RU2699940C1 - Method of main pipeline route monitoring - Google Patents

Method of main pipeline route monitoring Download PDF

Info

Publication number
RU2699940C1
RU2699940C1 RU2018141336A RU2018141336A RU2699940C1 RU 2699940 C1 RU2699940 C1 RU 2699940C1 RU 2018141336 A RU2018141336 A RU 2018141336A RU 2018141336 A RU2018141336 A RU 2018141336A RU 2699940 C1 RU2699940 C1 RU 2699940C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
main pipeline
route
photographs
coordinates
geological processes
Prior art date
Application number
RU2018141336A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Скуридин
Виталий Александрович Кумаллагов
Евгений Витальевич Овчинников
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт трубопроводного транспорта" (ООО "НИИ Транснефть")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть"), Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт трубопроводного транспорта" (ООО "НИИ Транснефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Priority to RU2018141336A priority Critical patent/RU2699940C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2699940C1 publication Critical patent/RU2699940C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04Interpretation of pictures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

FIELD: photogrammetry.
SUBSTANCE: invention relates to photogrammetry and can be used in monitoring the state of the main pipeline route, in particular, during main pipeline route sections monitoring, using aerial photography to detect and track attempts of unauthorized access, violations of operation rules and hazardous geological processes at sections of main pipeline route. Disclosed method of monitoring the condition of the main pipeline route consists in performing aerial photography with simultaneous recording of satellite coordinates of the photographing points; performing geoinformation system relating photos to route and objects of main pipeline; orthophotomaps or digital terrain models are constructed using the method of triangulation of photographic data. At that, aerial photography is carried out according to a signal transmitted to the cameras by the navigation system receiver, which provides the given periodicity of photography with overlapping of photographs of not less than 60 %. Recording satellite coordinates of photographing points is carried out by using a global navigation satellite system of a geodetic class with subsequent processing of the obtained measurement results using the accurate positioning method and assigning to each photo obtained from the results of processing satellite coordinates. Binding of photographs to route and objects of main pipeline is performed by their import into geo-information system with route scheme preliminary plotted in it by main pipeline. Further, from the array of geolocated photographs in automated mode, photographs of main pipeline facilities are selected with facts of violations and unauthorized access attempts on the main pipeline route, localizing the detected facts and marking them in the geoinformation system; based on constructed orthophotos or digital models of the locality, detecting and marking in the geographic information system hazardous geological processes taking place on the main pipeline route; imaging orthophotomaps or digital terrain models with hazardous geological processes taking place on main pipeline route and performing in different time periods and having the same coordinates; geometrical parameters of hazardous geological processes occurring at the main pipeline route are measured, for further monitoring of the value and rate of their change. Obtained measurements are used to predict the dynamics of development of hazardous geological processes taking place on the main pipeline route and a decision is made on their elimination.
EFFECT: high quality of the obtained photogrammetric information owing to high accuracy of measuring satellite coordinates of points by recording satellite coordinates of photographing points using a global navigation satellite system of a geodetic class with simultaneous reduction of basic measurement errors by subsequent processing of obtained results using accurate positioning method and assignment of each photograph obtained from results of processing satellite coordinates.
1 cl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области фотограмметрии и может быть использовано при осуществлении мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода, в частности при мониторинге участков трассы магистрального трубопровода (далее - МТ), с применением аэрофотосъемки для выявления и отслеживания попыток несанкционированного доступа, нарушений правил эксплуатации и опасных геологических процессов на участках трассы магистрального трубопровода. Уровень техникиThe present invention relates to the field of photogrammetry and can be used to monitor the state of the route of the main pipeline, in particular when monitoring sections of the route of the main pipeline (hereinafter - MT), using aerial photography to detect and track unauthorized access attempts, violations of operating rules and dangerous geological processes on sections of the pipeline route. State of the art

Из уровня техники известен способ построения карты экзогенных геологических процессов местности вдоль трассы магистрального нефтепровода с применением цифровой аэрофотосъемки и воздушного лазерного сканирования. При этом одновременно осуществляют сбор и запись навигационных данных для формирования и записи координат точек траектории полета. Затем выполняют обработку данных воздушного лазерного сканирования и навигационных данных. Получают облако точек лазерных отражений и на основании их автоматизированной классификации с интерактивной коррекцией результатов строят цифровую модель рельефа (далее - ЦМР) местности. По данным ЦМР формируют в блоке построения производных поверхностей углов наклонов карту уклонов местности. Одновременно с построением ЦМР проводят обработку данных цифровой аэрофотосъемки. С использованием результатов построения цифровой модели рельефа, карты уклонов и ортофотоплана местности осуществляют выявление и формирование карты экзогенных геологических процессов (далее -ЭГП), протекающих на местности вдоль трассы МТ [RU2591875, опубл. 20.07.2016 г.}.The prior art method for constructing a map of exogenous geological processes of the area along the route of the main oil pipeline using digital aerial photography and airborne laser scanning. At the same time, navigation data are collected and recorded to form and record the coordinates of the points of the flight path. Then, air laser scanning data and navigation data are processed. A cloud of points of laser reflections is obtained, and based on their automated classification with interactive correction of the results, a digital terrain model (hereinafter - DEM) of the terrain is built. According to the DEM, a map of terrain slopes is formed in the block for constructing the derivative surfaces of the slope angles. Simultaneously with the construction of the DEM, digital aerial photography data is being processed. Using the results of constructing a digital elevation model, a map of slopes and an orthographic map of the area, it is possible to identify and form a map of exogenous geological processes (hereinafter referred to as EGP) occurring in the area along the MT route [RU2591875, publ. 07/20/2016}.

