[發明專利]一種無人機監測燃氣管道的方法

在審

• 申請號: 201910407901.5
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN111942585A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 上海西律自動化設備有限公司
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D45/00;G01N21/39;F17D5/00
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 趙霞

一種無人機監測燃氣管道的方法，包括以下操作步驟：A)、設備準備；B)、無人機試飛；C)、無人機貼墻上升；D)、數據采樣；E)、數據傳輸；F)、差值比較：①PLC控制裝置的差值比較模塊進行差值比較，當差值在設定的范圍內，則回到步驟C)；②當差值超出設定值進入下一步；G)、信號報警；H)、遠程檢修模塊：PLC控制裝置將報警信息發送到后臺系統的遠程檢修模塊；I)、完成。本發明通過無人機貼墻上升，使得旋翼無人機與墻體直徑保持距離，防止了無人機監測燃氣管道時因高層視線不清、操作失誤而導致撞擊墻面損毀，使后臺迅速反應并派人進行搶修，推廣應用具有良好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明屬于監測燃氣管道設備技術領域，特別涉及一種無人機監測燃氣管道的方法。

背景技術

隨著燃氣管道的普及，國內大部分燃氣公司用在地面上的燃氣管道(戶外立管和戶內管道)大都采用鋼管(焊管和無縫管)，隨著城市化進程的加快，土地資源的逾加匱乏，高層建筑大量增加，增大了各燃氣公司在燃氣管道維護的工作量以及工作難度，由于受到《國家城鎮燃氣設計規范》對各類管材的材質、壁厚、防雷、防火、經濟性的限制，目前仍無其它管材能夠替代鋼管。由于天然氣自身易燃、易爆炸的特性，一旦發生燃氣泄漏就極易造成重大事故，這不僅會帶來巨大的經濟損失甚至還會導致嚴重的環境破壞和人員傷亡，造成極其惡劣的社會影響。2013年11月22日，山東省青島市中石化東黃輸油管道泄漏并發生爆炸，該事故共造成62人遇難，136人受傷，直接經濟損失達7.5億元。因此確保燃氣管道的安全運行是工作中的重中之重。目前對于高層建筑的燃氣管線巡檢采用人工巡檢，分級查漏的方式，每個工作人員需要入戶排查，利用手持遙測儀進行檢測，工作量大、效率低下，對于燃氣戶外穿墻立管，手持遙測儀受地面檢測角度的限制，無法適用于六層以上的高層建筑，其替代方案空間爬梯檢測不僅安全風險高，并且費時費力，存在一定的安全隱患。

無人駕駛飛機(UAV，UnmannedAerialVehicle)簡稱“無人機”，最早于1917年出現在英國，早期主要服務于軍事；它是一種依靠無線遙控裝置或預先編入程序的微處理器所控制的不載人飛行器。飛機上安裝有自動駕駛儀、無線接收器、陀螺儀、氣壓計等必要的電子設備。地面控制人員可通過無線設備對其進行跟蹤、定位等一系列操作。國外無人機的應用研究非常廣泛，如：H.Eisenbeiss(2004)通過無人機平臺獲取區域影像，研究文化遺產保護方面的問題。AlbertRango等(2006)利用無人機低空遙感提供的高分辨率影像評估牧場的健康狀況。Metni和Hamel(2007)研究了無人機系統在監控和維修橋梁、建筑方面的應用。Rathinam(2008)等提出了將無人機應用于線性結構，如管線、道橋、運河、發電電網等，局部使用實時的視覺識別技術研制出了一個閉環控制算法來檢測線性結構。R.Dunford等(2009)研究了利用無人機對地中海沿岸河岸進行管理。Zhang和Elaksher(2011)提出了一個基于無人機的影像系統用于農村公路路面的評估，系統包括了小型直升機，攝像機和GPS定位系統。ChunhuaZhang等(2012)利用無人機運行成本低、空間和時間分辨率高、圖像采集靈活等優勢，將無人機應用于精準農業調查。

無人機主要是通過無線電控制，通?？煞譃楣潭ㄒ頍o人機、旋翼無人機和無人飛艇，不過在日常生活中經常可見到多為固定翼無人機和旋翼無人機兩種。旋翼無人機又稱多軸無人機，是依靠多個旋翼產生的升力來平衡飛行器的重力，讓飛行器可以飛起來，通過改變每個旋翼的轉速來控制飛行器的平穩和姿態。和固定翼無人機相比較，旋翼無人機續航時間短，負載能力較小，氣動效率小，智能化要求較高，但是操作簡便，不需要特定場地，而且其結構部件少，安全性高，其垂直降落和空中懸停的特點，是固定翼無人機無法比擬的優勢。隨著近年來自動控制的發展，無人機的飛行控制越來越完善，旋翼無人機也得到了飛速的發展，市場需求不斷擴大。

2015年底，香港機電工程署利用無人機檢測燃氣管，該無人機裝備有攝像頭以及氣體探測器，為了防止在高層視線不清、操作失誤導致無人機撞擊墻面損毀，需要預先設置兩根平行鋼絲作為無人機的飛行導向裝置。