燃氣管道穿越的地形復雜崎嶇，通常會途經山地、農田、村莊或者河流。天然氣管道的保護和檢查以人工為主。但受復雜環(huán)境的影響，部分管線采用人力巡檢難度大，巡檢效率和巡檢精度較低。結合無人機及信息化手段，可有效助力解決巡檢范圍大、路況復雜、時間長、人員安全、管道泄漏等問題。

傳統(tǒng)巡檢方式和無人機巡檢對比

? ??傳統(tǒng)巡檢方式

人工巡檢：效率較低，工作強度大，人工檢測更多依賴于工人的工作經驗和主觀判斷。這種依靠人工檢測的方法，浪費了大量的人力資源，而且檢測人員的工作狀態(tài)對檢測結果有很大的影響，這就導致巡檢效率低、精度低、成本高。 ? 光纖或電子感應巡檢：利用靠近管道布設的光纖傳感器，通過檢測光信號在分布式傳感器的變化對管道周邊的震動進行分析預警，以及管道泄露和溫度變化產生的信號波動來檢測管路是否遭到破壞。目前光纖和大部分外設的電子感應裝置普遍存在誤差高、作用距離短，成本較高，不適合長輸管道這類范圍廣、里程長的管道監(jiān)測，如果對舊管道鋪設感應系統(tǒng)，會存在改造成本太高，耗時太多的問題，且光纖或電子感應巡檢并不能獲取事故點的實時圖像，為指揮中心提供決策。 ?

無人機巡檢優(yōu)勢

無人機全自動飛行，可高效完成大范圍的日常巡檢，無人機搭載可見光相機和紅外設備，可以在白天黑夜隨時隨地進行檢查。無人機在發(fā)現(xiàn)目標后，長時間懸停在目標上空，利用任務吊艙獲取管路周圍土壤環(huán)境、天氣、管路溫度等信息，發(fā)現(xiàn)情況即可定位報警，可以鎖定和跟蹤地面目標探查細節(jié)，配合遠程喊話器，及時發(fā)現(xiàn)、威懾、制止破壞管線和盜油行為，并現(xiàn)場取證。利用無人機對管道進行巡檢，可以直觀地顯示管道線路和地表環(huán)境的實際情況，為能源管道系統(tǒng)提供最新的技術解決方案，便于技術人員及時、準確地獲取第一手信息。? ? ? ?無人機巡檢的系統(tǒng)架構

?采用無人值守遠程智能控制無人機機巢為主體，承載行業(yè)級無人機，可根據不同的作業(yè)場景搭載專業(yè)機搭載設備,進行多樣化需求作業(yè)。結合無人機遠程管控平臺后端，實現(xiàn)對無人機的自動巡查路徑規(guī)劃、自動起降、自動充電、自動數(shù)據回傳等智能化功能，實現(xiàn)遠程無人值守智能無人機巡航作業(yè)管理。支持多臺智能機巢組網，形成無人機遙感網。支持本地化、云端部署，適應客戶的網絡環(huán)境。 ? 通過云平臺無人機調度管理系統(tǒng)，發(fā)送巡查任務，傳輸至無人機巢，無人機巢通過微波傳輸技術聯(lián)動無人機，無人機通過無人機巢獲取任務，進行實時作業(yè)。無人機作業(yè)完成后，返回無人機巢，由無人機巢上傳數(shù)據至云平臺無人機無人機調度系統(tǒng)，由系統(tǒng)AI模塊對無人機的作業(yè)數(shù)據，進行AI智能分析，并在系統(tǒng)中呈現(xiàn)分析結果。 ?