Из уровня техники известен способ формирования цифровой модели рельефа местности и/или ортофотоплана, заключающийся в том, что осуществляют цифровым фотоаппаратом аэрофотосъемку местности и формируют цифровые снимки, определяют пилотажно-навигационные данные авиационного носителя, на котором установлен цифровой аппарат, в виде его координат в момент проведения аэрофотосъемки и формируют ортофотоплан. Одновременно с аэрофотосъемкой осуществляют сканирование местности лазерным лучом, формируют первую ЦМР по полученным данным лазерного сканирования. Из полученного множества точек лазерного сканирования выделяют точки, относящиеся к благоприятным областям по заданной достоверности. По полученной первой ЦМР и данным точек, относящихся к благоприятным областям, формируют топологическую модель рельефа, осуществляют выделение точек топологической модели в системе координат каждого цифрового снимка с получением на нем данных о благоприятных областях. Затем разбивают все указанные цифровые снимки по парам, подлежащим взаимному ориентированию с образованием стереопар, и формируют стереомодели путем определения соответственных точек в благоприятных областях каждого из цифровых снимков указанных стереопар. Осуществляют коррекцию внешнего ориентирования стереомодели по данным сформированной топологической модели. В результате с учетом полученных данных формируют ортофотоплан [RU 2216711 С1, опубл. 20.11.2003].The prior art method for generating a digital model of the terrain and / or orthoimage, which consists in the fact that a digital camera aerial photographs of the terrain and form digital images, determine the navigation and navigation data of the aircraft on which the digital device is installed, in the form of its coordinates at the time aerial photography and form an orthophotomap. Simultaneously with aerial photography, the area is scanned with a laser beam, and the first DEM is formed according to the obtained laser scan data. From the obtained set of laser scanning points, points are identified that belong to favorable areas for a given reliability. According to the first DEM and the data of points related to favorable regions, a topological relief model is formed, the points of the topological model are selected in the coordinate system of each digital image to obtain data on favorable regions on it. Then, all these digital images are divided into pairs to be mutually oriented with the formation of stereo pairs, and stereo models are formed by determining the corresponding points in the favorable areas of each of the digital images of these stereo pairs. Correction of the external orientation of the stereo model is carried out according to the data of the generated topological model. As a result, taking into account the obtained data, an orthophotomap is formed [RU 2216711 C1, publ. November 20, 2003].

Недостатком вышеописанных технических решений является их ориентированность на выявление только опасных экзогенных процессов с использованием лазерного сканирования, что требует применения сложного дорогостоящего оборудования и длительной обработки данных, препятствующих частой периодичности контроля состояния трассы магистрального трубопровода. Это препятствует оперативному выявлению нарушений на трассе трубопровода. Также в известных способах не предусматривается привязка фотоизображений к трассе нефтепровода, что затрудняет их анализ.The disadvantage of the above technical solutions is their focus on identifying only dangerous exogenous processes using laser scanning, which requires the use of sophisticated expensive equipment and lengthy data processing that impedes the frequent periodicity of monitoring the state of the trunk pipeline route. This prevents the prompt detection of violations on the pipeline route. Also, the known methods do not provide for the binding of photographs to the pipeline route, which complicates their analysis.

Из уровня техники известна бортовая система локального аэромониторинга объектов природно-техногенной сферы, согласно которой осуществляют способ мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода, включающий осуществление аэрофотосъемки с одновременной записью спутниковых координат точек фотографирования, выполнение в геоинформационной системе привязки фотоснимков к трассе и объектам трубопровода, построение ортофотопланов или цифровых моделей местности с использованием метода триангуляции данных фотоснимков. Способ осуществляется с помощью бортовой системы локального аэромониторинга объектов природно-техногенной сферы [RU 2315951 С1, опубл. 27.01.2008].The state-of-the-art on-board system for local aerial monitoring of natural and technogenic objects is known, according to which a method for monitoring the state of a pipeline route is implemented, including aerial photography with simultaneous recording of satellite coordinates of photographing points, geo-information system for linking photographs to the pipeline and pipeline objects, orthophotomaps or digital terrain models using the method of triangulating photograph data. The method is carried out using the on-board system of local air monitoring of natural and technological objects [RU 2315951 C1, publ. 01/27/2008].

