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1、九天创新-天然气管道巡线技术方案深圳市九天创新科技有限责任公司二零一六年八月网站：http:/目 录一、 天然气管道巡线现状 .11. 目前天然气管道巡线技术现状 .22. 天然气管道巡线需求 .33. 无人机巡线的意义 .3二、 我公司现有技术积累及产品 .61. 固定翼无人机系统 .62. 五相机四旋翼系统 .103. 吊舱版四旋翼无人机 .12三、 应用案例 .15四、 结论 .18 深圳市九天创新科技有限责任公司1一、 天然气管道巡线现状目前，我国天然气资源主要依靠管道进行输送，线路漫长，常常需要穿越沼泽、沙漠、山区、森林等地形复杂区域及人口密集区域。其中部分管线已运行 20 余年，而
2、且有些管道已出现锈蚀和变薄现象，这些管道面临严重的自然灾害威胁、违法打孔盗气以及地上建筑违章占压等问题时，存在巨大的安全隐患。天然气自身具有易燃、易爆的特性，一旦发生泄漏就极易造成重大事故。电力、石油、天然气管道是国家的能源动脉，为确保天然气管道安全运行，减少和避免有管道泄漏造成的损失，必须在日常的巡检工作中把提取发现的管道安全隐患作为重中之重。 深圳市九天创新科技有限责任公司21. 目前天然气管道巡线技术现状传统的管道巡检方法通常以人工巡检作为主要手段，巡检人员沿管道巡视，检查管道本体及其地表环境，不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河等线路的巡查，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡
3、、夜晚期间巡线检查，所花时间长、人力成本高、困难大，某些线路区域和某些巡检项目人工巡查方法目前还难以完成。目前，主要采用人工巡检的方式对天然气管道进行巡线检测，巡检人员需要配有相应的巡检设备，来对天然气管道进行检测。同时，巡检人员必须保持通讯工具畅通，能够够确保随时随地进行联系，而在复杂地形区域、天气气泄漏的情况下，巡检人员对管线进行巡视、检查时，也存在一定的安全隐患。此外，在巡检工作管理方面也存在一些难点：1.无法客观、方便地掌握巡检人员巡检的到位情况；2.管线和附属设施的运行状况等无法方便、可靠的记录存档，无法有效应用历史数据。 深圳市九天创新科技有限责任公司32. 天然气管道巡线需求为
4、了 保 障 天 然 气 管 道 能 够 安 全 运 行 ， 巡 查 发 现 管 道 周 围 存 在 的不 安 全 行 为 及 事 故 隐 患 能 及 时 有 效 的 得 到 处 理 ， 巡 线 工 作 应 按 照“早 发 现 、 早 沟 通 、 早 预 防 ”的 原 则 。天然气管线巡线要做到：对管线周边一定区域内是否有施工现象，如有施工应纳入重点巡查区域，并进行预防性协调与沟通。对于可能交叉通过管道或在管道中心线 5 米范围内的施工应提前告知相关部门，以便采取对应措施。在气象灾害或地质灾害发生后，应立即对管线进行巡查，并做好应对保障措施。 深圳市九天创新科技有限责任公司4对天然气管线是否有管
5、道老化、锈蚀、漏气等现象进行巡查，确保天然气管线能够安全、可靠的运行。3. 无人机巡线的意义天然气管线一般呈线形分布，其线路长度通常达到上百公里，人们在巡检作业中主要关注的是管线本身及其周边 1 公里范围内的环境情况。因此，作为一种有效的监测手段，无人机技术可以实现对管道沿线的宏观监测，对管道本身可实现重点、微观监测。无人机具备高空、远距离、快速、自行作业的能力，可以穿越高山、河流对输电、输油、输气线路进行快速巡线，对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤、耐张线夹、悬垂线夹及输油管道是否有原油泄漏、气体泄漏、环境是否受到污染、管道材质是否遭到破坏进行全光谱的快速摄像和故障监测。无人机遥感技
6、术综合了无人机和遥感技术的特点,可以自动快速获取地貌的空间遥感信息,在国外无人机遥感技术在管道行业应用非常广泛,山区管道巡检、近海油气管道监视、灾后次生灾害评价, 漏油和盗油点现场定位等。应用无人机对天然气管道进行巡线可以做到： 大大提高天然气管线巡线效率，对于管线长度几十公里，甚至上百公里的天然气管线，如果由巡检人员进行人工巡线， 深圳市九天创新科技有限责任公司5需要大量的人力，花费十几天，甚至几十天的时间来完成，而由无人机进行巡线，几天时间便能完成数据获取和分析的工作，完成巡线任务； 降低安全隐患，对于沙漠、森林、山地等地形复杂的区域，人工巡线时，巡检人员的安全不能够有效保障，将面临人身安
