2022 年 3 月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，文件明確提出要加快能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)，推進(jìn)“智能油氣管網(wǎng)” “智能油氣田”建設(shè)的數(shù)字化和無人化管理。

 

中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司（以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)慶油田”）勘探總面積 37 萬平方公里，自 2013 年開始，連續(xù)多年油氣產(chǎn)量穩(wěn)居 5000 萬噸以上的高位水平，2020 年更是刷新了中國(guó)石油工業(yè)的新紀(jì)錄，在國(guó)內(nèi)首次建成年產(chǎn)油氣當(dāng)量 6000 萬噸的特大型油氣田。

 

長(zhǎng)慶油田

 

其工作區(qū)域地處鄂爾多斯盆地，北部是荒原大漠，南部是黃土高原，2300 余座油氣生產(chǎn)場(chǎng)站、10 萬公里油氣管道遍布于 20 萬平方公里的工作區(qū)域，點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，生態(tài)環(huán)境脆弱。

 

在傳統(tǒng)人工巡檢過程中，巡檢人員需要長(zhǎng)途跋涉，部分站點(diǎn)難以到達(dá)，巡檢效率低，無法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患，且巡檢數(shù)據(jù)不易保存、無法靈活調(diào)取及回溯。因此，引入先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)油氣田及管線的數(shù)字化和無人化管理至關(guān)重要。

 

傳統(tǒng)人工巡檢過程

 

為確保油氣田及管線的安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)三維可視化管理、夜間綜合治理以及對(duì)油氣場(chǎng)站突發(fā)事故進(jìn)行快速核查，長(zhǎng)慶油田選擇了大疆機(jī)場(chǎng)和精景慧城的智能巡檢綜合管理平臺(tái)進(jìn)行無人值守場(chǎng)站的建設(shè)。

 

無人值守場(chǎng)站快速部署

 

大疆機(jī)場(chǎng)最高覆蓋半徑可達(dá) 7 km，根據(jù)長(zhǎng)慶油田地理環(huán)境因素和管道分布，最終將機(jī)場(chǎng)安裝位置選在了慶城某聯(lián)合站，作為 6 條管線的中心位置，地勢(shì)較高，電力、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境均優(yōu)良，適合架設(shè)無人值守設(shè)備。

 

司空 2 云平臺(tái)地理信息

 

大疆機(jī)場(chǎng)全機(jī)重 105 kg，整機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，集風(fēng)速計(jì)、攝像頭于一體，占地不足 1 ㎡，只需簡(jiǎn)單通電、通網(wǎng)、架設(shè)鋼架支撐座，就能輕松布設(shè)于屋頂，無需過多調(diào)試工作。

 

機(jī)場(chǎng)部署地點(diǎn)

 

油氣場(chǎng)站及管道數(shù)字化

 

通過使用大疆經(jīng)緯 M300 RTK 搭配禪思 P1 航測(cè)負(fù)載，根據(jù)提供的管線地理信息，在管線正上空進(jìn)行連續(xù)飛行并對(duì)地拍照，獲取連續(xù)的地面影像數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入至大疆智圖中，即可生成場(chǎng)站及埋地管線地表的三維數(shù)字化模型，為場(chǎng)站可視化管理提供數(shù)字化支持。

 

場(chǎng)站三維數(shù)字化模型

 

基于智慧巡檢綜合管理平臺(tái)開發(fā)的巡檢三維可視化管理系統(tǒng)，可針對(duì)場(chǎng)站的設(shè)備管理、人員管理、車輛管理、安防、應(yīng)急處置管理、巡檢成果管理、無人機(jī)管理、系統(tǒng)管理等做圖文并茂的直觀化顯示，大幅提升場(chǎng)站日常管理效率。

 

油氣場(chǎng)站及管道日常巡檢

 