Недостатком данного решения является отсутствие применения фотосъемки, что значительно затрудняет расшифровку снимков и идентификацию нарушений.The disadvantage of this solution is the lack of the use of photography, which greatly complicates the decryption of images and the identification of violations.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода с частой периодичностью и применением оперативного и комплексного метода выявления попыток несанкционированного доступа, нарушений правил эксплуатации и опасных геологических процессов, происходящих на трассе магистрального трубопровода.The technical problem to be solved by the claimed invention is aimed at providing monitoring of the state of the main pipeline route with frequent frequency and using an operational and comprehensive method for detecting unauthorized access attempts, violations of operating rules and dangerous geological processes occurring on the main pipeline route.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение качества получаемой фотограмметрической информации за счет повышения точности измерения спутниковых координат точек путем выполнения записи спутниковых координат точек фотографирования с использованием глобальной навигационной спутниковой системы геодезического класса при одновременном снижении основных погрешностей измерений путем последующей обработки полученных результатов по методу точного позиционирования и присвоения полученных по результатам обработки спутниковых координат каждому фотоснимку.The technical result of the claimed invention is to improve the quality of the obtained photogrammetric information by improving the accuracy of measuring satellite coordinates of points by recording satellite coordinates of photographing points using the global navigation satellite system of the geodetic class while reducing the basic measurement errors by subsequently processing the results by the method of precise positioning and assignment obtained from the results of processing ki satellite coordinates of each photograph.

Технический результат достигается за счет того, что способ мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода заключается в том, что осуществляют аэрофотосъемку с одновременной записью спутниковых координат точек фотографирования; выполняют в геоинформационной системе привязку фотоснимков к трассе и объектам магистрального трубопровода; строят ортофотопланы или цифровых модели местности с использованием метода триангуляции данных фотоснимков, при этом аэрофотосъемку осуществляют по сигналу, передаваемому на фотокамеры приемником навигационной системы, обеспечивающему заданную периодичность фотосъемки с перекрытием снимков не менее 60%; запись спутниковых координат точек фотографирования выполняют за счет использования глобальной навигационной спутниковой системы геодезического класса с последующей обработкой полученных результатов измерений по методу точного позиционирования и присвоением полученных по результатам обработки спутниковых координат каждому фотоснимку; привязку фотоснимков к трассе и объектам магистрального трубопровода выполняют импортированием их в геоинформационную систему с предварительно внесенной в нее схемой трассы магистрального трубопровода; далее из массива геопривязанных фотоснимков в автоматизированном режиме выбирают фотоснимки объектов магистрального трубопровода с фактами нарушений и попытками несанкционированного доступа на трассе магистрального трубопровода, локализуют выявленные факты и отмечают их в геоинформационной системе; по построенным ортофотопланам или цифровым моделям местности выявляют и отмечают в геоинформационной системе опасные геологические процессы, происходящие на трассе магистрального трубопровода; выполняют наложение изображений ортофотопланов или цифровых моделей местности с опасными геологическими процессами, происходящими на трассе магистрального трубопровода, выполненными в разные временные периоды и имеющими одинаковые координаты; производят измерение геометрических параметров опасных геологических процессов, происходящие на трассе магистрального трубопровода, для осуществления дальнейшего контроля величины и скорости их изменения; по полученным измерениям осуществляют прогнозирование динамики развития опасных геологических процессов, происходящих на трассе магистрального трубопровода, и принимают решение об их устранении.The technical result is achieved due to the fact that the method of monitoring the state of the route of the main pipeline is that they carry out aerial photography while recording satellite coordinates of the points of photographing; in the geographic information system, the photographs are linked to the route and objects of the main pipeline; orthophotomaps or digital terrain models are built using the method of triangulating the data of photographs, while aerial photography is carried out according to the signal transmitted to the cameras by the receiver of the navigation system, providing a specified shooting frequency with overlapping images of at least 60%; recording the satellite coordinates of the photographing points is performed by using the global navigation satellite system of the geodetic class, followed by processing the obtained measurement results by the exact positioning method and assigning the results obtained from the processing of satellite coordinates to each photograph; the photographs are linked to the route and objects of the main pipeline by importing them into the geographic information system with the route circuit of the main pipeline previously entered into it; then, from an array of georeferenced photographs, photographs of the objects of the main pipeline with the facts of violations and attempts of unauthorized access on the route of the main pipeline are automatically selected from the array of geo-referenced photographs, the revealed facts are localized and noted in the geographic information system; according to the constructed orthophotomaps or digital terrain models, hazardous geological processes occurring on the route of the main pipeline are identified and noted in the geographic information system; superimpose images of orthophotomaps or digital terrain models with dangerous geological processes occurring on the route of the main pipeline, performed at different time periods and having the same coordinates; measure the geometric parameters of hazardous geological processes occurring on the route of the main pipeline, to further monitor the magnitude and speed of their change; based on the measurements, they predict the dynamics of the development of dangerous geological processes occurring on the route of the main pipeline, and decide on their elimination.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения аэрофотосъемку осуществляют с помощью, по меньшей мере, двух цифровых фотокамер с полноразмерными матрицами формата 35 мм, с общим разрешением не менее 36 Мп, пространственным разрешением в центральной части кадра в диапазоне 2,5-3 см/пиксел с высоты полета воздушного судна в диапазоне 200-300 м над поверхностью земли со скоростью в диапазоне 100-180 км/час с одновременным визуальным контролем трассы.In addition, in the particular case of the invention, aerial photography is carried out using at least two digital cameras with full-size matrices of 35 mm format, with a total resolution of at least 36 megapixels, spatial resolution in the central part of the frame in the range of 2.5-3 cm / a pixel from an aircraft’s flight altitude in the range of 200-300 m above the earth’s surface at a speed in the range of 100-180 km / h with simultaneous visual control of the route.

