王东良《无人机在防腐保温施工及其他工程领域的应用研究》演讲分享

河南省长源建设集团无人机工程公司总经理王东良受邀出席2024中国·长垣腐蚀控制产业博览会论坛，并带来了《无人机在防腐保温施工及其他工程领域的应用研究》演讲。

王东良

河南省长源建设集团无人机工程公司总经理

《无人机在防腐保温施工及其他工程领域的应用研究》

无人机介绍

随着科技的日新月异，无人机这一曾经拥有尖端技术的飞行器，已经逐渐走入了我们的日常生活，无人机功能和应用领域的不断拓展，使其在多个行业逐渐崭露头角，并逐步走向成熟。同样，无人机技术注定成为工程建设领域不可或缺的重要工具。目前，在防腐蚀施工领域，无人机主要应用在高空喷涂、材料运输，输变电电路巡检、修复施工，风电巡检、修复施工，高层玻璃幕墙清洗，太阳能板清洗等多个方面。

喷涂作业无人机：

当前像油罐、烟囱、轮船等大型工业设备每年都要遭受到自然界中酸、碱、盐、粉尘、液体等物质的腐蚀，给工业设备带来巨大危害。据统计，腐蚀损失约占国民经济总产值的3%-5%，每年要达到数万亿元。为减少损失，我国每年都要拨付数百亿的资金进行工业设备的防腐工程作业。目前防腐作业，尤其是高空防腐作业主要靠人工完成，需要在曲臂车、脚手架、升降机和吊装绳索等辅助设备的配合下完成，这种方式存在用工量大、工作效率低、劳动强度大、安全事故率高和设备租赁及人工成本高等问题。为此，郑州亚柏智能科技有限公司联合河南省长垣建设集团有限公司成立了以胡延霖教授为首，5名博士为骨干的科研攻关小组，历经2年的努力，研发了一款喷涂作业无人机，为防腐作业提供了一款高效安全的产品。喷涂作业无人机由无人机平台、飞行控制系统、喷涂系统、云台、RTK定位系统、视频采集系统、防撞系统及地面站等组成。

特点：

1.智能化程度高。规划好航线后，无人机可自动完成起飞、对准准、调距、调向，喷涂、降高等动作，不需人工干预。具备断点续航功能，无人机因电量或涂料不足返航后，下次会从中断处继续作业，避免重喷和漏喷。2.控制精度高。无人机采用RTK高精度定位系统、精确飞行控制算法以及云台微调控制，保证了高精度的飞飞行和喷涂，使喷涂误差控制在纵向上以内。3.作业效率高。无人机的飞行比较灵活，无需地面设备的辅助作业准备时间短，作业速度快，能达到人工作业效率的15倍以上。4.作业效果好。无人机飞行过程中，对飞行速度进行精确控制可以做到匀速飞行，从而保证了喷涂厚度更均匀。5.安全性能好。一方面无需工人高空作业，避免了人员高空坠落的风险;另一方面无人机配备防撞系统，保证了设备和无人机的安全。

无人机的主要技术指标

产品展示

一、施工平台

 施工平台是我们在喷涂作业中必须采用的作业手段。往常，在高空作业中，我们通常都要搭拆脚手架，在烟囱、凉水塔等施工中采用吊蓝、滑车等机具，安全风险都非常高。现在，我们更倾向于采用无人机平台进行智能作业。就油罐防腐施工来说，如果采用无人机，首先不需要搭设脚手架，这样就节约了大量的施工成本，同时避免了脚手架搭拆、特别是吊蓝等施工作业中存在的多种安全隐患，大大提高了安全作业的可靠性，也将为施工减少很多不必要的开支。

二、基体处理

除锈是我们防腐施工中非常重要的一个环节。对于“轻锈”来说，可以采用无人机激光除锈、无人机高压水除锈（水里面添加有铁锈转化剂或者缓蚀剂）等方法实施，然后使用无人机进行喷涂作业，这种方式全程不需要人员直接接触作业面，效率高、安全可靠，同时还可解决电动工具或喷砂除锈中粉尘对现场造成大量污染的问题。

当然，对于“中、重”锈来说，用高压水除锈可能无法满足的地方，我们可以采用高空作业车（曲臂车）或者爬壁机器人这两种方式进行除锈作业，并予以人工配合，局部解决。

无人机喷涂优势

1.在施工效率方面：

无人机喷涂速度在0.5-1m/S之间喷涂喷幅在30-60cm之间按平均速度，0.75m/S，喷幅45cm考虑，一个工作日（8h）计算，（一个无人机机组人员按三人考虑，两台无人机交替作业），得出：0.45×0.75×60s×60min×8h=9720m29720÷3（人）=3240m2/人/天定额10平方/0.08工日，10÷0.08=125平方3240÷125=25.92（倍）

通过对比可以发现：在假定除锈效率没有变的情况下，仅从人工喷漆与无人机喷漆对比，无人机是人工的25倍多。对新兴的爬壁机器人除锈喷漆来说，一个工作日（8小时，3人）除锈面积约200平方（小型爬壁机器人减半）。如果还用爬壁机器人喷漆,那么无人机的效率是爬壁机器人效率的48倍多。所以，目前大部分爬壁机器人主要用于除锈作业，后期喷涂大部分还采用人工吊篮或高空曲臂车进行喷涂作业。如果采用无人机喷涂，除了增加施工效率外，人工吊篮等这些安全隐患大多可以排除。

2.喷涂质量方面:无人机喷涂在质量方面优势显著：

不受人为条件(人员技术、情绪等）影响，也不受外界环境（温度、风力等）干扰，能按设定参数作业，质量稳定可控，且可通过调整程序数据解决外部环境影响问题。

以防腐涂装为例，阐述了无人机喷涂的先进性和优越性，包括安全性高、喷涂质量稳定可控等优势。同时无人机在材料运输、输变电电路巡检与修复施工、风电巡检与修复施工、高层玻璃幕墙清洗、太阳能板清洗等多个施工领域的广泛应用，强调了无人机技术在节约成本和提供安全保障方面的重要作用，具有广阔的发展前景。