对海上钻井平台的外部检查过去是一项危险的任务，但现在无人机正在帮助消除风险，减少人为失误的机会。
海上石油钻井平台的外部检查——通常涉及令人眩晕的高空危险作业——会带来重大的健康和安全风险。在无人机时代，不但可以消除许多危及到生命和肢体的危险，还能够提高检查过程的准确性。《世界经验》的作者吉姆·班克斯（Jim Banks）与斯特拉斯克莱德大学先进成形研究中心计量和数字制造团队负责人丹尼·麦克马洪（Danny McMahon）就未来的新飞行路线进行了交谈。
无人机不再是一种幻想。相反，它们正迅速成为日常生活的一部分。大多数人会看到用无人机拍摄的新闻画面，观看公园里孩子们驾驶的无人机，甚至听说过无人机在网上购物中的潜在用途。也被称为无人机（UAV），这些在许多行业变得很常见。能源行业也不例外。
在石油和天然气行业，人们对使用无人机技术做相关操作评估和调查，特别是对使人类检查成为一项具有挑战性和潜在危险任务的结构，产生了浓厚的兴趣。对于环境危险的偏远地区的大型建筑而言，无人机可能代表着健康和安全方面的巨大改善，这也是壳牌和马士基钻井等大型运营商成为该技术早期采用者的原因。
“无人机的使用不仅关乎安全，还关乎精度，”苏格兰国家制造研究所（NMIS）的专业方面技术中心、斯特拉斯克莱德大学先进成形研究中心（AFRC）计量和数字团队负责人丹尼·麦克马洪解释说。
“石油和天然气行业开始使用无人机进行目视检查。但也有来自某些环境的挑战，尤其是北海，在那里你需要一架相当重的无人机，而且你必须意识到环境会很快发生明显的变化。”
麦克马洪在AFRC的工作涉及到使用复杂的3D模型对组件进行逆向工程，这些模型是从全场扫描方法衍生出来的。扩展到更大的结构，这项技术在一系列行业的资产建模和检查中都有应用。
麦克马洪说：“人们对用于检查的技术非常感兴趣，甚至有一些概念设计的焊接无人机可以在密闭空间中工作。”。即便如此，他补充道，“我们离使用无人机执行这类任务还有非常长的路要走”。
虽然健康和安全可能是无人机用于检查的主要驱动因素之一，但这项技术也有望带来更多好处。在一个资产高度复杂、在全球许多不同环境中运行的行业中，使用无人机提供了一个以低得多的成本执行更详细和可靠检查的机会。
无人机可以远程驾驶，可以执行同样的目视检查，这通常在大多数情况下要一个大的人员团队在野外工作很长一段时间。此外，它们提供的图像的分辨率可能比在危险环境中工作的人提供更准确的信息。这在紧急状况下尤其有益，因为在紧急状况下，态势感知至关重要。
在过去的五年里，无人机用于检查的数量急剧上升。例如，2016年，Condor Solutions在北极条件下驾驶微型无人机md4-1000系统检查俄罗斯远东的Berkut石油钻井平台。
考虑到具有挑战性的天气条件和钻井平台的规模，这对技术来说是一个重大挑战。尽管如此，无人机还是能够在相对较短的时间内提供有关该设施火炬系统的重要热成像数据，同时限制了对人员的风险。
次年，Texo无人机利用无人机搭载的激光雷达（light radar）技术完成了对海上钻井平台的首次检查。该公司利用其T28平台无人机（一种特别大的无人机形式，更让人联想到莱特飞人而非超现代技术）对北海的Paragon HZ1钻井平台做了调查。在一次持续不到半个小时的飞行中，无人机收集了超过15gb的关于这一个结构的数据。
随后的几年里，慢慢的变多的公司瞄准了近海能源市场，推出了专门用于资产检查的无人机。2018年，空中控制公司Entech（ACE）和石油天然气技术中心（Oil&GasTechnology Centre）推出了三款新一代无人机，他们都以为这将有利于该行业将海上石油天然气钻井平台检查成本削减近50%。