基于設(shè)定的航線遠(yuǎn)程下達(dá)任務(wù)，大疆機(jī)場(chǎng)可對(duì)場(chǎng)站進(jìn)行常態(tài)化巡護(hù)，以聯(lián)合站為中心，實(shí)現(xiàn)半徑 7km 區(qū)域的無人值守，巡檢工作人員也可通過監(jiān)控窗口，實(shí)時(shí)查看飛行信息，掌握巡檢動(dòng)態(tài)。

 

在管道日常巡檢中，無人機(jī)可以對(duì)埋地管線水毀塌陷、管線裸露、管線附近違規(guī)施工進(jìn)行抓拍與自動(dòng)識(shí)別，通過高清變焦相機(jī)對(duì)關(guān)鍵閥門、儀表、螺栓等特定設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化巡檢與數(shù)據(jù)采集，并通過后臺(tái)智能識(shí)別模塊進(jìn)行安全隱患的自動(dòng)識(shí)別與告警。

 

大疆機(jī)場(chǎng)值守 67 天中，共執(zhí)行管道巡檢任務(wù)約 941 架次，特別是暴雨等特殊自然災(zāi)害過后增加了巡檢頻次，先后發(fā)現(xiàn)管線水毀塌陷 35 處，發(fā)現(xiàn)管線裸露 24 處，發(fā)現(xiàn)管線周圍違規(guī)車輛施工 2 處，發(fā)現(xiàn)管線周圍疑似滑坡 3 處，發(fā)現(xiàn)管線上方發(fā)現(xiàn)不明建筑物 1 處，均在第一時(shí)間上報(bào)場(chǎng)站相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了及時(shí)處置，消除了管道運(yùn)行安全隱患。

 

司空 2 云平臺(tái)巡檢畫面

 

管線水毀塌陷及裸露畫面

 

無人值守場(chǎng)站夜間綜合治理

 

夜間采油區(qū)社會(huì)綜合治理防范是采油廠日常巡檢的一項(xiàng)重要工作，而夜間視線窄、交通不便等因素制約著夜間綜合治理效果，通過無人值守場(chǎng)站可以很好地解決這一問題。

 

無人機(jī)紅外星光鏡頭可清晰捕捉夜間非法進(jìn)入到采油區(qū)的違規(guī)人員和車輛，并且巡檢時(shí)間和路線都可根據(jù)任務(wù)隨機(jī)設(shè)定。

 

圖片夜間巡檢成果圖

 

無人值守場(chǎng)站智能缺陷識(shí)別

 

根據(jù)用戶日常巡檢需求，無人值守場(chǎng)站共規(guī)劃 10 條巡檢路徑，每天執(zhí)行 12 個(gè)晝夜定時(shí)巡檢任務(wù)，共采集巡檢素材約 73800 張，經(jīng)過智能識(shí)別模塊對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、標(biāo)定，獲得有效的安全隱患點(diǎn)照片約 230 張（其中管道裸露照片約 200 張），目前疑似管道裸露的識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)到 98%。

 

智能識(shí)別綜合管理系統(tǒng)

 

無人值守場(chǎng)站及智能管理系統(tǒng)對(duì)于缺陷的智能識(shí)別，將安全隱患的發(fā)現(xiàn)率提升了近 10 倍，特別是在暴雨、泥石流等極端天氣之后能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)突發(fā)事故的快速核查。

 

今年初以來，長(zhǎng)慶油田場(chǎng)站無人值守規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，完成老油田改造站點(diǎn) 107 座，集氣站改造 6 座，99 座大型場(chǎng)站少人集中監(jiān)控改造全面啟動(dòng)。到 2023 年底，長(zhǎng)慶油田無人值守站點(diǎn)覆蓋率將達(dá)到 100%，加速能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展。

 

未來，大疆行業(yè)應(yīng)用也將攜手廣大生態(tài)合作伙伴持續(xù)開展技術(shù)創(chuàng)新，通過先進(jìn)技術(shù)和數(shù)字化賦能油田、管道、煉化等場(chǎng)景智能巡檢，為能源行業(yè)無人值守、智慧運(yùn)維提供安全可靠、便捷高效的“伙伴化”工具及綜合解決方案。