Заявляемое техническое решение обеспечивает достижение заявляемого технического результата за счет повышения точности построения ортофотопланов за счет осуществления аэрофотосъемки по сигналу, передаваемому на фотокамеры приемником навигационной системы, обеспечивающему заданную периодичность фотосъемки с перекрытием снимков не менее 60%; снижение временных затрат на анализ фотограмметрической информации за счет сокращения временных затрат на поиск необходимых для контроля фотоснимков путем выполнения привязки фотоснимков к трассе и объектам магистрального трубопровода импортированием их в геоинформационную систему с предварительно внесенной в нее схемой трассы магистрального трубопровода; а также за счет сокращения временных затрат на поиск и контроль фактов нарушения и попыток несанкционированного доступа путем выборки из массива геопривязанных фотоснимков объектов магистрального трубопровода с четкой локализацией отобранных в автоматизированном режиме фотоснимков с выявленными фактами и фиксации их в геоинформационной системе;The claimed technical solution ensures the achievement of the claimed technical result by increasing the accuracy of the construction of orthophotomaps due to aerial photography by the signal transmitted to the cameras by the receiver of the navigation system, providing the specified shooting frequency with overlapping images of at least 60%; reduction of time spent on analysis of photogrammetric information due to reduction of time spent searching for photographs necessary for monitoring by linking photographs to the route and objects of the main pipeline by importing them into the geographic information system with the route circuit of the main pipeline previously entered into it; as well as by reducing time spent on searching and monitoring the facts of violation and unauthorized access attempts by selecting from the array of geo-referenced photographs the objects of the main pipeline with clear localization of photographs selected in an automated mode with the revealed facts and fixing them in the geographic information system;

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Способ мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода осуществляют следующим образом:The method of monitoring the state of the route of the main pipeline is as follows:

Оборудование, необходимое, для осуществления способа мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода, размещают на борту вертолета с использованием конструкций для снижения вибраций. Вертолет поднимается в воздух с целью воздушного облета трассы магистрального трубопровода. Мониторинг состояния трассы магистрального трубопровода осуществляют с высотой полета воздушного судна в диапазоне 200 - 300 м над поверхностью земли со скоростью в диапазоне 100-180 км/час. Одновременно выполняется визуальный контроль трассы магистрального трубопровода наблюдателем и аэрофотосъемка. Визуальный контроль необходим для выявления возможных нарушений, требующих принятия немедленных мер в оперативном режиме. Диапазон высот выбран с учетом:The equipment necessary to implement the method for monitoring the state of the main pipeline route is placed on board the helicopter using structures to reduce vibrations. The helicopter rises into the air with the aim of air flying around the main pipeline route. Monitoring of the state of the main pipeline route is carried out with an aircraft flight height in the range of 200–300 m above the earth’s surface at a speed in the range of 100-180 km / h. At the same time, visual monitoring of the main pipeline route by an observer and aerial photography are performed. Visual control is necessary to identify possible violations that require immediate action in an operational mode. The range of heights is selected taking into account:

- обеспечения необходимой распознаваемости нарушений наблюдателем с борта вертолета;- ensuring the necessary recognition of violations by the observer from the helicopter;

- возможности охвата при выполнении фотосъемки охранной зоны магистрального трубопровода и прилегающей территории;- the possibilities of coverage when photographing the security zone of the main pipeline and the adjacent territory;

- обеспечения фотосъемки с детализацией необходимой для последующего распознавания возможных нарушений на фотографиях.- providing photographs with the detail necessary for subsequent recognition of possible irregularities in photographs.

Диапазон скорости патрулирования выбран с учетом:The patrol speed range is selected taking into account:

- технической возможности фотокамер по выполнению съемки и записи фотографий;- the technical ability of cameras to shoot and record photos;

- необходимой производительности патрулирования.- required patrol performance.

