1.引言

石油天然气长输管线地域分布较广， 往往途经山地、 丘陵、 沼泽、 大中型河流等负责复杂地段。 长期以来管道巡护方式主要采取人工巡护和车辆巡护。 随着科技的发展和工作的需要， 无人机技术开始应用于管道巡护业务。

2.涵道式无人机功能简介

“涵道式单旋翼无人机”简称“涵道式无人机”。 是指以涵道作为飞行器机身主体， 采用涵道内置单个旋翼或螺旋桨的气动布局和垂直轴向对称式的结构形式， 以电动机或内燃机作为动力源、 ， 由单一旋翼或螺旋桨产生升力、 拉力且实现反扭矩的平衡， 同时具备直升机和固定翼飞机两种飞行模态和特点， 可无人驾驶自主飞行的特殊构型航空器。 其在垂直起降和实施任务段飞行时类似直升机， 属于直升机的一种； 在巡航时类似固定翼飞机， 属于固定翼飞机的一种。

其特点如下： ⑴小巧便携。 涵道式无人机涵道直径650mm、 加着陆架总高度800mm、 总重量10KG； 一人轻松搬运， 可由无座微型小客车或皮卡小货车往返运输。 ⑵低空平飞。 在执行特殊飞行任务时， 飞行器可以低空、 超低空飞行。 涵道式无人机具备在3m低空以至3m以下高度平稳飞行的能力， 这是固定翼飞机和直升机难以实现的高难指标。 ⑶低速飞行。 涵道式无人机实现了固定翼飞机不能实现的低速飞行巡航， 可在10—60km/h自由定速飞行。 ⑷空中悬停。 空中悬停是涵道式无人机一个重要特性。 可执行定位拍摄和长期监视用途。 悬停高度1m—100m之间任意选择。 ⑸随机起降。 涵道式无人机不受起降场地限制， 只要有容身之地即可按需要起降。 因其重量轻、 接地面积小也可以在楼顶、 阳台、 汽车顶棚等等可想象之地着陆。 ⑹耐低温、 抗风力。 涵道式无人机可在零下35度低温环境下正常起降执行飞行任务并可抗衡8m/s风力， 对侧风的纠偏能力强。 ⑺超大外载。 该飞行器可挂外载15kg ,与类似机型相比较可谓是超大外载。 外载大即可携带更多相关设备， 实现更多的功用。 ⑻可实现自主巡航。 按地面标识点， 用GPS终端测定准确位置进行导航规划后， 飞行器可按导航规划航线自主巡航飞行。

3.涵道式无人机的实际应用

涵道式无人机在东北某输油分公司所辖管道进行巡护测试。 该巡护管段管道主要穿越耕地、水田、 林带、 草原和6条中型以上河流等。 地势相对较为平坦， 管线无伴行路。 每架无人机上安装有高清摄像装置， 能实时传输摄像画面， 通过地面接收装置， 观察管道周边情况， 同时对拍摄画面可以进行存储。 应用无人机采取以下三种巡护方式：

⑴ 日常分区段进行自主巡航飞行巡护。 按照每两座阀室大概30公里间距进行巡护， 每日巡护约60公里。 主要对管道周边200米范围内情况进行实时摄像， 观察管道附近是否有第三方施工， 可疑车辆、 人员等。 另外， 还能监测到线路阀室、管道附属设施的完好情况。 通过对比存储的摄像画面还可以掌握管道上方地貌的变化， 从而初步判断变化原因。 因此， 可以及时采取防范措施，有效地保护管道安全运行。

⑵应急状态下的特殊飞行。 对人员和车辆都无法到达的管段及进入汛期管道穿越河流地段，进行特殊飞行巡护。 在3—5公里范围内降低飞行高度和速度， 地面操作人员现场控制无人机，实时监测摄像画面， 能够清晰观察到管道周边情况。 对地质灾害损毁管段可以及时发现， 采取措施进行保护。 如发生管道泄漏， 无人机还可以跟踪定位泄漏油流方向。 抢修人员通过无人机拍摄的信息可以及时在下游端采取措施， 控制油品扩散范围， 从而减小油品对土壤或者水体的污染。

⑶特殊时期的“震慑性”飞行巡护。 针对国内、 国际发生重大事件时期和易发生打孔盗油地段。 不定期的在晚间进行飞行巡护， 利用安装在无人机上的高强度射灯及飞行时发出的响声， 有力地震慑图谋破坏管道的不法分子。

4.结束语

长输管道作为国家能源运输的大动脉， 承担着重要的能源供应任务。 管道巡护工作关系到管道的安全运行， 运用先进的科技手段， 加大管道的巡护力度， 能够有效地及时发现巡护盲区所存在的问题， 从而采取必要措施， 减少损失， 保障能源通道畅通无阻。 ◢

（作者：大庆输油气分公司管道保卫科科长）