(1)展示/采集層 展示層負責數(shù)據的展示及交互包括瀏覽器、PC客戶端、App客戶端。 采集層負責實時數(shù)據的接入，包括接入傳感器數(shù)據、視頻數(shù)據和第三方數(shù)據。 (2)通訊層 為展示/采集層提供通信支持，包括http/htts、tcp、udp和rtmp協(xié)議。 (3)業(yè)務層 業(yè)務層負責主要業(yè)務邏輯，包括媒體服務、GIS服務、消息服務、 調度服務、數(shù)據存儲服務、數(shù)據檢索服務、數(shù)據分析服務、氣象服務等。 (4)資源層 資源層負責系統(tǒng)運行需要的數(shù)據資源的分類存儲，包括地圖數(shù)據庫、業(yè)務數(shù)據庫、媒體數(shù)據庫和消息數(shù)據庫。 (5)基礎平臺層 基礎平臺層由操作系統(tǒng)和系統(tǒng)運行的基礎服務組件組成，包括操作系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、數(shù)據庫管系統(tǒng)、分布式數(shù)據庫系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)、緩存系統(tǒng)。 ? ??

指揮調度功能

? ?應急輔助?????

針對管道區(qū)域、建設工地發(fā)生的突發(fā)事件，利用無人機掛載可見光相機，將現(xiàn)場動態(tài)視頻實時傳送至指揮大屏，通過掛載的揚聲器實現(xiàn)遠程指揮。 大屏聯(lián)動????? 對無人機實時作業(yè)畫面，利用平臺接口聯(lián)動技術，將無人機實時的作業(yè)畫面?zhèn)鬏斨琳{度指揮大屏，為現(xiàn)場指揮提供實時動態(tài)畫面。 喊話指揮????? 通過無人機搭載喊話器，支持遠程喊話，針對突發(fā)事件現(xiàn)場，進行調度、引導等需求。 無人機自主控制????? 支持對無人機的自動/手動實時切換控制，實現(xiàn)無人機的機動飛行。 ? ??

無人機巡檢應用

管道日常巡檢 以無人機對管道覆蓋范圍以及區(qū)域邊界巡查，進行高空監(jiān)控，無人機畫面直播，照片視頻等信息實時回傳 管道泄漏檢測 無人機飛行平臺掛載激光甲烷遙測儀對地表空氣進行實時檢測，發(fā)現(xiàn)異常及時預警，并將其位置，甲烷濃度，照片視頻等信息實時回傳 夜間巡檢取證 夜間照明及空中喊話，無人機搭載探照燈喊話器，可在巡查過程中，對危險行為進行喊話驅離，及時取證。 ? ??

AI智能識別并預警

? ? 基于無人機航拍視頻進行車牌、人臉、安全帽、挖機、占壓物等抓拍及自動識別，并針對挖機等特定識別發(fā)出警報。? ? ? ? 底圖更新 對管道區(qū)域進行數(shù)據化建模，生成二維、三維影像，了解周圍環(huán)境變化，建立數(shù)據庫。 隱患自動識別 （1）管線占壓 ? 通過對管道上方及周邊內存在的建筑目標的后端比對識別，判斷為疑似管線占壓，系統(tǒng)可將識別區(qū)域以截圖及文字描述方式呈現(xiàn)在巡檢報告中，進行取證及現(xiàn)場核查。 （2）非法作業(yè) ? 通過對管道周邊一段時間內持續(xù)存在的卡車、挖土車、小轎車目標的后端比對識別，判斷是否為非法施工作業(yè)，系統(tǒng)可將識別區(qū)域以截圖及文字描述方式呈現(xiàn)在巡檢報告中。 （3）露管識別 ? 通過對管道路由存在的疑似裸管目標的后端比對識別，初步判斷為露管隱患，系統(tǒng)可將識別區(qū)域以截圖及文字描述方式呈現(xiàn)在巡檢報告中，進行取證及現(xiàn)場核查。 ? ??

總結

? ? 在油氣管道行業(yè)，無人機技術在輔助選線、管道自動巡查、故障監(jiān)測等工作得到了廣泛的應用，并取得了一定的應用和實踐經驗。無人機技術在油氣管道中的應用為傳統(tǒng)行業(yè)的高質量發(fā)展提供了可借鑒的經驗，具有較好的推廣應用價值，必將在千行百業(yè)中得到廣泛應用。 ? ?

編輯：黃飛

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