第一讲 无人机管道巡线系统方案

主讲人：李晓彤

今天我们来探讨无人机在油气管道巡线上的应用。目前我国长输管道总里程已经超过12万公里，未来几年内将达到24万公里以上。管道作为线性工程和没有围墙的企业，面临的最大问题就是外部安全和如何对数千公里管道实施有效的保护。比如山区易发的滑坡泥石流等地质灾害、高频发生的施工挖掘活动、各种形式的违法占压、打孔盗油以及管道周边高后果区管理等等，单纯依靠人工巡线已经显得捉襟见肘，难以有效应对复杂多变的外部环境。因此，近年来国内管道企业和无人机公司加强合作，积极探讨无人机在长输管道上的应用，取得了一定成效。今天就向大家介绍无人机管道巡线系统方案。

一个核心。地理信息系统（GIS， Geographic Information System）作为无人机管道巡线系统的核心，可以将管道的空间信息展现到相关的参与者面前，同时可以对无人机采集的数据进行储存、管理、运算、分析、显示，让参与者更直观的对无人机管道巡线系统进行管理。

二个管理。人的管理。如无人机的操作者，管道巡线工，相关的责任人及其它政府部门管理者等，都是无人机管道巡线的参与者。如何让各方面的参与者各司其职，就是首先要考虑和解决的问题。

设备的管理，如飞行的高度，飞行的距离，飞行的状态，飞行的轨迹，都应实时和长期储存，以备查询。

三个保证。保证敢飞：目前能作为管道巡线的无人机多以固定翼垂直起降无人机为主。此类无人机起飞条件要求较低，机身和挂载的摄影摄像设备价值都很高，往往一套在30～50万元之间。如果飞行过程中造成“炸机”和第三方财产损失，就得不偿失了。而无人机机身及第三者责任险，就像我们买汽车购保险 ，给无人机飞行给予了一份保障。太平洋保险、正隆保险、平安财险都已涉足无人机保险市场，解决了应用过程中不敢飞的问题。保证会飞：以前只有无人机爱好者和专业公司的技术人员能熟练操作无人机。近两年民航总局通过和国际组织AOPA合作，推出了无人机驾照培训，培训机构可以覆盖国内主要城市，这样就为应用领域培养人才创造了有利条件。保证有地飞：低慢小飞行器目前在国内很多地方都是限制飞行的，特别是空域使用牵扯到民航和空军等很多部门。为了推动无人机的合法飞行，民航推出了无人机云系统，空军则开放了空域申请通道，具备条件的飞行任务，可以在申请空域飞行经审批后依法飞行。

四个层次。无人机管道巡线，表面看是无人机对目标物进行拍摄，如果这样简单理解就错了。一套完整的无人机管道巡线系统应包含四个层次。

（1）数据采集 ：手抛无人机，旋翼无人机，固定翼无人机还有所挂载的单镜头、五镜头、红外相机等设备，都是为了能更清晰和高效的采集数据，不追求设备的高大上，能满足应用场景需求就行。

（2）数据存储：无人机通过高清设备采集的数据，主要以照片和视频为主。通常一张高清照片数据大小就达到5 M～10 M甚至更高，往往一次作业下来就是上千张照片。如此海量的数据，需要大存储量的设备进行保存。保存的意义在于事件分析，事后借鉴。因此很多单位增加了高性能存储设备，以方便数据的读取。

（3）数据分析：让整个无人机管道巡线系统更加智能化，关键在于数据分析。刚开始采用无人机管道巡线时，往往需要人工进行照片比对。而现在很多公司都开发出如光谱分析、色谱分析、样本比对等更加智能的数据分析手段，大大提高了分析阶段的效率。能让用户在第一时间发现存在的隐患。

（4）数据展示：分析系统提供了数据结果，通过IT系统就可以让整个无人机管道巡线系统的参与者通过电脑、手机、 ipad、电子邮件等方式接收到事件的结果。在隐患还在襁褓之中时，就可以及时处置，并反馈到管理端。

以上四个层次环环相扣，将信息系统融合到无人机管道巡线当中，使无人机巡线更加智能化。

从这套方案可以看出，无人机管道巡线，不只是对管道轨迹的拍摄，而是通过科技手段，让巡线工从传统的踏线巡检方式解脱出来，用机器和系统完成管道保护的基本要求，从而提高效率、降低成本，有效保证管道的安全运行。

李晓彤：北京道信科技有限公司总经理。