[實用新型]一種基于無人機遙感和深度學習的油氣管道全智能巡檢系統

有效

• 申請號: 201920129701.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN210511074U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 周紀;孟令宣;張繼榮;陸珍雨
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;B64C39/02;G05D1/10;G01S19/14;H04N7/18
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

本實用新型公開了一種基于無人機遙感和深度學習的油氣管道全智能巡檢系統，屬于檢測技術領域。本實用新型采用無人機搭載高分辨率可見光相機從空中獲得影像數據，用戶可用圖傳設備在地面上實時看到處理后的影像；再利用其預置的深度神經網絡識別器自動發現危害油氣管道安全的行為；一旦發現危害管道安全的行為，則可以保存相關數據，并通過4G網絡向監管部門傳輸位置數據、時間數據和影像數據，且觸發警報，極大地減少了人工分析視頻圖像的工作量，有效避免了漏檢現象，提高巡檢可靠性，保證巡檢質量。本實用新型的油氣管道全智能巡檢系統應用簡單，可靠高效，能顯著地降低巡檢成本，提高巡檢效率和質量。

技術領域

本實用新型屬于檢測領域，具體涉及一種基于無人機遙感和深度學習的油氣管道全智能巡檢系統。

背景技術

油氣管道作為能源運輸的重要工具，一旦發生泄漏或者爆炸事故，將嚴重威脅人民群眾的生命和財產安全，因此管道的安全巡護與管理非常重要。國家油氣管道保護法規定：在管道線路中心線兩側各五米地域范圍內，禁止種植深根植物、挖掘施工、違章修建等行為。然而，上述危害油氣管道安全的行為卻時有發生，甚至造成不可挽回的損失。這反應了油氣管道巡檢方案的不足。

目前，常規的油氣管道巡護方式，一般是巡護人員徒步觀察，檢查線路情況并作記錄。該巡檢方式工作量大，效率低，耗時長、主管因素多，人工成本高，而且受制于地形等。

利用靠近管道布設的光纖傳感器，可以通過光信號的變化對管道周邊的震動進行分析預警。但目前光纖和大部分電子感應裝置普遍存在誤差高、作用距離短，獲取信息有限等弊端。

隨著無人機的發展成熟，利用無人機可以高效、快捷、可靠、低廉的完成巡檢任務。目前，現有無人機巡檢方案通常是使用無人機拍攝管道周邊圖像，然后監管人員對圖像逐幀的人工觀察和判斷。該方式需要人工處理海量的視頻圖像，耗時長，工作效率低，實時性差，且容易產生漏判現象。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于無人機遙感和深度學習的油氣管道全智能巡檢系統。從而實現在大范圍內實時準確的獲取、識別、判斷油氣管道周圍的圖像，自動發現危害油氣管道安全的行為；當發現危害油氣管道安全的行為時，本系統能迅速通知監管部門，觸發警報，極大減少巡檢的人工和經濟成本等，提高管道安全，進而實現油氣管道的全智能巡檢，降低巡檢成本，提高巡檢效率和質量。

本實用新型的基于無人機遙感和深度學習的油氣管道全智能巡檢系統，包括無人機端、無人機地面端和報警顯示終端；

其中，無人機端包括無人機、掛載板、云臺、圖像采集裝置和巡檢主控模塊；

所述無人機的內部包括GPS模塊、圖傳模塊、串口和供電口；

所述掛載板用于將云臺和巡檢主控模塊固定在無人機上；

所述云臺與圖像采集裝置相連，用于穩定圖像采集裝置，以及為圖像采集裝置減震；

所述圖像采集裝置，通常采用高分辨率可見光攝像裝置，用于實時采集無人機在執行巡檢任務時從空中拍攝的地面圖像，并將采集的圖像數據實時傳輸給巡檢主控模塊；

所述巡檢主控模塊與無人機相連，并通過無人機的供電口實現供電；同時還與圖像采集裝置相連；巡檢主控模塊基于其內置的深度神經網絡識別器，對接收的圖像數據進行危害油氣管道安全的行為的目標識別處理，若識別出當前圖像數據具有危害油氣管道安全的行為的目標對象，則通過連接的串口從無人機的GPS模塊獲取GPS時間數據和GPS位置數據，連同當前圖像數據的危害油氣管道安全的行為的目標對象的識別結果作為當前巡檢信息，并將當前巡檢信息通過無人機的圖傳模塊發送至無人機地面端；以及通過巡檢主控模塊內置的網絡傳輸模塊基于公網傳輸至遠端的報警顯示終端；

所述無人機地面端，用于基于巡檢任務設置無人機的飛行任務，以及控制無人機的飛行狀態，所述飛行任務包括但不限于手動飛行、沿航線自主飛行等；