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无人机应用之石油管道巡线
浏览:325     更新时间:2018-09-03      作者:智航无人机

行业背景

我国油气管道包括原油管道,成品管道和天然气管道具有地理区域跨度大、建设年代跨度大、安全事故多发等特点,且管道总里程呈持续增长的趋势,加强管道的安全巡护与管理的需求更为紧迫。然而常规巡检显然已无法满足高、精、准的要求,需要采用更科学的技术手段进行油气管线检测。现在采用无人机巡检逐渐成为国内外油气行业的应用趋势。

截至2015年底,除台湾省外,全国已建成的油气管道总里程已达到12万公里,覆盖全国31个省。据多位业内专家预测,中国将在“十三五规划”中增加油气管道历程近六成。


长输管道特点

野外地下铺设:地形复杂,线路长,保护难度大。

管内压力高:以天然气管道为例,10Mpa相当于家用燃气管的5倍。


管道安全威胁

第三方施工、地质灾害、违章占压、偷油盗气、恐怖袭击等


管道事故危害

2013.11.22青岛输油管道爆炸,事故共造成62人死亡、136人受伤,直接经济损失7.5亿元。

2014.08.01台湾高雄天然气管道爆炸,事故共造成32人死亡、321人受伤。


管道巡检现状

人工巡检:安防效果差、效率低、人员风险高。

人工沿管线徒步巡检面对管网周边错综复杂的人文、地理环境,存在巡检死角。

人工沿管线徒步巡检受管道铺设条件限制,典型地段如河流穿越、跨越,陡坡人工巡线困难,往往巡查一条跨越管道就要绕道1至2千米,有些地方甚至无法到达。

人工巡查地质灾害点识别难,通常人工巡查范围只有管道中心线附近10米左右,地质灾害诱发点往往超过此范围。


石油管道巡线解决方案

长输管道巡检常规流程综述

日常巡检飞行频率高,异常发现更及时

定期特检更全面,微小细节皆掌握

高倍率可见光配合高分辨率红外成像,全天候执勤能力强

巡检数据人员实时可见,同时支持数据上传服务器,结合超算中心提供服务,巡检效果早知道,处理才能更及时

配合数字图像处理技术,不同飞行架次所得数据差异及时标出做到心中有数

基于机器学习技术,参考大量样例训练模型,常见异常情况准确报警

视频数据实时转发视频服务器,支持多个终端同时访问,各部门协作更高效,信息分享更及时

高分辨率三维模型,为事故分析提供强大数据支援

二十多种载荷模块化,模块间轻松切换,真正的“多面手,超能力”

早发现,快处理,高效率,高智能强大算法和技术支撑起来的是“石油人”自信的脊梁


方案设计:系统架构

产品:V330倾转旋翼垂直起降固定翼

多旋翼模式垂直起降,固定翼模式巡航、长航时、长航程;支持航线规划、自动返航、功能挂载、通讯中继等功能。

多旋翼模式垂直起降

采用一套动力系统,前置双旋翼不倾转时为多旋翼工作模式,实现飞行器垂直起飞与降落,必要时可以从固定翼模式切换至该模式,实现飞行器悬停的功能。

固定翼模式巡航飞行

当前置双旋翼向前倾转90°后,飞行器为固定翼巡航工作模式,相当于双发固定翼进行巡航飞行,安全可靠。

智能飞行控制

采用全自主研发的飞行控制系统,通过独创倾转控制算法,精准控制前置双旋翼的倾转角度,实现多旋翼模式与固定翼模式的无缝过渡。

模块化快拆设计

机身零部件与机翼,采用拔插式的快拆设计,无需特别工具,即可徒手完成飞行器的安装与拆卸。

长航时:80分钟  

前置双旋翼倾转后为固定翼巡航模式,采用双发动力推进,高原性能好,可在海拔3800米的环境下净升高1500米,具有安全可靠,飞行效率高的特点。

长航程:90公里  

流线型的机身设计,3.3m长的高升阻比机翼,配合高效动力系统 ,使得单架次长航程飞行成为可能。



产品:凌云2电动六旋翼

长航时、大载重、丰富的功能挂载模块、折叠收纳;支持航线规划、自动返航、通讯中继等功能。

多功能挂载模块

根据飞行任务的实际需求,快速更换针对性的功能模块,如高清变焦相机、红外热成像相机、喊话模块等。

折叠式设计

经过实践飞行验证的六轴旋翼布局,配合纵向折叠的机臂收纳设计,在保证飞行器结构强度与飞行稳定性的同时,简化了机器安装与收纳,减少收纳体积。


地面站系统

功能挂载

应用场景

固定翼大范围巡检                                                                    多旋翼精准监控

勘察选线规划                                                                       重点区域排查

管道施工监视                                                                       偷盗现场取证

大范围常规巡检                                                                    危险施工警告

高精度测绘                                                                          实景三维建模


倾转旋翼应用场景:管道建设前

机型:V330+高清变焦相机                                                      功能:勘察选址规划

利用倾转旋翼无人机搭载可见光相机,对规划管道线路进行巡查,收集周边土壤、植被等地理信息,为项目部门提供评估参考信息。


倾转旋翼应用场景:管道建设后

机型:V330+高精度航测相机                                                 功能:大范围日常巡检

搭载可见光相机进行油气管道沿线巡检,记录周围土壤、植被等信息,确认沿线标志警示牌的完整性,及时发现问题并锁定位置。

对于环境复杂、地势险峻的管道线路,使用长航时无人机搭载高精度变焦相机进行沿线巡查,一方面提高了巡查作业效率,另一方面也保障了巡查人员的人参安全。


多旋翼应用场景

机型:凌云2+红外热成像相机                                                    功能:重点区域排查

搭载高精度红外相机,可快速对油井区和石油管道等重点区域进行针对性检测,排查安全隐患;

机型:凌云2+红外热成像相机                                                                   功能:偷盗现场取证

白天搭载可见光相机进行巡查,获取管路周围土壤、天气、管路温度等信息进行分析,发现可疑情况后即可定位报警,锁定和跟踪地面目标探查细节。

夜间搭载红外相机进行巡查,发现夜间盗油现象,及时进行拍摄取证,配合远程喊话器,及时发现、制止盗油的行为。

机型:凌云2+喊话模块                                                                                  功能:危险施工警告

在巡检过程中发现危险施工行为,自动识别定位报警,锁定和跟踪地面目标探查细节,及时进行拍摄取证,配合远程喊话器,及时发现、制止破坏管道线路的行为。


智航无人机优势

倾转旋翼垂直起降                                                                        六轴多旋翼

一套动力系统,效率高                                                              飞行稳定,悬停效果好

电力驱动,安全高效                                                                  折叠设计,收纳便携

长航时,长航程                                                                         功能挂载丰富