CN203644088U

CN203644088U - 基于无人机的管道巡检系统

Info

Publication number: CN203644088U
Application number: CN201320876544.5U
Authority: CN
Inventors: 张鹏飞; 孙作勇; 张继忠
Original assignee: Sian Coal and Aeronautics Information Industry Co Ltd
Current assignee: China coal survey & Remote Sensing Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2023-12-25

Abstract

本实用新型公开了一种基于无人机的管道巡检系统，包括沿需巡检管道的延伸方向由后向前飞行的无人机、安装在无人机上的机载巡检装置、对无人机进行远程操控的远程操控终端、布设在地面数据接收室内的中心服务器和安装在管道巡检办公室内的上位监控主机，机载巡检装置与中心服务器之间通过微波通信方式进行双向通信；机载巡检装置包括数据处理器、GPS接收机、对当前所飞行位置处所巡检管道的管道巡检信息进行实时采集的数据采集装置和微波通信设备一；中心服务器与上位监控主机相接。本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能解决现有人工巡检方式存在的人力物力较大、巡检工作难度大、巡检效果较差等问题。

Description

基于无人机的管道巡检系统

技术领域

本实用新型涉及一种管道巡检系统，尤其是涉及一种基于无人机的管道巡检系统。

背景技术

近年来，随着国民经济的快速发展，国家对能源的需求越来越大。石油、天然气长输管线作为国家的能源动脉，得到了快速发展，已经成为能源输送的主要途径。由于长输天然气管道具有高压、易燃、易爆等特点，并且管道一旦发生事故都有可能给国家、社会和企业造成巨大的损失。因此开展扎实、有效的线路日常巡线是及时发现线路隐患，确保管道安全、稳定运行的一种有效方式，并且也是管道运营企业法定的义务。

至今，长距离输送管道总长已达上万公里，并且随着新新输油气工程的不断推动，长距离输送管道的长度还在不断的延伸当中，为实现管道安全运转，防止自然和人为原因对这些管道的破坏或不法分子盗取资源，管道公司在管道巡检上投入巨大的人力与物力。目前，管道巡检主要还是依靠人工进行巡检，而管道在大部分情况下又都处于良好状态，巡线人员在日复一日的重复工作之中往往容易麻痹大意，趋于懈怠。并且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。无人机（unmanned aerialvehicle，英文简称为UAV），是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。因此，需要以一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的基于无人机的管道巡检系统，以弥补现有人工巡检方式存在的人力物力较大、巡检工作难度大、巡检效果较差等缺陷和不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于无人机的管道巡检系统，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能解决现有人工巡检方式存在的人力物力较大、巡检工作难度大、巡检效果较差等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于无人机的管道巡检系统，其特征在于：包括沿需巡检管道的延伸方向由后向前飞行的无人机、安装在所述无人机上的机载巡检装置、对所述无人机进行远程操控的远程操控终端、布设在地面数据接收室内的中心服务器和安装在管道巡检办公室内的上位监控主机，所述机载巡检装置与中心服务器之间通过微波通信方式进行双向通信，所述远程操控终端以无线通信方式与所述无人机的控制装置进行双向通信；所述机载巡检装置包括数据处理器、GPS接收机、对当前所飞行位置处所巡检管道的管道巡检信息进行实时采集的数据采集装置和与数据处理器相接的微波通信设备一，所述数据采集装置包括摄像机、远红外热像仪以及分别与摄像机和远红外热像仪相接的信号调理电路，所述信号调理电路与数据处理器相接，所述GPS接收机与数据处理器相接；所述中心服务器与微波通信设备二相接，所述数据处理器通过微波通信设备一和微波通信设备二与中心服务器进行双向通信；所述中心服务器与上位监控主机相接。

上述基于无人机的管道巡检系统，其特征是：所述机载巡检装置还包括与数据处理器相接的计时电路和对所述无人机的飞行轨迹进行自动存储的数据存储单元一，所述数据存储单元一与数据处理器相接。

上述基于无人机的管道巡检系统，其特征是：所述机载巡检装置还包括对所述无人机飞行过程中所获取的管道巡检信息进行同步存储的数据存储单元二和与数据处理器相接的数据传输接口，所述数据存储单元二和数据传输接口均与数据处理器相接。

上述基于无人机的管道巡检系统，其特征是：所述管道巡检办公室内还设置有内部存储有所巡检管道的电子地图的数据存储器，所述数据存储器与上位监控主机相接。

上述基于无人机的管道巡检系统，其特征是：所述管道巡检办公室内还设置有报警单元，所述报警单元由上位监控主机进行控制且其与上位监控主机相接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、电路简单、设计合理且使用操作简便，投入成本较低。

2、使用操作简便且使用效果好、实用价值高，能实现全天候常态化巡检，无人机在巡检过程中依靠机载巡检装置来采集飞行过程中的管道沿线巡检数据（即管线巡检信息），并将所采集信息同步发送至中心服务器，并通过中心服务器将机载巡检装置所采集信息再传送至上位监控主机，因而简便、快速获取所巡检管道的沿线巡检信息，使得长距离输送管道的巡检跨越了时间和空间上的重重限制，可实现全天候的巡检。同时，能实现高速的自动化巡检，也解决了人工巡检中存在的漏检、漏报等人为因素，这就充分保障了管线的安全，避免了事故发生。同时，通过对机载巡检装置所采集信息进行分析后，便能通过上位监控主机对报警单元进行控制，实现自动报警。因而，本实用新型将长距离输送管线巡检管理上的全天候常态化巡检变为现实，解决了巡检管理工作中地域广、地形复杂、人为因素以及夜巡难等诸多难题，并且降低了人工巡检的成本。

