第一講 無人機管道巡線系統方案

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用。目前我國長輸管道總里程已經超過12萬公里，未來幾年內將達到24萬公里以上。管道作為線性工程和沒有圍墻的企業，面臨的最大問題就是外部安全和如何對數千公里管道實施有效的保護。比如山區易發的滑坡泥石流等地質災害、高頻發生的施工挖掘活動、各種形式的違法占壓、打孔盜油以及管道周邊高后果區管理等等，單純依靠人工巡線已經顯得捉襟見肘，難以有效應對復雜多變的外部環境。因此，近年來國內管道企業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方案。

一個核心。地理信息系統（GIS， Geographic Information System）作為無人機管道巡線系統的核心，可以將管道的空間信息展現到相關的參與者面前，同時可以對無人機采集的數據進行儲存、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，相關的責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。

設備的管理，如飛行的高度，飛行的距離，飛行的狀態，飛行的軌跡，都應實時和長期儲存，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”和第三方財產損失，就得不償失了。而無人機機身及第三者責任險，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公司的技術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，培訓機構可以覆蓋國內主要城市，這樣就為應用領域培養人才創造了有利條件。保證有地飛：低慢小飛行器目前在國內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，空軍則開放了空域申請通道，具備條件的飛行任務，可以在申請空域飛行經審批后依法飛行。

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應包含四個層次。

（1）數據采集 ：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、紅外相機等設備，都是為了能更清晰和高效的采集數據，不追求設備的高大上，能滿足應用場景需求就行。

（2）數據存儲：無人機通過高清設備采集的數據，主要以照片和視頻為主。通常一張高清照片數據大小就達到5 M～10 M甚至更高，往往一次作業下來就是上千張照片。如此海量的數據，需要大存儲量的設備進行保存。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備，以方便數據的讀取。

（3）數據分析：讓整個無人機管道巡線系統更加智能化，關鍵在于數據分析。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。而現在很多公司都開發出如光譜分析、色譜分析、樣本比對等更加智能的數據分析手段，大大提高了分析階段的效率。能讓用戶在第一時間發現存在的隱患。

（4）數據展示：分析系統提供了數據結果，通過IT系統就可以讓整個無人機管道巡線系統的參與者通過電腦、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。

以上四個層次環環相扣，將信息系統融合到無人機管道巡線當中，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，讓巡線工從傳統的踏線巡檢方式解脫出來，用機器和系統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理。