空地一体的高压燃气管线巡检系统及巡检方法与流程

本发明涉及高压燃气管线巡检系统，具体为空地一体的高压燃气管线巡检系统及巡检方法。

背景技术：

1、高压燃气管线，是用于运输燃气专用管道。高压管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。高压燃气管线在使用的过程中要定期进行巡检，目前高压燃气管线巡检，主要依靠人工，即由巡检班组驾车，沿管道进行巡查。常常受到交通阻塞，灌木遮挡，障碍物遮挡，视线不清的多种因素的影响。

2、以下是现有人工巡检存在的一些问题：1、人力依赖严重：现有巡检系统主要依赖于巡检人员进行实地巡查，这不仅耗费人力资源，而且可能会因为人为因素导致巡查不准确或遗漏；2、巡检效率低下：人工巡查的方式效率相对较低，尤其是在大范围的管线网络中；因为巡检人员需要驾车沿着管道进行巡查，可能会受到交通阻塞和其他因素的影响，导致耗时严重；3、易受环境影响：人工巡查容易受到各种环境因素的限制，如灌木丛、障碍物遮挡、恶劣天气等，从而降低了巡查的可靠性和覆盖范围；4、数据获取有限：人工巡查无法提供全方位、多角度的数据，可能会导致对管线状态的全面了解不足，从而影响维护和安全性能的评估。

3、另外，现有无人机高压燃气管道巡线方案仅搭载甲烷监测设备进行巡检，虽然甲烷监测设备加装了摄像头，而无人机巡线时无法实现高压燃气管道的细微异常情况，同时也无法保证能够覆盖高压燃气管线的各个部位，且无人机巡线时受天气因素影响较大，无法做到全天候的监控和数据采集。此外，当前无人机管道巡检往往需要人员将无人机带到管道沿线，之后再进行无人机巡检，这样虽减少了人员巡检成本，但同时也增加了无人机管理、运输、组装等成本。

4、因此，亟需设计一套准确高效、全天候、全方位的高压燃气管线巡检系统，用来解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种准确高效、全天候、全方位的高压燃气管线巡检系统。

2、为了实现上述目标，本发明采用的技术方案如下：

3、一种空地一体的高压燃气管线巡检系统，包括空中巡检模块、地面监测告警模块和控制平台，所述空中巡检模块与地面监测告警模块均与控制平台信号连接，所述控制平台通过gis地图信息与地面监测告警模块进行数据联动。

4、优选地，所述空中巡检模块为搭载激光甲烷仪的无人机，所述激光甲烷仪设置有2个光学通道，包括用于发射激光束的主动通道和接收反射激光信号的接收通道；所述地面监测告警模块为沿高压燃气管线设置的多个高杆相机，所述高杆相机设置有能够360°转动的高杆云台；所述控制平台用于无人机管理、无人机库管理、无人机控制、无人机库控制、飞行任务管理、任务航线下发、任务计划排班、实时告警、历史回放、数据统计和数据导出。

5、优选地，所述无人机与高杆相机信号联动，当无人机进行实时告警后，控制平台获取无人机当前gps坐标，并与gis地图上gps坐标匹配，在gis地图上标示出所告警位置，当所述告警位置信息所属于某个高杆相机监控覆盖范围时，提示监控人员调取该相机进行进一步检查确认。

6、一种如上述的空地一体的高压燃气管线巡检系统的巡检方法，包括以下步骤：

7、s1：对高压管线沿线进行踩点勘察，选取高杆相机布设点位，要求在高杆云台360转动范围内，能够覆盖管线全程，高杆相机全天候按照既定预置点位，进行轮询巡检；

8、s2：对高压管线沿线进行踩点勘察，选取无人机机库布设点位，该无人机机库点位可以满足其内的无人机单次任务飞行半径范围形成的圆形区域相连，能够覆盖管线全程；

9、s3、前期数据准备，对高压管线沿线进行空域勘察，选取无人机适的飞航线、高度和速度，根据高压燃气管道巡检规范，规划检测区域；

10、s4、无人机搭载5g信号探测设备，全程试飞，采集信号数据，保障通信强度，测试无人机云台；

11、s5、在控制平台，导入勘察完成的无人机航线数据，设置定时执行无人机巡检任务；

12、s6、无人机、无人机库自检，判断无人机是否可以起飞；

13、s7、若自检异常，则通知巡检人员现场处置，并回到步骤s6，再次进行自检；

14、s8、若自检正常，则控制搭载激光甲烷仪的无人机从机库起飞，按照既定航线执行巡检任务，后台进行告警识别与判定；

15、s9、开始巡检后，当激光甲烷仪探测到异常情况，向监控中心进行实时告警，并提醒处置；

16、s10、控制平台的告警中心收到告警信息，判断是否调动高杆相机，必要情况下，须安排巡检人员现场处置；

17、s11、若告警中心判断需要调动高杆相机，则调动高杆相机进行精准监控；

18、s12、当高杆相机发现疑似险情或告警目标，向控制平台实时告警，判断是否需要人员现场处置；

19、s13、若需要人员现场处置，则下发处置任务给巡线班组，监控中心指挥人员接收到步骤s12的告警信息，手动调飞无人机，前往目的地进行精细探查，并可通过声光告警进行实时处置；

20、s14、判断是否巡线巡检完成，若巡检未完成，则重复步骤s8-s13操作，直至巡检完成，若已完成，则生成巡检报告，完成巡检。

21、优选地，所述步骤s3中前期数据包括gis数据、管线数据和无人机数据，所述gis数据为使用gis软件创建或准备的地图数据，所述地图数据采用标准的地理坐标系。

22、更优选地，所述gis数据、管线数据和无人机数据通过统一的gps坐标系进行数据对齐，并通过前端网页动态标定在对应gis地图图层上。

23、再优选地，所述无人机数据通过gps和惯性导航系统与gis地图数据进行坐标系对齐，所述无人机数据以图层的形式与gis地图数据叠加，进行可视化分析。

24、且，所述高杆相机与控制平台基于标准协议的restful接口信息对接，基于mqtt协议的告警数据推送，二者通过gis信息进行系统联动。

25、本发明的有益之处在于：

26、1、本发明的巡检系统及巡检方法通过采用搭载激光甲烷仪的无人机，可以快速覆盖大范围的高压燃气管线，减少了人工巡检的时间和成本。另外，无人机在空中更灵活机动，不受交通堵塞和障碍物的影响，能够大大地提升巡检效率；

27、2、本发明的巡检系统及巡检方法通过在高压燃气管线沿线布设高杆相机对高压燃气管线进行360°全方位监控，能够覆盖管线的各个部位，因此能够捕捉到管线的细微异常情况，提高了监测的全方位性和准确性；

28、3、本发明的巡检系统及巡检方法，通过布设高杆相机和无人机高空巡检相结合的方式，对高压燃气管线进行巡检，将二者采集的数据相结合，能够全方位、多角度地反映管线的情况，有助于维护计划和安全性能的评估，可以更及时地发现潜在问题，及时解决问题；

29、4、本发明的巡检系统及巡检方法，通过选址布设无人机机库，可以将无人机设置于其内部，使得巡检人员、无人机控制人员无需去到管道周边或巡检现场，在监控中心即可远程实现操作，实现自动起飞、降落、充电和维护，减少了人工干预的需要，提高了效率；且可以实现全天待命，随时随地执行巡检任务，实现真正的无人机自主操作。