3、数据存储及后期查询简便，不仅能对当前状态下无人机的飞行位置以及当前所处位置处所采集的管线巡检信息进行查看，并且后期能简便查询无人机的历史飞行轨迹，并能对无人机上所装机载巡检装置所采集的信息进行同步进行回放。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能解决现有人工巡检方式存在的人力物力较大、巡检工作难度大、巡检效果较差等问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。附图说明

图1为本实用新型的工作原理框图。

附图标记说明:

2—中心服务器； 2-1—微波通信设备二； 4—数据采集装置；

4-2—摄像机； 4-3—远红外热像仪； 4-4—数据处理器；

4-5—微波通信设备一； 4-6—计时电路；

4-7—数据存储单元一； 4-8—数据存储单元二；

4-9—数据传输接口； 4-10—信号调理电路； 5—上位监控主机；

6—GPS接收机； 7—数据存储器； 8—报警单元；

9—机载巡检装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括沿需巡检管道的延伸方向由后向前飞行的无人机、安装在所述无人机上的机载巡检装置9、对所述无人机进行远程操控的远程操控终端、布设在地面数据接收室内的中心服务器2和安装在管道巡检办公室内的上位监控主机5，所述机载巡检装置9与中心服务器2之间通过微波通信方式进行双向通信，所述远程操控终端以无线通信方式与所述无人机的控制装置进行双向通信。所述机载巡检装置9包括数据处理器4-4、GPS接收机6、对当前所飞行位置处所巡检管道的管道巡检信息进行实时采集的数据采集装置4和与数据处理器4-4相接的微波通信设备一4-5，所述数据采集装置4包括摄像机4-2、远红外热像仪4-3以及分别与摄像机4-2和远红外热像仪4-3相接的信号调理电路4-10，所述信号调理电路4-10与数据处理器4-4相接，所述GPS接收机6与数据处理器4-4相接。所述中心服务器2与微波通信设备二2-1相接，所述数据处理器4-4通过微波通信设备一4-5和微波通信设备二2-1与中心服务器2进行双向通信。所述中心服务器2与上位监控主机5相接。

本实施例中，所述机载巡检装置9还包括与数据处理器4-4相接的计时电路4-6和对所述无人机的飞行轨迹进行自动存储的数据存储单元一4-7，所述数据存储单元一4-7与数据处理器4-4相接。

同时，所述机载巡检装置9还包括对所述无人机飞行过程中所获取的管道巡检信息进行同步存储的数据存储单元二4-8和与数据处理器4-4相接的数据传输接口4-9，所述数据存储单元二4-8和数据传输接口4-9均与数据处理器4-4相接。实际使用过程中，所述机载巡检装置9可以通过微波通信设备一4-5与微波通信设备二2-1将所采集信息同步传送至中心服务器2，也可以在巡检结束后，通过数据传输接口4-9将所采集信息传送至中心服务器2或上位监控主机5。

本实施例中，所述管道巡检办公室内还设置有内部存储有所巡检管道的电子地图的数据存储器7，所述数据存储器7与上位监控主机5相接。

本实施例中，所述管道巡检办公室内还设置有报警单元8，所述报警单元8由上位监控主机5进行控制且其与上位监控主机5相接。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种基于无人机的管道巡检系统，其特征在于：包括沿需巡检管道的延伸方向由后向前飞行的无人机、安装在所述无人机上的机载巡检装置（9）、对所述无人机进行远程操控的远程操控终端、布设在地面数据接收室内的中心服务器（2）和安装在管道巡检办公室内的上位监控主机（5），所述机载巡检装置（9）与中心服务器（2）之间通过微波通信方式进行双向通信，所述远程操控终端以无线通信方式与所述无人机的控制装置进行双向通信；所述机载巡检装置（9）包括数据处理器（4-4）、GPS接收机（6）、对当前所飞行位置处所巡检管道的管道巡检信息进行实时采集的数据采集装置（4）和与数据处理器（4-4）相接的微波通信设备一（4-5），所述数据采集装置（4）包括摄像机（4-2）、远红外热像仪（4-3）以及分别与摄像机（4-2）和远红外热像仪（4-3）相接的信号调理电路（4-10），所述信号调理电路（4-10）与数据处理器（4-4）相接，所述GPS接收机（6）与数据处理器（4-4）相接；所述中心服务器（2）与微波通信设备二（2-1）相接，所述数据处理器（4-4）通过微波通信设备一（4-5）和微波通信设备二（2-1）与中心服务器（2）进行双向通信；所述中心服务器（2）与上位监控主机（5）相接。

2.按照权利要求1所述的基于无人机的管道巡检系统，其特征在于：所述机载巡检装置（9）还包括与数据处理器（4-4）相接的计时电路（4-6）和对所述无人机的飞行轨迹进行自动存储的数据存储单元一（4-7），所述数据存储单元一（4-7）与数据处理器（4-4）相接。

3.按照权利要求1或2所述的基于无人机的管道巡检系统，其特征在于：所述机载巡检装置（9）还包括对所述无人机飞行过程中所获取的管道巡检信息进行同步存储的数据存储单元二（4-8）和与数据处理器（4-4）相接的数据传输接口（4-9），所述数据存储单元二（4-8）和数据传输接口（4-9）均与数据处理器（4-4）相接。

4.按照权利要求1或2所述的基于无人机的管道巡检系统，其特征在于：所述管道巡检办公室内还设置有内部存储有所巡检管道的电子地图的数据存储器（7），所述数据存储器（7）与上位监控主机（5）相接。

5.按照权利要求1或2所述的基于无人机的管道巡检系统，其特征在于：所述管道巡检办公室内还设置有报警单元（8），所述报警单元（8）由上位监控主机（5）进行控制且其与上位监控主机（5）相接。