CN220506524U - 一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，包括：数据采集模块、无人机、分布式光纤振动传感系统、地面接收站；数据采集模块用于获取油气管道位置的巡检图像与泄漏图像；无人机用于搭载数据采集模块；分布式光纤振动传感系统用于检测泄漏点；地面接收站用于接收其他模块传送的数据，并对接收的数据进行处理分析判断；无人机与分布式光纤振动传感系统与地面接收站连接。本实用新型通过无人机油气管道巡检系统和分布式光纤振动传感系统的结合，对油气管道安全实现全天候监控，辅助地面指挥人员决策，提高了巡护作业的自动化程度，不仅效率高，而且不受地势和天气影响，安全性高，减轻了人员的劳动强度。

Description

一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统

技术领域

本实用新型属于油气管道监测领域，特别是涉及一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统。

背景技术

我国石油天然气正处于持续高速发展阶段，管道运输过程中的油气泄漏会对人们的生存环境造成很大的威胁，因此管道定期巡检显得尤为重要。但是由于长输管道运输存在距离长、地段险要、压力大等问题，导致人工巡检工作量大、成本高、受限条件多；而光纤和大部分外设的电子感应装置普遍存在误差大、作用距离短、成本高等问题，且不能获取泄漏点的实时图像，为指挥中心提供决策，所以它不适合范围广、距离长的管道监测；有人机巡线同样存在风险大、成本高、作业流程繁琐、不易于实时监测等缺点。因此，以上几种管线巡检方式都有一定的局限性，难以完全利用现代方法对油气管线的运输安全进行有效控制和预防。

近年来，无人机技术日趋成熟，其具有性能优越，飞行平台安全稳定；多款云台可选，成像分辨率高、效果好；可实现远距离、高清实时图像回传；随时随地起飞、操作易上手等特点。这为将无人机技术应用于管道巡检提供了可能，采用无人机对管道裂纹、断裂、变形、孔洞、腐蚀等破损情况进行检测将会有重大意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，包括：