7、全威胁，使用无人机巡线可大大降低这些隐患； 数据可有效存档，便于以后管道分析，通过无人机飞行获取的巡线数据，可进行电子归类存档，可用于以后的分析工作； 避免局部区域漏检的情况，由于受到复杂地形条件的影响，有些区域，人工巡检不易或无法完成，而应用无人巡检便能很好的解决；无人机巡线的优点：1、使用灵活无人机通过不同航高可实现高空间、大面积巡线，也可实现低空间较小范围精确监测，也可多架、多次同时对上万平方公里测区进行巡查。通过多光谱分析，得到大面积测区的各项监测数据，以面信息结合传统点信息，从而为整个线路检查提供依据。2、高分辨率、处理速度快 深圳市九天创新科技有限责任公司6无人机上搭载的摄像装备其
8、影像分辨率可以达到 0.020.2 米，分辨率优于目前国内外一些高分辨率卫星影像数据；数据采集和处理速度快，其采集能力能达到每天采集和处理近 4000 平方公里。3、成本低、集成性强 兼具卫星影像的价格和航空影像的快速采集优势，采用高性能自动处理技术，可完成数据的预处理、精加工及镶嵌及高程数据生成，整体数据费用低。4、安全、高效将无人机用于管道巡线，能代替人工进行巡线，尤其在一些险要地段，可以避免巡线漏洞。同时,与传统人工巡线相比，无人机一个起降所巡查的管道路线可以代替几十个巡线工的工作时，节省了巡线时间，提高了巡线效率,能帮助获取管线周边的信息。5、环境依赖小无人机巡线受自然气候、地形条件限
9、制小,保证了使用的可能性。对于高海拔受地灾影响较大的地区,人员不方便到达现场进行巡线,通过使用无人机代替巡线人员进行巡线。 深圳市九天创新科技有限责任公司7二、 我公司现有技术积累及产品1. 固定翼无人机系统 深圳市九天创新科技有限责任公司8固定翼无人机系统整机包括机体、动力系统、航摄系统及自驾系统完全自主研发，并经过大量的飞行测试，性能稳定可靠。固定翼无人机采用 EPO 材料一体成型，结构稳定，内置的高清晰度相机能够获取高质量的航拍影像。固定翼无人机操作简单，实现了全自主起降，采用手抛起飞的起飞方式，使无人机不受起飞场地的限制。地面站采用全中文操作界面，易于操作。自主研发无畸变测绘级无人机专
10、用相机，配有专门用于无人机平台的减震环境，整机重量不超过 100 克。 深圳市九天创新科技有限责任公司9航拍专用相机相机畸变检校效果 深圳市九天创新科技有限责任公司10与 Sensefly 公司的 ebee 无人机相比，我们的无人机拥有更长的航时（ebee 无人机的航时为 45 分钟） ，能够获取更多的影像数据；整机一体成型，性能更加稳定；我们的无人机在空中直线飞行，在航线上拍照，而 ebee 无人机在空中波峰式飞行，在俯冲关键点拍照，主要是 ebee 无人机没有很好的解决机身的震动问题。性能参数：最大起飞重量 980 克空机重量 530 克任务载荷重量 150 克航拍传感器分辨率 1600
11、万像素机长 350 毫米翼展 900 毫米定位导航方式 高精度导航定位动力类型 电动电池 高性能锂聚合物电池航时 75 分钟巡航速度 50-60 公里/时 深圳市九天创新科技有限责任公司11最大速度 80 公里/ 时控制半径 5 公里起飞方式 手抛起飞回收方式 触地回收任务高度 100-500 米升限 3000 米环境要求 小于 6 级风，天气晴朗2. 五相机四旋翼系统 深圳市九天创新科技有限责任公司12 深圳市九天创新科技有限责任公司13五相机四旋翼无人机机体采用全碳纤维复合材料腔体结构，一体化成型，拥有更轻的重量和更高的强度。五相机四旋翼无人机系统具有优秀的安全设计模式，即使通讯链路丢失，也能够自动返回到起飞点。五相机四旋翼无人机搭载的五相机传感器系统，可获取测区内多个角度的影像，经过后期的数据处理，可得到更加直观的三维模型。相机间夹角为 45 度，且相机像素数达到 1 亿像素。飞行与导航系统集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计、气压高度计等多种高精度传感器，同时采用卡尔曼滤波算法，使无人机的操控更加安全、简单。与安尔康姆的四旋翼无人机系统相比，我们的四旋翼无人机重量更轻，载荷更大，且搭载的 RTK 差分导航定位系统，使无人机拥有更高的飞行精度和更高的起飞降落精度，同时成果数据也有更高的定位精度。性能参数：重量 6800 克有效任务载荷 2000 克轴距 750 毫米
