[發明專利]基于無人機巡線的油氣管道安全監測方法、系統及軟件存儲器

有效

• 申請號: 201710995829.3
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107808133B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張忠坡;王志威;陳建國;曾梅;陳德勇
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程地球物理有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/246;G06T7/11;G06T7/136;G05D1/10;G01C21/20;G06F16/29;G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發明公開了一種基于無人機巡線的油氣管道安全監測方法、系統及軟件存儲器，該方法包括：S1、獲取無人機油氣管道安全監測產生的多源數據；S2、根據歷史風險特征訓練得到的特征庫，對單時相影像進行風險識別；對多時相影像，采用基于飽和度的變化檢測方法進行風險識別，識別不同時相之間的變化區域；對單時相和多時相風險識別的結果計算并集，得到高精度風險識別結果；S3、在三維平臺中重現無人機對油氣管線的巡檢過程；S4、進行無人機巡檢的線路規劃和管道水淹空間分析；S5、輸出管道隱患報告，包括風險識別報告和空間分析報告，根據管道隱患報告輔助決策。本發明有效降低油氣管道安全管理成本，提高安全監測效率，提升了管網運維管理水平。

技術領域

本發明涉及油氣管道智能化安全管理領域，尤其涉及一種無人機巡線的油氣管道安全監測方法、系統及軟件存儲器。

背景技術

隨著石油天然氣工業的發展以及油氣貿易的不斷國際化，管道輸送因其成本低、節省能源、供給穩定等優點已經成為當今世界上日益重要的油氣輸送方式。但是管道輸送方式具有運距長、管徑大、壓力高、運量大等特點，長輸管道沿途一旦發生事故,不僅會影響管道的正常運行,而且當輸送有毒害、易燃和易爆介質時,還將給人們的生命財產和生存環境造成巨大的威脅。傳統的油氣管道安全監測采用人工巡檢和防腐層相結合的方式，方法原始、分散作業、費時費力，難以利用現代方法對管道的安全進行有效控制和預防。近些年，無人機技術取得了充分的發展并日趨成熟，并已經進入行業時代。在公安執法系統里，美國軍用無人機公司洛克希德馬丁的解決方案Indigo成為公安系統的主流配置。3D Robotics在建筑行業中推出了Site Scan。可以實時的對施工現場進行勘查，并生成復雜的建筑物3D信息。該勘測技術能夠精準的檢測施工現場的現狀，給工程管理提供有價值的監控信息。大疆在全球消費級無人機市場上處于領軍位置，其主要服務的行業是電影工業。在電力巡檢方面，芬蘭的公司Sharper Shape提供了一套自動巡檢解決方案，將無人機系統、操作團隊、軟件系統、數據庫系統等整合在一起，服務于電力，石油公司。硬件制造方面，德國的無人機系統比較成熟，如目前的標準行業級無人機MicroDrone(MD)，靠碳纖維一體成型技術獲得了極為輕量和高可靠度的機身；Asctec公司的主流機型Falon 8,集成三重控制器冗余、螺旋槳冗余等技術在巡檢行業獲得了很好的口碑。隨著無人機技術的持續高速發展，無人機巡檢行業呈現的是硬件、軟件、行業應用相結合的發展趨勢。主導巡檢行業標準與規范正在研究、商討和形成。

國內無人機油氣管線安全監測行業仍處于萌芽階段，尚無完整的體系結構和標準，無人機油氣管道安全監測的后續工作，如圖像識別、數據處理、分析預警等，國內的研究水平還較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中無人機油氣管線安全監測技術落后的缺陷，提供一種無人機巡線的油氣管道安全監測方法、系統及軟件存儲器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種基于無人機巡線的油氣管道安全監測方法，包括以下步驟：

S1、獲取無人機油氣管道安全監測產生的多源數據，包括：正射影像、視頻影像和數字高程模型，正射影像包括單時相影像和多時相影像；

S2、根據歷史風險特征訓練得到的特征庫，對單時相影像進行風險識別；對多時相影像，采用基于飽和度的變化檢測方法進行風險識別，識別不同時相之間的變化區域；對單時相和多時相風險識別的結果計算并集，得到高精度風險識別結果；

S3、根據高精度風險識別結果、視頻影像和數字高程模型在三維平臺中展示，遠程重現無人機對油氣管線的巡檢過程；

S4、根據多源數據提取地理信息，進行無人機巡檢的線路規劃，并進行管道水淹空間分析；

S5、輸出管道隱患報告，包括風險識別報告和空間分析報告，根據管道隱患報告輔助決策。

進一步地，本發明的步驟S2中還包括對特征庫進行更新的方法：