)、水(shuǐ)质(zhì)和(hé)土(tǔ)壤(rǎng)等(děng)相(xiāng)关数(shù)据(jù),监(jiān)测(cè)植(zhí)被(bèi)恢(huī)复(fù)情(qíng)况(kuàng),评(píng)估(gū)施(shī)工(gōng)过(guò)程(chéng)对(duì)环(huán)境(jìng)造(zào)成(chéng)的(de)影(yǐng)响(xiǎng)。下(xià)图(tú)为(wèi)无(wú)人(rén)机(jī)全貌(mào):

在(zài)电(diàn)厂(chǎng)建(jiàn)设(shè)的(de)初(chū)期(qī),无(wú)人(rén)机(jī)可(kě)进(jìn)行(xíng)全面(miàn)的(de)地(de)形(xíng)勘(kān)测(cè)。通(tōng)过(guò)航(háng)拍(pāi)获(huò)取(qǔ)二(èr)维(wéi)、三(sān)维(wéi)模(mó)型(xíng),建(jiàn)立(lì)相(xiāng)关模(mó)型(xíng)后,可以通过在地图模型中标注所要勘测的建筑,从而获取建筑相应的直径、周长、面积以及地形和施工线路等信息。可以帮助项目团队进行分析,并制定更合理的施工方案。模型图及标注信息如下图:

无人机可定期按点位飞行拍摄施工现场(平面图片、全景图片),从拍摄的图片中可以清晰的看出当前的施工进度,通过各期图像对比,识别进度偏差,并跟踪关键工序的实施状态,从而提前预警可能的延误风险。下图为施工现场拍摄图实例:

电厂相关管理人员及监理单位,通过大屏(píng)或(huò)手(shǒu)机(jī)直(zhí)播(bō)实(shí)时(shí)观(guān)看(kàn)无(wú)人(rén)机(jī)巡(xún)检(jiǎn)实(shí)时(shí)视(shì)频(pín),对(duì)施(shī)工(gōng)现(xiàn)场(chǎng)难(nán)以(yǐ)看(kàn)清(qīng)或(huò)难(nán)以(yǐ)进(jìn)入(rù)的(de)高(gāo)点(diǎn)建(jiàn)筑(zhù)物(wù)如(rú)冷(lěng)却(què)(què)塔(tǎ)(tǎ)、烟(yān)(yān)囱(cōng)、锅(guō)炉(lú)等(děng)地(de)点(diǎn)的(de)人(rén)员施工情况进行监测,将监测结果以(yǐ)电(diàn)子(zi)文件(jiàn)归档,进一步提高建设工地监管水平。
施工现场的高点建筑物如冷却塔、烟囱、锅炉的施工,作业高度逐渐增加,作业安全风险逐渐增大,安全监管难度逐渐增大,对此,可使用无人机进行实时监控并把实时画面回(huí)传(chuán)至(zhì)管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台(tái),确(què)认(rèn)设(shè)备(bèi)安(ān)装(zhuāng)的(de)准(zhǔn)确性与安全性,还可以查看施工中是否存在提前拆模现象。同时,图像记录也为后期维护提供了丰富的信息依据,确保所有设施符合设计规范,以此提高验收工作的效率和质量。下(xià)图为无人机实时监控烟囱画面,最大变焦可达200倍。

利用无人机搭载的激光雷达仪器,对基坑的底部和边坡特定坐标点进行定期测量,获取高度信息,通过对同一坐标点多次测量数据间的对比,观察基坑边坡及坑底的变化情况,发现数据异常时,及时检查边坡(pō)防(fáng)护(hù)及(jí)降(jiàng)水(shuǐ)等(děng)情(qíng)况(kuàng),保(bǎo)证(zhèng)现场施工安全。激光雷达仪器可以快速测量基坑深度,参数显示在画面正中间。为(wèi)基(jī)坑(kēng)深(shēn)度(dù)的(de)监测提供了高效的手段,可应用在基坑开挖时,安排专人定期操作无人机实时进行基坑监测,及时发现基坑边坡的变形、裂缝等异常情况,从而采取相应的加固措施,防止基坑坍塌。
电厂建(jiàn)设(shè)中(zhōng)工程日报、周报以及各专业的汇报材料中会需要大量的现场图片,由专业人员人去现场拍摄,费时费力,还存在一定的安全隐患,可在无人机管理平台规划好航(háng)线(xiàn)及(jí)拍(pāi)摄(shè)点(diǎn)位(wèi),定(dìng)期(qī)定(dìng)时(shí)自(zì)动(dòng)拍(pāi)摄(shè)素(sù)材(cái),素(sù)材(cái)可(kě)保(bǎo)存(cún)到(dào)无(wú)人(rén)机(jī)平(píng)台(tái)本(běn)地(de),也(yě)可(kě)转(zhuǎn)存(cún)至(zhì)自(zì)建(jiàn)的(de)管(guǎn)理(lǐ)平台形成影像库,支持工程管理人员实时预览、下载。
使用无人机新技术在电厂建设中的应用具有多方面的意义,不仅可以实时监测和预警、提高巡检效率和准确性、降低安全风险,还可以推动电厂的智能化发展。随着无人机技术的不断发展和完善,相信其在电厂建设中的应用将会越(yuè)来(lái)越(yuè)广(guǎng)泛(fàn)和(hé)深(shēn)入(rù)。
作(zuò)者(zhě)(zhě):邱(qiū)现(xiàn)帅(shuài) 谢(xiè)桥(qiáo)发(fā)电(diàn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)热(rè)控(kòng)主管(guǎn)、工(gōng)程(chéng)师(shī);王(wáng)喆(zhé) 谢(xiè)桥(qiáo)发(fā)电有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)热(rè)控(kòng)技(jì)术(shù)岗(gǎng);程(chéng)永(yǒng)昌(chāng) 谢(xiè)桥(qiáo)发(fā)电(diàn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)信(xìn)息(xi)技(jì)术(shù)岗(gǎng)
审(shěn)核(hé)专(zhuān)家(jiā):戴(dài)蔚(wèi) 谢(xiè)桥(qiáo)发(fā)电(diàn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)工(gōng)程(chéng)技(jì)术(shù)部(bù)部长、高级工程师