При выполнении съемки используют следующее оборудование:When shooting, use the following equipment:

- две цифровые фотокамеры с полноразмерными матрицами формата 35 мм, с общим разрешением не менее 36 Мп, пространственным разрешением в центральной части кадра в диапазоне 2,5-3 см/пиксел.- two digital cameras with full-size matrices of 35 mm format, with a total resolution of at least 36 megapixels, spatial resolution in the central part of the frame in the range of 2.5-3 cm / pixel.

Данные характеристики фотокамер обеспечивают оптимальную детализацию и распознаваемость нарушений правил эксплуатации, следов земляных работ и опасных геологических процессов. Применение фотокамер с лучшими характеристиками незначительно увеличивает распознаваемость, но ведет к значительному удорожанию оборудования, увеличению объема фотоснимков и требует дополнительных ресурсов для их хранения; применение именно двух камер необходимо для получения данных необходимых для последующего построения цифровых моделей местности методом триангуляции. Применение большего количества камер незначительно повлияет на распознаваемость возможных нарушений, но приведет к увеличению объема фотоснимков и потребует дополнительных ресурсов для их обработки и хранения. Также поочередная работа камер обеспечивает необходимый резерв времени для записи выполненных снимков на носитель информации.These characteristics of the cameras provide optimal detail and recognition of violations of operating rules, traces of excavation and hazardous geological processes. The use of cameras with the best characteristics slightly increases recognition, but leads to a significant increase in the cost of equipment, an increase in the volume of photographs and requires additional resources for their storage; the use of just two cameras is necessary to obtain the data necessary for the subsequent construction of digital terrain models using the triangulation method. The use of more cameras will slightly affect the recognition of possible violations, but will lead to an increase in the volume of photographs and require additional resources for processing and storage. Also, the successive operation of the cameras provides the necessary reserve of time for recording the taken pictures on the storage medium.

- приемник глобальной навигационной спутниковой системы геодезического класса (приемники навигационного и картографического класса не обеспечат необходимую для последующей обработки данных точность измерений).- receiver of the global navigation satellite system of the geodetic class (receivers of the navigation and cartographic class will not provide the measurement accuracy necessary for subsequent data processing).

Аэрофотосъемку выполняют по сигналу, передаваемому на фотокамеры приемником навигационной системы, обеспечивающему заданную периодичность фотосъемки с перекрытием снимков не менее 60%. Данное перекрытие необходимо для последующей обработки снимков и необходимой точности построения ортофотопланов.Aerial photography is performed according to the signal transmitted to the cameras by the receiver of the navigation system, providing a predetermined frequency of photography with overlapping images of at least 60%. This overlap is necessary for the subsequent processing of images and the necessary accuracy of the construction of orthophotomaps.

Обрабатывают полученные спутниковые измерения по общеизвестному математическому методу точного позиционирования (Precise Point Positioning) (см, например, https://ru.wikipedia.org/wiki/Precise Point Positioning). Данная обработка необходима для снижения основных погрешностей возникающих при абсолютных фазовых спутниковых измерениях. Точность спутниковых измерений без исключения указанных погрешностей не позволит выполнить дальнейшую привязку фотографий и построение ортофотопланов. При этом в отличие от дифференциального метода, метод точного позиционирования основывается на данных получаемых от сервисных центров обработки данных глобальных спутниковых навигационных систем и не требует наличия наземных базовых станций. Определяют координаты центров фотографирования. Каждой фотографии присваивают полученные по результатам обработки на предыдущем этапе спутниковые координаты.The obtained satellite measurements are processed using the well-known mathematical method of precise positioning (Precise Point Positioning) (see, for example, https://ru.wikipedia.org/wiki/Precise Point Positioning). This processing is necessary to reduce the basic errors arising from absolute phase satellite measurements. The accuracy of satellite measurements, without exception of the indicated errors, will not allow the further linking of photographs and the construction of orthophotomaps. At the same time, unlike the differential method, the exact positioning method is based on data received from data processing service centers of global satellite navigation systems and does not require the presence of ground-based base stations. The coordinates of the centers of photography are determined. Each photograph is assigned a satellite coordinate obtained from the processing of the previous step.

Выполняют передачу фотоснимков трассы магистрального трубопровода в геоинформационную систему для оперативного анализа. Фотографии трассы магистрального трубопровода на основе имеющихся спутниковых координат импортируют в геоинформационную систему с предварительно внесенной в нее схемой трассы магистрального трубопровода.The transfer of photographs of the route of the main pipeline to the geographic information system for operational analysis. Photographs of the route of the main pipeline based on the available satellite coordinates are imported into the geographic information system with the route map of the main pipeline previously entered into it.