数据采集模块、无人机、分布式光纤振动传感系统、地面接收站；

所述数据采集模块用于获取油气管道位置的巡检图像与泄漏图像；

所述无人机用于搭载数据采集模块；

所述分布式光纤振动传感系统用于检测泄漏点；

所述地面接收站用于接收数据采集模块、无人机及分布式光纤振动传感系统传送的数据，并对接收的数据进行处理分析，判断是否存在泄漏情况；

所述无人机与所述地面接收站连接，所述分布式光纤振动传感系统与所述地面接收站连接。

可选的，所述无人机有控制中心，搭载设备还包括激光装置、定位模块、数据远传装置；

所述激光装置用于在检测到泄漏点时，获取天然气泄漏信息，测量无人机与管道间的距离；

所述控制中心用于接收所述地面接收站发送的控制指令，并根据控制指令控制对应设备；

所述定位模块用于获取与图像或者视频对应的位置信息；

所述数据远传装置用于将数据采集模块采集的信息、激光装置的测量信息、位置信息传送至地面接收站。

可选的，数据采集模块包括视频采集单元、深度成像单元；

所述视频采集单元用于在分布式光纤振动传感系统监测到泄漏点，且泄漏点可视化时，在泄漏点为中心的固定范围内进行巡视探测；

所述深度成像单元用于在泄漏点不可视时，采用超宽带成像探测成像技术对泄漏点进行探测。

可选的，所述地面接收站包括：路线规划单元、数据接收单元、数据分析单元、飞行控制单元、数据存储与显示单元、信息远传单元；

所述路线规划单元用于获取待巡检区域的油气管道信息，并根据油气管道信息获取无人机规划路线，通过所述信息远传单元与无人机连接；

所述数据接收单元用于接收无人机信息、分布式光纤振动传感系统与所述无人机传送的泄漏信息；

所述数据分析单元用于对数据进行处理，根据所述泄漏信息分析判断泄漏情况；

所述飞行控制单元用于通过信息远传单元传送信息至无人机，控制无人机飞行状态与无人机机载设备的姿态；

所述数据存储与显示单元用于存储巡检视频，接收所述数据分析单元传送的泄漏信息存储并显示，向管理人员发送提醒。

可选的，所述飞行控制单元包括：飞行状态控制单元、机载设备控制单元；

所述飞行状态控制单元用于根据数据分析结果调整无人机与管道之间的水平夹角、无人机飞行高度；

所述机载设备控制单元用于对图像采集设备进行校正与姿态调整。

可选的，所述数据接收单元包括：图传数据单元、数传数据单元；

所述图传数据单元用于接收视频信息；

所述数传数据单元用于接收泄漏信息、位置信息、无人机飞行状态信息、机载设备状态信息；

可选的，油气管道泄漏检测系统还包括离线处理模块，包括视频处理单元和阈值警示单元；

所述视频处理单元对待检测图像进行灰度化处理，得到待检测图像的二值化后的像素和；

所述阈值警示单元用于将待检测图像的像素和与预设的警示阈值进行比较，当像素和大于警示阈值发送警示信号到数据分析单元，所述数据分析单元对泄漏区域进行标注，并传送至数据存储与显示单元。

本实用新型的技术效果为：

本实用新型通过无人机油气管道巡检系统和分布式光纤振动传感系统的结合，对油气管道安全实现全天候监控，采用两种信息获取方式获取图像或者视频，辅助地面指挥人员决策，通过数据分析对无人机飞行状态与机载设备的姿态进行调整，获得更精确的信息，将疑似泄漏点与已经确认的泄漏点进行存储与显示，便于人员复检与进一步分析，提高了巡护作业的自动化程度，不仅效率高，而且不受地势和天气影响，安全性高，减轻了人员的劳动强度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中的模块连接示意图；

图2为本实用新型实施例中的单元连接示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

如图1-2所示，本实施例中提供一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，包括：

数据采集模块、无人机、分布式光纤振动传感系统、地面接收站；

数据采集模块用于获取油气管道位置的巡检图像与泄漏图像；

无人机用于搭载数据采集模块；

分布式光纤振动传感系统用于检测泄漏点；

地面接收站用于接收数据采集模块、无人机及分布式光纤振动传感系统传送的数据，并对接收的数据进行处理分析，判断是否存在泄漏情况；

无人机与地面接收站连接，分布式光纤振动传感系统与地面接收站连接。

在一些实施例中，无人机有控制中心，搭载设备还包括激光装置、定位模块、数据远传装置；

激光装置用于在检测到泄漏点时，获取天然气泄漏信息，测量无人机与管道间的距离；

控制中心用于接收地面接收站发送的控制指令，并根据控制指令控制对应设备；

定位模块用于获取与图像或者视频对应的位置信息；

数据远传装置用于将数据采集模块采集的信息、激光装置的测量信息、位置信息传送至地面接收站。

在一些实施例中，数据采集模块包括视频采集单元、深度成像单元；

视频采集单元用于在分布式光纤振动传感系统监测到泄漏点，且泄漏点可视化时，在泄漏点为中心的固定范围内进行巡视探测；

深度成像单元用于在泄漏点不可视时，采用超宽带成像探测成像技术对泄漏点进行探测。

在一些实施例中，地面接收站包括：路线规划单元、数据接收单元、数据分析单元、飞行控制单元、数据存储与显示单元、信息远传单元；

路线规划单元用于获取待巡检区域的油气管道信息，并根据油气管道信息获取无人机规划路线，通过信息远传单元与无人机连接；

数据接收单元用于接收无人机信息、分布式光纤振动传感系统与无人机传送的泄漏信息；

数据分析单元用于对数据进行处理，根据泄漏信息分析判断泄漏情况；

飞行控制单元用于通过信息远传单元传送信息至无人机，控制无人机飞行状态与无人机机载设备的姿态；

数据存储与显示单元用于存储巡检视频，接收数据分析单元传送的泄漏信息存储并显示，向管理人员发送提醒。

在一些实施例中，飞行控制单元包括：飞行状态控制单元、机载设备控制单元；

飞行状态控制单元用于根据数据分析结果调整无人机与管道之间的水平夹角、无人机飞行高度；

机载设备控制单元用于对图像采集设备进行校正与姿态调整。

在一些实施例中，数据接收单元包括：图传数据单元、数传数据单元；

图传数据单元用于接收视频信息；

数传数据单元用于接收泄漏信息、位置信息、无人机飞行状态信息、机载设备状态信息；

在一些实施例中，油气管道泄漏检测系统还包括离线处理模块，包括视频处理单元和阈值警示单元；

视频处理单元对待检测图像进行灰度化处理，得到待检测图像的二值化后的像素和；

阈值警示单元用于将待检测图像的像素和与预设的警示阈值进行比较，当像素和大于警示阈值发送警示信号到数据分析单元，数据分析单元对泄漏区域进行标注，并传送至数据存储与显示单元。

