无人机管线应用解决方案

1 石油、天燃气管线行业现状

随着国民经济的快速发展，国家多能源的需求越来越大。我国现有在役石油天然气管道十几万公里，遍布全国二十多个省市和渤海、黄海、南海等广大海域，形成了国民经济的“血脉”。石油、天然气管道作为国家的能源动脉，其安全性显得尤为重要。

传统石油、天然气管线巡检面临问题

✧人工管线巡线方式，工作量

大、工作效率低，巡线周期长

✧遇到冰雪、水灾、地震、滑坡

等恶劣天气时，对管线巡检工

作影响大

✧受地形因素影响较大，山区等

人、车到达困难区域，勘察工

作困难，危险性大

✧利用卫星遥感数据进行管道

选线，数据重访周期长，分辨

率低

✧利用载人飞机进行管线巡检，

使用成本高，维修费用高，操

作复杂，空域申请复杂

2 解决方案

2.1 管线施工安全监测

管线施工，都呈条带状分布，施工线路很长，施工时单纯依靠传统的人工监测，不仅工作量大，工作效率低，难以从全局去把控施工进度及施工安全问题。

●首先，利用四旋翼无人机iFly D1搭载高清专业摄像机，实时获取施工现场图片和视频数据；

●然后，通过高清数字图传系统设备，将无人机获取的高清图片和视频数据实时回传至监控中心；

●最后，分析接收数据，根据数据信息作出科学、合理的措施，为管线等带状施工现场检测提供有

力的技术支持。

2.2 管线安全巡检

a.无人机可见光巡查：

无人机可见光巡查

●首先，规划无人机巡检航线，进行自主飞行巡检，对管线损坏程度、遗漏情况等进行巡

检；

●然后，利用旋翼无人机iFly D1搭载图传设备进行巡检监控，并将数据实时同步传输至

地面站；

●最后，地面人员根据巡检实时数据判断巡检结果，并根据具体情况制定科学、合理的解

决措施。

无人机可见光巡线优势：

与人工目视巡线相比，无人机工作范围大，拍摄角度灵活，离拍摄目标近，拍摄到的目标细节更丰富，有效提高巡线效率。

b. 无人机搭载红外热成像设备巡查

无人机红外巡查

●无人机通过挂接热成像设备，对巡检线路进行巡检，通过温度异常变化对比值，发现隐

蔽性较强故障点；

●结合传统可见光巡线，热成像仪巡线将大大提高故障点检测的准确性；

●通过图传设备，将巡检数据实时回传至地面站；

●地面人员根据巡检实时数据判断巡检结果，并根据具体情况制定科学、合理的解决措施。

无人机红外巡线优势：

提高了夜间抢修队伍在处理应急事件的办事效率，无人机搭载热成像设备快速准确的为出现故障点进行红外巡查，为寻找故障点和电线抢修赢得宝贵充足的时间；

2.3 管线地形选线

在管道勘察设计阶段，可以用无人机进行管道选线、评估应用。传统的管道线路选择采取手工在纸质地图作业并结合现场踏勘的方式，这种方式不仅浪费人力物力，且数据来源单一、时效性差、数据处理工作量大，已不能适应当前快速建设管道的需要。在选线过程中使用无人机，可以全面快速地了解地区的地形地貌、植被、水文等信息，从而为管道选线提供依据。

管线地形图测绘 ● 首先，对测区地形进行踏勘，并规划无人机飞行航线；

● 其次，利用固定翼无人机iFly U3搭载高分辨率航拍相机Sony A7r 进行区域航拍，获

取高分辨率航片及POS 数据；

● 然后，利用Pix4Dmapper 软件，对航拍数据进行空三加密；

● 接着，利用摄影测量工作站，导入空三加密成果，进行立体测图，得到测区大比例尺地

形图；

● 最后，结合高分辨率正射影像和大比例尺地形图数据，为管线规划和选线提供依据。

无人机管线地形图测绘优势：

● 可节省大量外业人工成本；

● 工作效率更高；

● 数据现势行强，分辨率更高，精度可达厘米级。

大比例尺地形图

立体测图

摄影测量工作站

空三成果

航拍 +

2.4 管道场景智能化管理

基于倾斜航空摄影技术，利用无人机系统按照一定规则获取目标对象影像，结合相关数据处理系统对场景进行三维重建，恢复目标区域三维场景，为石油、天然气管道智能化管理提供技术支撑。

管线场景三维重建

●首先，利用多旋翼无人机iFly D1搭载专业倾斜相机iCam Q5，进行多视影像获取；

●其次，通过天际航三维建模软件DP-Smart，进行石油、天燃气等管线三维场景重建；

●然后，可利用天际航精细建模测图软件DP-Modeler，对石油、天燃气等管线进行精

细化建模，利用DP-Modeler软件矢量测图模块，提取不同地物类型二维矢量；

●最后，结合三维场景数据和相应属性数据，实现石油、天燃气等管线场景的智能化管理。

无人机应用于管线场景三维重建优势：

利用多旋翼无人机搭载专业倾斜相机，可快速获取三维场景各个角度的纹理信息，覆盖范围广，获取数据分辨率高，三维重建效率高。