Проводят оперативный анализ фотоснимков для выявления нарушений на трассе трубопровода требующих принятия срочных мер. В геоинформационной системе выбирают объекты магистрального трубопровода, требующие первоочередного контроля (наземные объекты, подводные переходы магистрального трубопровода, либо другие объекты по выбору оператора, например, выявленные наблюдателем в полете визуально). С помощью геоинформационной системы в автоматическом режиме из общего массива снимков трассы магистрального трубопровода выбирают фотографии, координаты центров фотографирования которых находятся вблизи выбранных оператором объектов магистрального трубопровода и проводят их анализ. Анализ геопривязанных фотоснимков позволяет сократить время на поиск и контроль объектов магистрального трубопровода, а также позволяет четко локализовать выявленные нарушения, что при анализе снимков без геопривязки составляет значительную сложность.An operational analysis of photographs is carried out to identify irregularities on the pipeline route requiring urgent action. In the geographic information system, objects of the main pipeline that require priority control (ground objects, underwater crossings of the main pipeline, or other objects of the operator’s choice, for example, visually identified by the observer in flight) are selected. Using the geographic information system in automatic mode, photographs are selected from the general array of images of the main pipeline route, the coordinates of the photographing centers of which are close to the main pipeline objects selected by the operator and analyzed. The analysis of geo-referenced photographs reduces the time required to search and control the objects of the main pipeline, and also allows you to clearly localize the detected violations, which is significant complexity when analyzing images without geo-referencing.

Выявленные на фотоснимках нарушения отмечают в геоинформационной системе для контроля их устранения, а также совместного анализа с другими данными о состоянии магистрального трубопровода предварительно внесенными в геоинформационную систему (данные о результатах обследований другими методами, выявленных нарушениях, дефектах, электрохимической защите и др.). Совместный анализ нарушений позволяет выявить участки магистрального трубопровода, требующие принятия первоочередных мер (например, выявление при воздушном патрулировании оползня вблизи участка магистрального трубопровода с коррозионными дефектами, выявленными при внутритрубной дефектоскопии).Violations detected in the photographs are noted in the geographic information system to control their elimination, as well as joint analysis with other data on the state of the main pipeline previously entered into the geographic information system (data on the results of examinations by other methods, detected violations, defects, electrochemical protection, etc.). A joint analysis of violations makes it possible to identify sections of the main pipeline that require priority measures (for example, to identify a landslide during air patrolling near a section of the main pipeline with corrosion defects detected during in-line inspection).

Выполняют детальный анализ фотоснимков. Для обеспечения качественного анализа фотоснимков, с использованием фотограмметрических программных продуктов, строят ортофотопланы и цифровые модели рельефа. В связи со значительной длительностью процесса (зависит от протяженности контролируемой трассы трубопровода и мощности используемого оборудования), данную операцию проводят после оперативного анализа снимков отдельных объектов. Построение ортофотопланов и цифровых моделей местности выполняют с помощью метода триангуляции. Применение данного метода основано на использовании снимков от двух фотокамер и позволяет получать ортофотопланы и цифровые модели рельефа без использования облака точек, требующего проведения лазерного сканирования.Perform a detailed analysis of photographs. To ensure a high-quality analysis of photographs, using photogrammetric software products, orthophotomaps and digital elevation models are built. Due to the considerable duration of the process (it depends on the length of the controlled pipeline route and the capacity of the equipment used), this operation is carried out after an operational analysis of images of individual objects. The construction of orthophotomaps and digital terrain models is performed using the triangulation method. The application of this method is based on the use of images from two cameras and allows you to get orthophotomaps and digital elevation models without using a point cloud that requires laser scanning.

В геоинформационной системе анализируют ортофотоплан или цифровую модель местности по всей трассе магистрального трубопровода, выявляют и отмечают в геоинформационной системе опасные факторы, проводят сравнение и наложение изображений опасных геологических процессов, происходящих на трассе магистрального трубопровода и выполненных в разные периоды, контролируют динамику их развития. Анализ единого изображения обеспечивает более высокое качество выявления нарушений по сравнению с анализом отдельных фотографий. Для опасных геологических процессов, происходящих на трассе магистрального трубопровода, выполняют сравнение и наложение их фотоснимков выполненных в разные временные периоды, измеряют геометрические параметры, контролируют величину и скорость изменения указанных параметров, прогнозируют динамику развития данных процессов, принимают решение о необходимости дополнительного исследования данных процессов.In the geographic information system, an orthophotomap or digital terrain model is analyzed along the entire route of the main pipeline, hazardous factors are identified and marked in the geographic information system, comparisons and overlays of images of dangerous geological processes occurring on the route of the main pipeline and performed at different periods are monitored and the dynamics of their development are monitored. Analysis of a single image provides a higher quality of detection of violations in comparison with the analysis of individual photographs. For hazardous geological processes occurring on the route of the main pipeline, their photographs taken at different time periods are compared and superimposed, geometric parameters are measured, the magnitude and rate of change of these parameters are monitored, the development dynamics of these processes are predicted, and a decision is made on the need for additional research of these processes.

