全能型无人机

在我们看得见以及看不见的地方，管线如同动脉网络一般遍布全球。它为我们输送各类物资，从石油、天然气，到氨水、水，甚至啤酒。数十年来，管线一直是最为安全、高效的运输手段之一，用以取代成本高昂的公路或铁路运输方式。但问题同样存在，管线运营商需要监控这些广泛铺设在地表或深埋地下的管线。事实上，许多关键管线上方的覆土厚度与管线处的环境安全密切相关。比如，在欧洲，法律规定地埋式天然气和石油管线的覆土厚度必须达到1米。而在管线总长约占全球管线总长度（217万英里，即350万公里）65%的美国，管线埋设深度通常为地下3到6英尺。
一般情况下，直升飞机每隔2到4周会对管线进行一次空中监测。但是，这样的外部监测不仅成本不菲，而且通常缺乏相应设备，无法判定管线覆土厚度是否满足要求。

精确测量

然而，在不久的将来，西门子研发的技术将让一切发生改变。来自西门子中央研究院的Claudia Windisch解释说：“我们正在研发一种效率更高的全新监测系统。它可以借助无人机，从空中对管线覆土厚度进行自动系统化测量。为了做到这一点，我们会将移动设备、机载传感器与智能图像分析技术相结合。”
无人机配备彩色摄像头和近红外线摄像头，沿着地下埋设的长距离管线，按预先设定的路线飞行，拍摄地表的照片。未来，这些图片将通过网络接口传送至西门子的管线分析平台，由平台根据数据生成或更新管线表面三维模型，并附上地理坐标。Windisch表示：“该系统测量覆土厚度的精确度可达10厘米左右。因此，这一系统能提供高质量的测量结果，便于进行可重复的客观分析。”完成分析后，数据将通过网络接口或在SCADA系统中发送给管线运营商。

空中传感器

每年，全球管线运营商都会因泄漏、损坏和非法盗取蒙受数百万美元的损失。而如果发生泄漏的地区人迹罕至，维护团队往往需要耗时数日才能确定故障地点。西门子石油与天然气业务管线解决方案负责人Mike Liepe表示：“我们正在研发一种自动三维图像分析系统，将帮助客户更经济高效地监测管线。如果系统能在早期检测出偏差，运营商就能尽快采取应对措施，防止可能发生的损坏或故障。”
在实际运作过程中，相关人员将沿着管线阀站，以30到50公里的间隔布置无人机。如果管线过程控制系统中有传感器报告异常，距离最近的无人机将自行飞往异常管道段进行检测。无人机会将采集的数据发送至控制系统，由后者对异常状况进行分析并提出对策。西门子中央研究院的软件专家Daniel Schall说：“为实现这一目标，我们在现有的SCADA系统中结合了图像和过程数据的自动分析功能。异常和缺陷将显示在真实的三维环境中。这些信息与SCADA系统提供的可视化数据有助于轻松查明故障，并快速采取措施。”
研究人员预计将于一年后完成研发，并计划在德国和奥地利开展多次飞行试验，以测试不同的传感器系统、无人机和轻型飞机。

建筑物监测

除用于监测管线之外，西门子的技术同样适用于其它领域，如建筑物监测等。大型办公楼和工业建筑通常会消耗大量热能。这些热能需要留在建筑物内部，而不应从幕墙或屋顶的隔热性能不良的结构处逸出。无人机可以轻便且安全地检测到这些容易流失热能的区域。
无人机搭载的红外摄像头能对建筑物散发的热量进行成像，然后将这些图片与可见光谱图片相结合。所得到的数据可用于计算出三维模型，以标明热量流失的地点。

密切监测架空导线

架空导线是另一个可能的无人机应用领域。架空导线系统不仅能为列车和缆车提供电力，而且也能为环保型电动卡车供电。在这种应用场景中，无人机同其他监测设备一样，沿规定路线飞行并为基础设施拍摄照片。随后，专门的软件将评估图像，检测松垂电缆、故障电缆塔以及其他潜在风险。这种软件甚至可以确定架空导线是否及何时会损坏。有了这些信息，运营商就可以尽早采取措施防止故障发生。