CN105140823A - 无人机平台管道巡线系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机平台管道巡线系统，主要解决现有技术中人力劳动强度大、巡检工作难度大、巡检效果较差的问题。本发明通过采用一种无人机平台管道巡线系统，包括无人机平台和安装在无人机平台上的数据处理器、遥感传感器、GPS、通讯装置以及对所述无人机平台进行远程操控的地面控制终端、航迹规划存储器、中心服务器和监控计算机；所述无人机平台管道巡线系统包括航迹规划系统、地面控制系统、遥感传感系统的技术方案较好地解决了上述问题，可用于无人机平台管道巡线中。

Description

无人机平台管道巡线系统

技术领域

本发明涉及一种无人机平台管道巡线系统。

背景技术

随着石油、天然气生产和消费速度的增长，管道运输发展步伐不断加快。我国油气管道已进入了持续高速发展的时期，但由于管道周边环境相当复杂，要使管道安全运行具有相当的难度和复杂度。同时，由于管道材料质量或施工造成的损失，加之管道本身的腐蚀、应力破坏等因素造成管道开裂、油气介质泄露，甚至可能造成火灾、爆炸和中毒窒息等一系列事故。这些事故不仅会造成不同程度的人员伤亡和巨大的财产经济损失，也会给社会的公共安全和人民的和谐生活带来极大地负面影响。

管线巡检工作在油气运输的生产运营和管线维护中具有十分重要的作用。由于管线分布范围广，巡线工作量大，野外工作极其辛苦,加之管道在大部分情况下又处于良好状态，巡线人员容易麻痹大意，不能严格按照规定巡检，易出现漏检的情况，无法从根本上消除事故隐患，事故时有发生。另外，部分管道铺设的地方穿越森林、戈壁沙漠与山地丘陵等一些环境比较恶劣的地域，横跨河流、沟壑等一些人不容易到达的地方，再加上下雨、山体滑坡、地质灾害，水毁漂浮等特殊情况的出现，人工巡检根本无法接近事故现场，巡检效果大打折扣，这样也无疑促使了事故发生的概率。

CN201320710780.X公开了无人机平台电力巡线系统，包括飞机主体、中继机、地面指挥车，中继机上设置有与飞机主体进行无线通讯的数传电台中继和图传电台中继，地面指挥车上设置有与中继机进行无线通讯的地面数传电台和地面图传电台，其特征在于：所述的数传电台中继可与飞机数传电台和地面数传电台同时进行无线通讯，所述的图传电台中继可与飞机图传电台和地面图传电台同时进行无线通讯，中继机为可进行巡检飞行的无人直升机，且中继机的数量有一个或者多个。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中人力劳动强度大、巡检工作难度大、巡检效果较差的问题，提供一种新的无人机平台管道巡线系统。该系统用于无人机平台管道巡线中，具有人力劳动强度小、结构简单、巡检工作难度小、巡检效果较好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种无人机平台管道巡线系统，包括沿需巡检管道的延伸方向飞行的无人机平台和安装在所述无人机平台上的数据处理器、遥感传感器、GPS、通讯装置以及对所述无人机平台进行远程操控的地面控制终端、航迹规划存储器、中心服务器和监控计算机；所述无人机平台管道巡线系统包括航迹规划系统、地面控制系统、遥感传感系统；所述航迹规划系统由机载航迹存储器、航迹数据传输接口和地面航迹规划存储器组成，能够通过电子地图将管道路由轨迹转换成无人机的飞行轨迹，使无人机始终按照管道的路由前行；所述地面控制系统优先于航迹规划系统，由飞行控制器、数据传输器和地面飞行控制器组成，由地面人员通过监控计算机向无人机发出指令，可随时改变无人机飞行轨迹，可人为控制对特定区域进行盘旋勘察；所述遥感传感系统由可见光遥感器、红外遥感器、数据传输器和图像处理设备组成，无人机平台机载遥感器与地面中心服务器之间通过微波通信方式进行双向通信，通过遥感技术对管道路由表面进行探测，将探测数据实时传输至地面数据接收装置，运用图像处理设备形成图片或影像资料。

上述技术方案中，优选地，所述遥感传感器包括可见光遥感器和红外遥感器，分别与数据处理器相接。

上述技术方案中，优选地，所述GPS与数据处理器相接。

上述技术方案中，优选地，所述图像处理设备、地面飞行控制器和航迹规划存储器与中心服务器相接。

上述技术方案中，优选地，所述图像处理设备与监控计算机相接。

上述技术方案中，优选地，所述地面飞行控制器与监控计算机相接。

上述技术方案中，优选地，在飞行之前，从地面航迹规划存储器中提取管道路由轨迹数据，通过航迹数据传输接口传至机载航迹存储器，无人机起飞之后将转为自动巡航。

上述技术方案中，优选地，所述无人机地面飞行控制器以无线通信方式与所述无人机平台的飞行控制器进行双向通信，完成对无人机平台的人为控制。

本专利提出的无人机平台管道巡线系统的目的是针对所辖长距离输油气管道的日常巡线工作的实际需要，提供一套行之有效的技术手段，确保巡检计划得到切实执行，在全线、全时、全天候范围内确认油气管道的安全工作状态，及时发现和处理各类安全事件或隐患。同时，动态地收集和管理相应的数据，在电子地图上进行可视化的展示和监控，支持巡线数据在企业应用中的共享和集成，提高部门协调能力、工作效率和管理水平，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述系统的结构示意图。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