Выявленные нарушения и опасные геологические процессы отмечаются в геоинформационной системе для последующего анализа совместно с данными других видов мониторинга и принятия решения об их устранении.Identified violations and dangerous geological processes are noted in the geographic information system for subsequent analysis together with data from other types of monitoring and decision-making on their elimination.

Claims (14)

1. Способ мониторинга состояния трассы магистрального трубопровода, заключающийся в том, что:1. A method for monitoring the state of the route of the main pipeline, which consists in the fact that: - осуществляют аэрофотосъемку с одновременной записью спутниковых координат точек фотографирования;- carry out aerial photography while recording satellite coordinates of the points of photographing; - выполняют в геоинформационной системе привязку фотоснимков к трассе и объектам магистрального трубопровода;- perform in the geographic information system the binding of photographs to the route and objects of the main pipeline; - строят ортофотопланы или цифровые модели местности с использованием метода триангуляции данных фотоснимков,- build orthophotomaps or digital terrain models using the method of triangulation of these photographs, отличающийся тем, что:characterized in that: - аэрофотосъемку осуществляют по сигналу, передаваемому на фотокамеры приемником навигационной системы, обеспечивающему заданную периодичность фотосъемки с перекрытием снимков не менее 60%;- aerial photography is carried out according to the signal transmitted to the cameras by the receiver of the navigation system, providing a predetermined frequency of photography with overlapping images not less than 60%; - запись спутниковых координат точек фотографирования выполняют за счет использования глобальной навигационной спутниковой системы геодезического класса с последующей обработкой полученных результатов измерений по методу точного позиционирования и присвоением полученных по результатам обработки спутниковых координат каждому фотоснимку;- recording the satellite coordinates of the points of photographing is performed by using the global navigation satellite system of the geodetic class, followed by processing the obtained measurement results by the exact positioning method and assigning the results obtained from the processing of satellite coordinates to each photograph; - привязку фотоснимков к трассе и объектам магистрального трубопровода выполняют импортированием их в геоинформационную систему с предварительно внесенной в нее схемой трассы магистрального трубопровода;- the binding of photographs to the route and objects of the main pipeline is carried out by importing them into the geographic information system with the route circuit of the main pipeline previously entered into it; - далее из массива геопривязанных фотоснимков в автоматизированном режиме выбирают фотоснимки объектов магистрального трубопровода с фактами нарушений и попытками несанкционированного доступа на трассе магистрального трубопровода, локализуют выявленные факты и отмечают их в геоинформационной системе;- Further, from an array of georeferenced photographs, photographs of objects of the main pipeline with the facts of violations and attempts of unauthorized access on the route of the main pipeline are automatically selected from the array of geo-referenced photographs, the revealed facts are localized and noted in the geographic information system; - по построенным ортофотопланам или цифровым моделям местности выявляют и отмечают в геоинформационной системе опасные геологические процессы, происходящие на трассе магистрального трубопровода;- according to the constructed orthophotomaps or digital terrain models, dangerous geological processes occurring on the route of the main pipeline are identified and noted in the geographic information system; - выполняют наложение изображений ортофотопланов или цифровых моделей местности с опасными геологическими процессами, происходящими на трассе магистрального трубопровода и выполненными в разные временные периоды и имеющих одинаковые координаты;- perform overlaying images of orthophotomaps or digital terrain models with dangerous geological processes occurring on the route of the main pipeline and performed at different time periods and having the same coordinates; - производят измерение геометрических параметров опасных геологических процессов, происходящих на трассе магистрального трубопровода, для осуществления дальнейшего контроля величины и скорости их изменения;- measure the geometric parameters of hazardous geological processes occurring on the route of the main pipeline, to further monitor the magnitude and speed of their change; - по полученным измерениям осуществляют прогнозирование динамики развития опасных геологических процессов, происходящих на трассе магистрального трубопровода, и принимают решение об их устранении.- on the basis of the measurements, they predict the dynamics of the development of dangerous geological processes occurring on the route of the main pipeline, and decide on their elimination. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аэрофотосъемку осуществляют с помощью, по меньшей мере, двух цифровых фотокамер с полноразмерными матрицами формата 35 мм, с общим разрешением не менее 36 Мп, пространственным разрешением в центральной части кадра в диапазоне 2,5-3 см/пиксел с высоты полета воздушного судна в диапазоне 200-300 м над поверхностью земли со скоростью в диапазоне 100-180 км/час с одновременным визуальным контролем трассы.2. The method according to p. 1, characterized in that aerial photography is carried out using at least two digital cameras with full-size matrices of 35 mm format, with a total resolution of at least 36 megapixels, spatial resolution in the central part of the frame in the range of 2.5 -3 cm / pixel from the aircraft’s flight altitude in the range of 200-300 m above the earth’s surface at a speed in the range of 100-180 km / h with simultaneous visual control of the route.
RU2018141336A 2018-11-23 2018-11-23 Method of main pipeline route monitoring RU2699940C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141336A RU2699940C1 (en) 2018-11-23 2018-11-23 Method of main pipeline route monitoring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141336A RU2699940C1 (en) 2018-11-23 2018-11-23 Method of main pipeline route monitoring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699940C1 true RU2699940C1 (en) 2019-09-11

