第一講 無人機管道巡線系統(tǒng)方案

主講人：李曉彤

今天我們來探討無人機在油氣管道巡線上的應(yīng)用。目前我國長輸管道總里程已經(jīng)超過12萬公里，未來幾年內(nèi)將達到24萬公里以上。管道作為線性工程和沒有圍墻的企業(yè)，面臨的最大問題就是外部安全和如何對數(shù)千公里管道實施有效的保護。比如山區(qū)易發(fā)的滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害、高頻發(fā)生的施工挖掘活動、各種形式的違法占壓、打孔盜油以及管道周邊高后果區(qū)管理等等，單純依靠人工巡線已經(jīng)顯得捉襟見肘，難以有效應(yīng)對復(fù)雜多變的外部環(huán)境。因此，近年來國內(nèi)管道企業(yè)和無人機公司加強合作，積極探討無人機在長輸管道上的應(yīng)用，取得了一定成效。今天就向大家介紹無人機管道巡線系統(tǒng)方案。

一個核心。地理信息系統(tǒng)（GIS， Geographic Information System）作為無人機管道巡線系統(tǒng)的核心，可以將管道的空間信息展現(xiàn)到相關(guān)的參與者面前，同時可以對無人機采集的數(shù)據(jù)進行儲存、管理、運算、分析、顯示，讓參與者更直觀的對無人機管道巡線系統(tǒng)進行管理。

二個管理。人的管理。如無人機的操作者，管道巡線工，相關(guān)的責(zé)任人及其它政府部門管理者等，都是無人機管道巡線的參與者。如何讓各方面的參與者各司其職，就是首先要考慮和解決的問題。

設(shè)備的管理，如飛行的高度，飛行的距離，飛行的狀態(tài)，飛行的軌跡，都應(yīng)實時和長期儲存，以備查詢。

三個保證。保證敢飛：目前能作為管道巡線的無人機多以固定翼垂直起降無人機為主。此類無人機起飛條件要求較低，機身和掛載的攝影攝像設(shè)備價值都很高，往往一套在30～50萬元之間。如果飛行過程中造成“炸機”和第三方財產(chǎn)損失，就得不償失了。而無人機機身及第三者責(zé)任險，就像我們買汽車購保險 ，給無人機飛行給予了一份保障。太平洋保險、正隆保險、平安財險都已涉足無人機保險市場，解決了應(yīng)用過程中不敢飛的問題。保證會飛：以前只有無人機愛好者和專業(yè)公司的技術(shù)人員能熟練操作無人機。近兩年民航總局通過和國際組織AOPA合作，推出了無人機駕照培訓(xùn)，培訓(xùn)機構(gòu)可以覆蓋國內(nèi)主要城市，這樣就為應(yīng)用領(lǐng)域培養(yǎng)人才創(chuàng)造了有利條件。保證有地飛：低慢小飛行器目前在國內(nèi)很多地方都是限制飛行的，特別是空域使用牽扯到民航和空軍等很多部門。為了推動無人機的合法飛行，民航推出了無人機云系統(tǒng)，空軍則開放了空域申請通道，具備條件的飛行任務(wù)，可以在申請空域飛行經(jīng)審批后依法飛行。

四個層次。無人機管道巡線，表面看是無人機對目標(biāo)物進行拍攝，如果這樣簡單理解就錯了。一套完整的無人機管道巡線系統(tǒng)應(yīng)包含四個層次。

（1）數(shù)據(jù)采集 ：手拋無人機，旋翼無人機，固定翼無人機還有所掛載的單鏡頭、五鏡頭、紅外相機等設(shè)備，都是為了能更清晰和高效的采集數(shù)據(jù)，不追求設(shè)備的高大上，能滿足應(yīng)用場景需求就行。

（2）數(shù)據(jù)存儲：無人機通過高清設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，主要以照片和視頻為主。通常一張高清照片數(shù)據(jù)大小就達到5 M～10 M甚至更高，往往一次作業(yè)下來就是上千張照片。如此海量的數(shù)據(jù)，需要大存儲量的設(shè)備進行保存。保存的意義在于事件分析，事后借鑒。因此很多單位增加了高性能存儲設(shè)備，以方便數(shù)據(jù)的讀取。

（3）數(shù)據(jù)分析：讓整個無人機管道巡線系統(tǒng)更加智能化，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)分析。剛開始采用無人機管道巡線時，往往需要人工進行照片比對。而現(xiàn)在很多公司都開發(fā)出如光譜分析、色譜分析、樣本比對等更加智能的數(shù)據(jù)分析手段，大大提高了分析階段的效率。能讓用戶在第一時間發(fā)現(xiàn)存在的隱患。

（4）數(shù)據(jù)展示：分析系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)結(jié)果，通過IT系統(tǒng)就可以讓整個無人機管道巡線系統(tǒng)的參與者通過電腦、手機、 ipad、電子郵件等方式接收到事件的結(jié)果。在隱患還在襁褓之中時，就可以及時處置，并反饋到管理端。

以上四個層次環(huán)環(huán)相扣，將信息系統(tǒng)融合到無人機管道巡線當(dāng)中，使無人機巡線更加智能化。

從這套方案可以看出，無人機管道巡線，不只是對管道軌跡的拍攝，而是通過科技手段，讓巡線工從傳統(tǒng)的踏線巡檢方式解脫出來，用機器和系統(tǒng)完成管道保護的基本要求，從而提高效率、降低成本，有效保證管道的安全運行。

李曉彤：北京道信科技有限公司總經(jīng)理。