无人机技术在管道保护中的应用分析

无人机技术在管道保护中的应用分析

摘要：近年来天然气作为清洁能源，在国民经济中的地位逐步增大，天然气管

覆盖地区不停扩大，逐步由发达地区向偏远山区发展。为了保证天气管道的对周

边影响，决定了管道通过地区地形复杂，自然条件恶劣，为传统的人工巡管带来

困难。无人机技术的发展，为天然气保护提供了新的平台。本文基于无人机遥感

技术，对天然气管道巡检中技术要求，阐述无人机巡检在天然气管道保护前景进

行分析和研究。

关键词：天然气管道无人机巡检

1、导言

在天然气管输系统中由于管线分布广，埋设地形复杂等原因，对输送管线的

维护和监控是影响管线安全运行的一大难题。近年来无人机技术的发展和普及，

给天然气管道巡检监控提供了可行性技术支持。

长期以来。管道监控过多依赖于人工巡检，随着管线的建设在西南地区，形

成了中缅中贵川内外环线管线的延伸，而这些地区的新建管道为了防止对城镇

发展的影响，大多建立在偏远地区，甚至无人区域，为人工巡检带来难度。一些

老天然气管线由于临近城镇，为了防止管线附近的建房，挖塘等危及管道安全的

行为发生，巡线员工作量成倍级的增长。因此传统巡线方式已经不能满足天然气

管道保护的需求。应用无人机可以实现多功能，全方位信息采集，替代人工巡线

和隐患调查，降低巡检成本，为管道运行安全提供保障。

2、无人机的技术分析

当前，在管道线路巡检中，应用最广泛的是四旋翼无人机，一般可以携带图

像采集与及时传输设备。在飞行过程中，可以将沿途各种信息通过传输设备传输

到监控中心,从而提升了输气关系巡视检修的工作效益，四旋翼无人机的气动布局

结构是四个旋翼对称分布使其具有较高的升降能力，在四旋翼无人机安装云台和

无线传播设备，在巡检时，利用高分辨率图像采集设备获得高清图像实时分析或

者带回监控中心进行分析。功能方面无人机巡检的工作流程是在地面飞手的遥控

引导下根据管道线路走向进行数据采集和传输。可分为以下几个步骤1、四旋翼

无人机悬停在特定空间位置，然后进行信息采集。2、通过调整旋翼无人机航向

和云台对图像采集设备、光学交底和距离进行调节实现实时采集和传输3.根据指

令需求进行控制在管道线路上飞行观察和信息采集。

3、无人机在天然气管道巡检的现状

“十二五”规划重点发展天然气能源的战略决策，管道行业迎来高速的发展机遇，管道企业为了减轻人工巡检的负担，采购无人机对管道进行巡检。在西南地区，无人机巡检普及率不高，主要原因有1、无人机巡检一线人员数量和质量都

有待提高，目主要表现未对巡线人员进行无人机驾驶技能培训，无人机飞行巡检

还处于试验阶段，利用率不高2.对无人机巡检的认识还有待提高，存在敷衍，表

演走过场。3、未能对无人机在各种环境因素下的数据传输进行开发和研究，造

成数据完整性和缺陷报告缺省，为无人机巡检技术推广造成障碍。

4 、无人机巡检在管道保护中的应用无人机在控制人员的控制下可完成：

1、应急抢险：输气管道保设备在面临严重的自然灾害无人机快速做出应

急反应，用于自然灾害预警巡查飞行和事故应急飞行；通过大范围飞行快速巡查，

第一时间掌握事故隐患点；地面工作站根据实时航拍监控数据立即通知巡线员所以及抢修队伍展开抢修维护事宜。为输气管道线抢修赢得宝贵充足的时间。

2、定期进行日常巡检任务

（1）无人直升机根据巡检事前编好的GPS坐标点，进行自动飞行巡检，巡检内容包括：管线周边自然环境是不是发生改变、里程桩是否缺省、地面环境(有无在规定范围建筑房屋和超范围生长的植物)变化。管线两侧是否有不按规定施工作业等；

（2）无人机执行巡检监控，并实时同步传输到地面工作人员；

（3）无人机完成巡检任务后，地面工作人员根据巡检内容信息判断巡检结果，并根据具体情况制定相应的解决措施。

5、无人机巡管线的解决方案：相对传统地面人工巡检而言，无人机可见巡检工作效率高、准确率高、工作范围大的特点;相对人工巡检而言，无人机巡检具有安全性高、运行成本低廉、实时性强等明显优势。

1、无人机巡检降低了管道部门整体巡检成本。据相关数据表明，利用无人机进行巡检可以使巡检平均成本会越来越低。

2、无人机在巡检过程中发现重大危急缺陷及时为运行单位信息 .

3、可采续航能力强的无人机进行飞行，每次飞行时间可达1小时，每小时巡检30公里。每飞1个架次相当于数名巡线员一整天的工作量，且不受地理环境的限制。

4、无人机使用上受飞行技术和空域的影响，为管道保护使用无人机巡检带来不便，可在使用前期委托三方无人机公司进行空域申请，操作人员的培训和取证等专业工作。待条件成熟后普及无人机巡检技术。

6结语

油气管道具有输送距离长，所属环境复杂，受外界因素影响大的特点。随着无人机技术的不断发展，无人机安全性和稳定性已经成熟，具有取代人工巡检的能力。并且由于价格低，灵活机动适用范围广的特点完全适合长输管道的巡检和检测。可以预见未来无人机巡检必然发挥重要作用。

参考文献：

[1]王珂彭向阳，等无人机电力巡视平台选型（J）电力科学与工程，2014（6:46-53）