無人機(jī)管網(wǎng)巡檢系統(tǒng)解決方案課件

1、無人機(jī)管網(wǎng)巡檢系統(tǒng)解決方案北京絕云電子有限公司一、無人機(jī)管網(wǎng)巡檢行業(yè)概述傳統(tǒng)的人工巡線方法不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對山區(qū)和跨越大江大河的輸電線路的巡查，以及在冰災(zāi)、水災(zāi)、地震、滑坡、夜晚期間巡線檢查，所花時(shí)間長、人力成本高、困難大，某些線路區(qū)域和某些巡檢項(xiàng)目人工巡查方法目前還難以完成。現(xiàn)代無人機(jī)具備高空、遠(yuǎn)距離、快速、自行作業(yè)的能力，可以穿越高山、河流對輸電、輸油線路進(jìn)行快速巡線，對架空線的鐵塔、支架、導(dǎo)線、絕緣子、防震錘、耐張線夾、懸垂線夾及輸油管道是否有原油泄漏、環(huán)境是否受到污染、管道材質(zhì)是否遭到破壞進(jìn)行全光譜的快速攝像和故障監(jiān)測。基于無人機(jī)輸電巡線采集數(shù)據(jù)的專業(yè)分析，為油網(wǎng)管理和

2、維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。二、行業(yè)需求分析我國電網(wǎng)總里程超過60萬公里，油氣管道總里程達(dá)12萬公里以上，輸電線路和石油天然氣管道大多經(jīng)過水庫、湖泊和山區(qū)等復(fù)雜地理環(huán)境，給巡檢工作帶來了極大的難度和危險(xiǎn)性。電力、石油、天然氣管道是國家的能源動(dòng)脈,保證輸油氣管道的安全是社會(huì)和企業(yè)的一項(xiàng)重要責(zé)任。長輸油氣管道距離長、范圍廣、途經(jīng)復(fù)雜地貌多,許多埋設(shè)于險(xiǎn)要地段的管道,由于受環(huán)境險(xiǎn)要、交通不便、徒步巡線無法到達(dá)等不利因素影響,制約了人工巡線的進(jìn)行,給管道定期巡檢帶來困難,導(dǎo)致許多隱患不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),進(jìn)而發(fā)展成事故的后果。再者,目前打孔盜油現(xiàn)象較為頻繁,并且其活動(dòng)隱蔽,給管道安全保衛(wèi)帶來了重大的風(fēng)險(xiǎn)隱患。無人機(jī)遙感

3、技術(shù)綜合了無人機(jī)和遙感技術(shù)的特點(diǎn),可以自動(dòng)快速獲取地貌的空間遙感信息,在國外無人機(jī)遙感技術(shù)在管道行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,山區(qū)管道巡檢、近海油氣管道監(jiān)視、災(zāi)后次生災(zāi)害評價(jià),漏油和盜油點(diǎn)現(xiàn)場定位等。在蘭成渝管道中,無人機(jī)遙感技術(shù)首次應(yīng)用于管道巡線,補(bǔ)充了傳統(tǒng)人工巡線方式,通過對獲取的影像進(jìn)行處理,能快速定位到管道位置,以及通過視頻拍攝技術(shù),能為管道保衛(wèi)提供支持。據(jù)悉，本次巡檢的500千伏東天一二線全長205千米，其中25千米處于人煙稀少的無人區(qū)，氣候多變，道路崎嶇難行，線路維護(hù)巡檢難度較大，利用無人機(jī)開展無人區(qū)線路巡檢，可大大減輕人工作業(yè)負(fù)擔(dān)，提高巡檢質(zhì)量和效率。 無人區(qū)線路是傳統(tǒng)線路運(yùn)維工作的難點(diǎn)，一

4、直是輸電檢修中心無人機(jī)巡檢專業(yè)主攻的重點(diǎn)。輸電檢修中心規(guī)劃并及積極實(shí)施了無人機(jī)中繼通信布局、抗風(fēng)能力測試、高海拔山區(qū)航線設(shè)計(jì)等大量準(zhǔn)備工作，力爭在2015年實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對無人區(qū)試點(diǎn)線路的廣泛覆蓋。四、絕云無人機(jī)解決方案1、短距離線路詳檢由于多旋翼飛行器具有懸停功能，加之短距離巡航對電池的巡航能力要求不高。故針對短距離線路詳檢，智慧蜂提出利用多旋翼無人飛行器的解決方案。當(dāng)輸油管道或者電網(wǎng)線路小范圍內(nèi)需要詳細(xì)巡航時(shí)，可選用智慧蜂八旋翼XH-OE1100 定點(diǎn)懸停功能：當(dāng)多旋翼飛行器巡航時(shí)發(fā)現(xiàn)線路問題是，可將飛行器懸停該空域，并進(jìn)行詳細(xì)排查。通過無人飛行器進(jìn)行拍或錄像，對線路故障進(jìn)行清理排除。3、夜間

5、巡查功能無人機(jī)可搭載紅外夜成像儀，作為解決網(wǎng)管夜間巡檢的方案。紅外線是肉眼看不見的一種光線，用紅外線顯像事實(shí)依據(jù)是所有物體都發(fā)出熱量，通過溫度的高低來顯示出物體的特征。紅外線巡檢的方法和步驟：測定全部輸網(wǎng)管線路的溫度顯示，判斷有無異常過熱，如有異常過熱區(qū)域，要進(jìn)行溫度測定，實(shí)施其他判斷方法，對異常作最終確認(rèn)肯定，對異常部位進(jìn)行分解檢測。4、方案組成六旋翼無人飛行器對角電機(jī)間距：84厘米 飛行器材質(zhì) ：蜂窩復(fù)合材料最大起飛重量：6公斤最大有效載荷：3公斤最大爬升率 ：5米每秒最 高 速 度 ：50公里每小時(shí)飛 行 半 徑 ：3公里續(xù) 航 時(shí) 間 ：空載50分鐘載重500克時(shí)40分鐘 載重1.3公