ACE采用的方法与其他方法不同，它没有试图修改现有的设计，而是与行业合作伙伴密切合作，专门为海上工业的需要设计新的无人机。其结果是一项技术，提供了一个高清晰度的视频流和数据传输从海上视察队到陆上实时。这些无人机使用的是精度为2毫米的3D激光扫描，此后已被多家主要运营商试用，部署在北海。
2019年，移动卫星通信公司Inmarsat推出了自己的创新计划，以研究和增强商用无人机与卫星的通信方式。Inmarsat与合作伙伴Cobham和Starburst合作，与7家无人机公司合作，用它的话说，“整合L波段连接，并与石油和天然气行业的知名客户做试验”。
Inmarsat的数字孵化负责人Jordan Picard补充道：“商用无人机市场将呈现爆炸式增长，我们预计卫星将对在偏远地区运行的无人机发挥关键作用，因为这些地区的地面网络有限。”。
最近，Scout无人机检查公司和DNV GL公司合作开发了一种自主无人机，该无人机于2020年6月成功检查了一个19.4米长的油箱，Equinor公司于2020年8月完成了其有史以来第一次无人机到海上设施的飞行。
随着时间的推移，无人机技术的能力迅速提高，因此整个价值链中的行业合作伙伴之间的合作对于跟上无人机技术的潜力至关重要。向前迈出的关键一步是从遥控操作转向自主或预先编程的飞行。
早在2016年，英国劳埃德船级社（Lloyds Register）战略研究项目负责人克里斯•钟（Chris Chung）就指出：“过去，小型商用无人机（UAS）技术能追溯到遥控业余飞机，需要大量的操作技能。“然而，硬件和软件的加快速度进行发展，包括空中稳定、飞行前规划工具、障碍物探测和回避技术，使这些小型飞机变成了可行的商业工具，可与天空中的高清眼睛相提并论。”
下一个进展慢慢的变成了焦点。麦克马洪在AFRC的团队始终致力于摄影测量学，这是一门通过记录、测量和解释摄影图像的过程，获得有关实物和环境的可靠信息的科学和技术。“我们从一个风力涡轮机开始，以前需要一个人下降检查它，”工程师解释说。“这不仅会引发安全问题，而且人眼的分辨率也不如我们所能制作的图像。我们的扫描使用了一个彩色地图，它清楚地表明任何偏离模型。
麦克马洪继续说：“摄影测量学使用相机将一个3D模型拼接在一起，但存在一个尺度上的挑战——因为图像不是3D的。”。“我们在一台报废的涡轮机上使用了一种扫描技术，我们对它进行了扫描，并与我们的模型进行了比较。我们也可以确定飞行路径，以提高图像的分辨率和无人机的方向。个人会使用自动飞行，因为它比手动驾驶无人机更精确。结果非常精确，公差小于1毫米。”麦克马洪目前正在研究风能、核能和石油工业的应用。他的团队使用的钻机既简单又便宜，它使用12个现成的摄像头，这些摄像头固定在一个简单的铝制框架上。
钻机是一种快速、廉价的方法，能够得到任何部件的高精度三维模型，其低成本意味着中小企业以及大型运营商都能负担得起。“这是一项非常容易获得的技术，”他说。“就目前而言，摄影测量并没有正真获得太多的应用，事实上，也没有正真获得广泛的理解。这个行业起步涉足。Covid-19能加速它的应用，因为它使得在密闭空间工作，或者甚至给人戴上眼镜进行目视检查变得更困难。在这种情况下很难消除社会距离。”
这似乎有悖常理，但海上钻井平台可能比风力涡轮机更容易进行摄影测量。钻机有许多独特的特点，而对于风力涡轮机来说，很难将图像拼接在一起，因为所有元素看起来都非常相似。”