Family

ID=67989483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141336A RU2699940C1 (en) 2018-11-23 2018-11-23 Method of main pipeline route monitoring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699940C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110230990A (en) * 2019-06-27 2019-09-13 北京讯腾智慧科技股份有限公司 Gas ductwork geology deformation monitoring system and method
RU2780304C1 (en) * 2021-03-26 2022-09-21 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ МОСКВА" Method for monitoring the technical condition of gas transport facilities based on a geo-information system
CN116449859A (en) * 2023-04-28 2023-07-18 中交一公局第七工程有限公司 Complex mountain channel planning method and system based on unmanned aerial vehicle technology

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3674369A (en) * 1968-09-18 1972-07-04 Hobrough Ltd Automatic orthophoto printer
WO1995033973A1 (en) * 1994-06-03 1995-12-14 Wolfram Kirchner Method for the collection, analysis, measurement and storage of geographical data
RU2216711C1 (en) * 2002-03-28 2003-11-20 Попов Константин Николаевич Method forming digital model of relief and/or orthophotoplan and system for its implementation
RU2315951C1 (en) * 2006-06-09 2008-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" Onboard system for local aero-monitoring of objects of natural and technogenic sphere
RU2591875C1 (en) * 2015-05-26 2016-07-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") Method of constructing map of exogenous geological processes of area along route of main oil line

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3674369A (en) * 1968-09-18 1972-07-04 Hobrough Ltd Automatic orthophoto printer
WO1995033973A1 (en) * 1994-06-03 1995-12-14 Wolfram Kirchner Method for the collection, analysis, measurement and storage of geographical data
RU2216711C1 (en) * 2002-03-28 2003-11-20 Попов Константин Николаевич Method forming digital model of relief and/or orthophotoplan and system for its implementation
RU2315951C1 (en) * 2006-06-09 2008-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" Onboard system for local aero-monitoring of objects of natural and technogenic sphere
RU2591875C1 (en) * 2015-05-26 2016-07-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") Method of constructing map of exogenous geological processes of area along route of main oil line

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110230990A (en) * 2019-06-27 2019-09-13 北京讯腾智慧科技股份有限公司 Gas ductwork geology deformation monitoring system and method
RU2780304C1 (en) * 2021-03-26 2022-09-21 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ МОСКВА" Method for monitoring the technical condition of gas transport facilities based on a geo-information system
CN116449859A (en) * 2023-04-28 2023-07-18 中交一公局第七工程有限公司 Complex mountain channel planning method and system based on unmanned aerial vehicle technology
CN116449859B (en) * 2023-04-28 2024-03-26 中交一公局第七工程有限公司 Complex mountain channel planning method and system based on unmanned aerial vehicle technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6543520B2 (en) Survey data processing apparatus, survey data processing method and program for survey data processing
KR101933216B1 (en) River topography information generation method using drone and geospatial information
EP1606766B1 (en) Automatic processing of aerial images
JP5227110B2 (en) Omnidirectional camera with GPS and spatial data collection device
US6853332B1 (en) Automatic registration of images in digital terrain elevation data
US20160133008A1 (en) Crack data collection method and crack data collection program
CN107917699B (en) Method for improving aerial three quality of mountain landform oblique photogrammetry
US11551411B2 (en) Data processor, data processing method, and data processing program for determining correspondence relationships between laser scanning point clouds
US20170109577A1 (en) 3d terrain mapping system and method
CA3020208C (en) Layer thickness measurement of soil covering
RU2699940C1 (en) Method of main pipeline route monitoring
RU2281534C1 (en) Method for condition inspection of product pipelines
Maurice et al. A photogrammetric approach for map updating using UAV in Rwanda
JP6773473B2 (en) Survey information management device and survey information management method
JP7123366B2 (en) Evaluation method for standing trees in a forest area and boundary survey method suitable for identifying the evaluation target area in this evaluation method
EP1548908A1 (en) Method and device for inspecting linear infrastructures
Dinkov Accuracy assessment of high-resolution terrain data produced from UAV images georeferenced with on-board PPK positioning
JP2005056186A (en) Traffic condition observation system
US20190212131A1 (en) Pipeline depth of cover determination method and apparatus
RU2780304C1 (en) Method for monitoring the technical condition of gas transport facilities based on a geo-information system
Amigo et al. Automatic context learning based on 360 imageries triangulation and 3D LiDAR validation
CN113724358A (en) Hazardous chemical substance accident scene drawing method and system based on unmanned aerial vehicle shooting
CN115760795A (en) Method for monitoring geometric shape change of vertical separation wall of polluted site
RU2364889C1 (en) System for detection of location and spatial orientation of power transmission line supports and method of its operation
CN116665168A (en) Road disease detection method, device, system and storage medium