如图1所示，本发明包括沿需巡检管道的延伸方向飞行的无人机平台和安装在所述无人机平台上的数据处理器，遥感传感器，GPS，通讯装置等，以及对所述无人机平台进行远程操控的地面控制终端、航迹规划存储器、中心服务器和监控计算机等。

一、所述无人机平台管道巡线系统由三个子系统组成

1、航迹规划系统，该系统能够通过电子地图将管道路由轨迹转换成无人机的飞行轨迹，使无人机始终按照管道的路由前行，而不至于偏离。

2、地面控制系统，该系统优先于航迹规划系统，由地面人员通过监控计算机向无人机发出指令，可随时改变无人机飞行轨迹，可人为控制对特定区域进行盘旋勘察。

3、遥感传感系统，该系统是无人机平台巡线系统的核心，通过遥感技术对管道路由表面进行探测，将探测数据实时传输至地面数据接收装置，运用图像处理设备形成图片或影像资料。

二、所述航迹规划系统，由机载航迹存储器、航迹数据传输接口和地面航迹规划存储器组成。在飞行之前，从地面航迹规划存储器中提取管道路由轨迹数据，通过航迹数据传输接口传至机载航迹存储器，无人机起飞之后将转为自动巡航。

三、所述地面控制系统，由飞行控制器、数据传输器和地面飞行控制器组成。无人机地面飞行控制器以无线通信方式与所述无人机平台的飞行控制器进行双向通信，完成对无人机平台的人为控制。

四、所述遥感传感系统，由可见光遥感器、红外遥感器、数据传输器和图像处理设备组成。无人机平台机载遥感器与地面中心服务器之间通过微波通信方式进行双向通信。

五、所述遥感传感器包括可见光遥感器和红外遥感器，分别与数据处理器相接。

六、所述GPS与数据处理器相接。

七、所述图像处理设备、地面飞行控制器和航迹规划存储器与中心服务器相接。

八、所述图像处理设备与监控计算机相接。

九、所述地面飞行控制器与监控计算机相接。

【比较例】

CN201320710780.X公开了无人机平台电力巡线系统。包括飞机主体、中继机、地面指挥车，中继机上设置有与飞机主体进行无线通讯的数传电台中继和图传电台中继，地面指挥车上设置有与中继机进行无线通讯的地面数传电台和地面图传电台，其特征在于：所述的数传电台中继可与飞机数传电台和地面数传电台同时进行无线通讯，所述的图传电台中继可与飞机图传电台和地面图传电台同时进行无线通讯，中继机为可进行巡检飞行的无人直升机，且中继机的数量有一个或者多个。

上述专利无人机仅限于地面电力设备的巡线，无法对地面之下的油气管道进行巡检，并且由于承载设备比较复杂，需要地面指挥车跟随，运行起来相对繁琐。显然，本专利提出的无人机平台管道巡线系统，在全线、全时、全天候范围内确认油气管道的安全工作状态，及时发现和处理各类安全事件或隐患。同时，动态地收集和管理相应的数据，在电子地图上进行可视化的展示和监控，支持巡线数据在企业应用中的共享和集成，提高部门协调能力、工作效率和管理水平，取得了较好的技术效果。

Claims (8)

1.一种无人机平台管道巡线系统，包括沿需巡检管道的延伸方向飞行的无人机平台和安装在所述无人机平台上的数据处理器、遥感传感器、GPS、通讯装置以及对所述无人机平台进行远程操控的地面控制终端、航迹规划存储器、中心服务器和监控计算机；所述无人机平台管道巡线系统包括航迹规划系统、地面控制系统、遥感传感系统；所述航迹规划系统由机载航迹存储器、航迹数据传输接口和地面航迹规划存储器组成，能够通过电子地图将管道路由轨迹转换成无人机的飞行轨迹，使无人机始终按照管道的路由前行；所述地面控制系统优先于航迹规划系统，由飞行控制器、数据传输器和地面飞行控制器组成，由地面人员通过监控计算机向无人机发出指令，可随时改变无人机飞行轨迹，可人为控制对特定区域进行盘旋勘察；所述遥感传感系统由可见光遥感器、红外遥感器、数据传输器和图像处理设备组成，无人机平台机载遥感器与地面中心服务器之间通过微波通信方式进行双向通信，通过遥感技术对管道路由表面进行探测，将探测数据实时传输至地面数据接收装置，运用图像处理设备形成图片或影像资料。

2.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于所述遥感传感器包括可见光遥感器和红外遥感器，分别与数据处理器相接。

3.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于所述GPS与数据处理器相接。

4.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于所述图像处理设备、地面飞行控制器和航迹规划存储器与中心服务器相接。

5.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于所述图像处理设备与监控计算机相接。

6.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于所述地面飞行控制器与监控计算机相接。

7.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于在飞行之前，从地面航迹规划存储器中提取管道路由轨迹数据，通过航迹数据传输接口传至机载航迹存储器，无人机起飞之后将转为自动巡航。

8.根据权利要求1所述无人机平台管道巡线系统，其特征在于所述无人机地面飞行控制器以无线通信方式与所述无人机平台的飞行控制器进行双向通信，完成对无人机平台的人为控制。