本实用新型通过无人机油气管道巡检系统和分布式光纤振动传感系统的结合，对油气管道安全实现全天候监控，采用两种信息获取方式获取图像或者视频，辅助地面指挥人员决策，通过数据分析对无人机飞行状态与机载设备的姿态进行调整，获得更精确的信息，将疑似泄漏点与已经确认的泄漏点进行存储与显示，便于人员复检与进一步分析，提高了巡护作业的自动化程度，不仅效率高，而且不受地势和天气影响，安全性高，减轻了人员的劳动强度。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，其特征在于：包括：

数据采集模块、无人机、分布式光纤振动传感系统、地面接收站；

所述数据采集模块用于获取油气管道位置的巡检图像与泄漏图像；

所述无人机用于搭载数据采集模块；

所述分布式光纤振动传感系统用于检测泄漏点；

所述地面接收站用于接收数据采集模块、无人机及分布式光纤振动传感系统传送的数据，并对接收的数据进行处理分析，判断是否存在泄漏情况；

所述无人机与所述地面接收站连接，所述分布式光纤振动传感系统与所述地面接收站连接；

所述无人机包括控制中心，搭载设备包括激光装置、定位模块、数据远传装置；

所述激光装置用于在检测到泄漏点时，获取天然气泄漏信息，测量无人机与管道间的距离；

所述控制中心用于接收所述地面接收站发送的控制指令，并根据控制指令控制对应设备；

所述定位模块用于获取与图像或者视频对应的位置信息；

所述数据远传装置用于将数据采集模块采集的信息、激光装置的测量信息、位置信息传送至地面接收站。

2.根据权利要求1所述的无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，其特征在于：

数据采集模块包括视频采集单元、深度成像单元；

所述视频采集单元用于在分布式光纤振动传感系统监测到泄漏点时，在泄漏点为中心的固定范围内进行巡视探测；

所述深度成像单元用于采用超宽带成像探测成像技术对泄漏点进行探测。

3.根据权利要求1所述的无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，其特征在于：

所述地面接收站包括：路线规划单元、数据接收单元、数据分析单元、飞行控制单元、数据存储与显示单元、信息远传单元；

所述路线规划单元用于获取待巡检区域的油气管道信息，并根据油气管道信息获取无人机规划路线，通过所述信息远传单元与无人机连接；

所述数据接收单元用于接收无人机信息、分布式光纤振动传感系统与所述无人机传送的泄漏信息；

所述数据分析单元用于对数据进行处理，根据所述泄漏信息分析判断泄漏情况；

所述飞行控制单元用于通过信息远传单元传送信息至无人机，控制无人机飞行状态与无人机机载设备的姿态；

所述数据存储与显示单元用于存储巡检视频，接收所述数据分析单元传送的泄漏信息存储并显示，向管理人员发送提醒。

4.根据权利要求3所述的无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，其特征在于：

所述飞行控制单元包括：飞行状态控制单元、机载设备控制单元；

所述飞行状态控制单元用于根据数据分析结果调整无人机与管道之间的水平夹角、无人机飞行高度；

所述机载设备控制单元用于对图像采集设备进行校正与姿态调整。

5.根据权利要求3所述的无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，其特征在于：

所述数据接收单元包括：图传数据单元、数传数据单元；

所述图传数据单元用于接收视频信息；

所述数传数据单元用于接收泄漏信息、位置信息、无人机飞行状态信息、机载设备状态信息。

6.根据权利要求1所述的无人机智能巡航在油气管道泄漏检测系统，其特征在于：

油气管道泄漏检测系统还包括离线处理模块，包括视频处理单元和阈值警示单元；

所述视频处理单元对待检测图像进行灰度化处理，得到待检测图像的二值化后的像素和；

所述阈值警示单元用于将待检测图像的像素和与预设的警示阈值进行比较，当像素和大于警示阈值发送警示信号到数据分析单元，所述数据分析单元对泄漏区域进行标注，并传送至数据存储与显示单元。