第一講 無(wú)人機(jī)管道巡線系統(tǒng)方案

主講人：李曉彤

今天我們來(lái)探討無(wú)人機(jī)在油氣管道巡線上的應(yīng)用。目前我國(guó)長(zhǎng)輸管道總里程已經(jīng)超過(guò)12萬(wàn)公里，未來(lái)幾年內(nèi)將達(dá)到24萬(wàn)公里以上。管道作為線性工程和沒(méi)有圍墻的企業(yè)，面臨的最大問(wèn)題就是外部安全和如何對(duì)數(shù)千公里管道實(shí)施有效的保護(hù)。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(dòng)、各種形式的違法占?jí)骸⒋蚩妆I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(jiàn)肘，難以有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的外部環(huán)境。因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)管道企業(yè)和無(wú)人機(jī)公司加強(qiáng)合作，積極探討無(wú)人機(jī)在長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用，取得了一定成效。今天就向大家介紹無(wú)人機(jī)管道巡線系統(tǒng)方案。

一個(gè)核心。地理信息系統(tǒng)（GIS， Geographic Information System）作為無(wú)人機(jī)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(shí)可以對(duì)無(wú)人機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示，讓參與者更直觀的對(duì)無(wú)人機(jī)管道巡線系統(tǒng)進(jìn)行管理。

二個(gè)管理。人的管理。如無(wú)人機(jī)的操作者，管道巡線工，相關(guān)的責(zé)任人及其它政府部門(mén)管理者等，都是無(wú)人機(jī)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(wèn)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(shí)時(shí)和長(zhǎng)期儲(chǔ)存，以備查詢。

三個(gè)保證。保證敢飛：目前能作為管道巡線的無(wú)人機(jī)多以固定翼垂直起降無(wú)人機(jī)為主。此類(lèi)無(wú)人機(jī)起飛條件要求較低，機(jī)身和掛載的攝影攝像設(shè)備價(jià)值都很高，往往一套在30～50萬(wàn)元之間。如果飛行過(guò)程中造成“炸機(jī)”和第三方財(cái)產(chǎn)損失，就得不償失了。而無(wú)人機(jī)機(jī)身及第三者責(zé)任險(xiǎn)，就像我們買(mǎi)汽車(chē)購(gòu)保險(xiǎn) ，給無(wú)人機(jī)飛行給予了一份保障。太平洋保險(xiǎn)、正隆保險(xiǎn)、平安財(cái)險(xiǎn)都已涉足無(wú)人機(jī)保險(xiǎn)市場(chǎng)，解決了應(yīng)用過(guò)程中不敢飛的問(wèn)題。保證會(huì)飛：以前只有無(wú)人機(jī)愛(ài)好者和專業(yè)公司的技術(shù)人員能熟練操作無(wú)人機(jī)。近兩年民航總局通過(guò)和國(guó)際組織AOPA合作，推出了無(wú)人機(jī)駕照培訓(xùn)，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)可以覆蓋國(guó)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(guó)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(mén)。為了推動(dòng)無(wú)人機(jī)的合法飛行，民航推出了無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)，空軍則開(kāi)放了空域申請(qǐng)通道，具備條件的飛行任務(wù)，可以在申請(qǐng)空域飛行經(jīng)審批后依法飛行。

四個(gè)層次。無(wú)人機(jī)管道巡線，表面看是無(wú)人機(jī)對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行拍攝，如果這樣簡(jiǎn)單理解就錯(cuò)了。一套完整的無(wú)人機(jī)管道巡線系統(tǒng)應(yīng)包含四個(gè)層次。

（1）數(shù)據(jù)采集 ：手拋無(wú)人機(jī)，旋翼無(wú)人機(jī)，固定翼無(wú)人機(jī)還有所掛載的單鏡頭、五鏡頭、紅外相機(jī)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(chǎng)景需求就行。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：無(wú)人機(jī)通過(guò)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(dá)到5 M～10 M甚至更高，往往一次作業(yè)下來(lái)就是上千張照片。如此海量的數(shù)據(jù)，需要大存儲(chǔ)量的設(shè)備進(jìn)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(chǔ)設(shè)備，以方便數(shù)據(jù)的讀取。

（3）數(shù)據(jù)分析：讓整個(gè)無(wú)人機(jī)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(kāi)始采用無(wú)人機(jī)管道巡線時(shí)，往往需要人工進(jìn)行照片比對(duì)。而現(xiàn)在很多公司都開(kāi)發(fā)出如光譜分析、色譜分析、樣本比對(duì)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(shí)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(guò)IT系統(tǒng)就可以讓整個(gè)無(wú)人機(jī)管道巡線系統(tǒng)的參與者通過(guò)電腦、手機(jī)、 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(shí)，就可以及時(shí)處置，并反饋到管理端。

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

從這套方案可以看出，無(wú)人機(jī)管道巡線，不只是對(duì)管道軌跡的拍攝，而是通過(guò)科技手段，讓巡線工從傳統(tǒng)的踏線巡檢方式解脫出來(lái)，用機(jī)器和系統(tǒng)完成管道保護(hù)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(yùn)行。

李曉彤：北京道信科技有限公司總經(jīng)理。