6、斤時(shí)30分鐘工 作 溫 度 ：-1040抗 風(fēng) 能 力 ：6級起 降 方 式 ：全自主起降最大飛行高度：海拔4000米固定翼無人機(jī)翼 展 ：1.6米機(jī)身長度 ：1.1米機(jī)身材料 ：蜂窩復(fù)合材料航 時(shí) ：90分鐘最大航程 ：120公里起飛方式 ：彈射起飛降落方式 ：滑降或傘降最大飛行速度：120公里/小時(shí)巡航速度 ：90公里/小時(shí)最大飛行高度：海拔4000米五、無人機(jī)網(wǎng)管巡線的優(yōu)點(diǎn)1、使用靈活 無人機(jī)通過不同航高可實(shí)現(xiàn)高空間、大面積巡線，也可實(shí)現(xiàn)低空間較小范圍精確監(jiān)測，也可多架、多次同時(shí)對上萬平方公里測區(qū)進(jìn)行巡查。通過多光譜分析，得到大面積測區(qū)的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以面信息結(jié)合傳統(tǒng)點(diǎn)信息，從而為整個(gè)線

7、路檢查提供依據(jù)。2、高分辨率、處理速度快 無人機(jī)上搭載的攝像裝備其影像分辨率可以達(dá)到0.10.5米，分辨率優(yōu)于目前國內(nèi)外一些高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)采集和處理速度快，其采集能力能達(dá)到每天采集和處理近4000平方公里。3、成本低、集成性強(qiáng) 兼具衛(wèi)星影像的價(jià)格和航空影像的快速采集優(yōu)勢，采用高性能自動(dòng)處理技術(shù)，可完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理、精加工及鑲嵌及高程數(shù)據(jù)生成，整體數(shù)據(jù)費(fèi)用低。4、安全、高效將無人機(jī)用于管道巡線,能代替人工進(jìn)行巡線,尤其在一些險(xiǎn)要地段,可以避免巡線漏洞。同時(shí),與傳統(tǒng)人工巡線相比,無人機(jī)一個(gè)起降所巡查的管道路線可以代替幾十個(gè)巡線工的工作時(shí),節(jié)省了巡線時(shí)間,提高了巡線效率,能幫助獲取管線周

8、邊的信息。5、環(huán)境依賴小無人機(jī)巡線受自然氣候、地形條件限制小,保證了使用的可能性。對于高海拔受地災(zāi)影響較大的地區(qū),人員不方便到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行巡線,通過使用無人機(jī)代替巡線人員進(jìn)行巡線。1、導(dǎo)航控制重量：20 克；尺寸：長 6.5 厘米，寬 4.2 厘米強(qiáng)大的數(shù)字信號處理器：150MHz/150 MIPS, 128K 字節(jié)內(nèi)置閃存，18K 字節(jié) SRAM，16 個(gè)十二位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換通道，兩個(gè)非同步串聯(lián)端口，一個(gè) SPI 端口，一個(gè) CAN 端口。 全套慣性傳感器，包括三只 MEMS 陀螺儀，三維加速傳感器和全向磁場傳感器；最高精度達(dá) 15 厘米的靜壓高度計(jì)用來補(bǔ)充 GPS 高度定位的不足。操作員可通過

9、 72/50/40 兆內(nèi)置接收機(jī)或任意外接接收機(jī)手動(dòng)遙控飛機(jī)。遠(yuǎn)程手動(dòng)控制可由連接到地面站的控制桿通過無線數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)。充足的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換通道及通訊端口支持眾多外接器件，比如 GPS，無線數(shù)據(jù)傳輸器，及外接傳感器比如聲納或激光陀螺儀。八只飛行控制伺服機(jī)輸出。六只負(fù)載伺服機(jī)輸出可用于降落傘，起落架，航拍等。眾多輸出端口可滿足客戶特殊應(yīng)用要求。延伸卡門濾波器可運(yùn)行于姿態(tài)狀態(tài)，使得飛控板能獨(dú)立提供實(shí)時(shí)姿態(tài)控制。外接 GPS 模塊后，延伸卡門濾波器運(yùn)行于全方位狀態(tài)，支持各類飛行器的全自主飛行，包括固定翼，直升機(jī)，飛艇，及垂直起落飛行器。外接無線數(shù)據(jù)傳輸器后遙控范圍最遠(yuǎn)可達(dá) 60 公里。先進(jìn)的非線性反饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)飛行控制方法保證了優(yōu)異的自動(dòng)學(xué)習(xí)及航線跟蹤性能。支持橫滾俯仰指向三軸（或任意雙軸或單軸）增穩(wěn)攝像云臺，能夠?qū)⒚闇?zhǔn)線鎖定方向或鎖定目標(biāo)。全面支持遙感測繪，自動(dòng)生成區(qū)域掃描航線，指定間隔自動(dòng)觸發(fā)負(fù)載任務(wù)，詳細(xì)記錄觸發(fā)事件用以輔助航后數(shù)據(jù)處理如圖像拼合編輯。2、機(jī)身設(shè)計(jì)復(fù)合蜂窩材料采用類似于連續(xù)排列的工字鋼結(jié)構(gòu)，具備極佳的抗壓、抗彎特性。與傳統(tǒng)的實(shí)心復(fù)合材料相比，蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的強(qiáng)度重量比和剛性重量比優(yōu)勢明顯，并具有不易開裂、減震、隔音、隔熱等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的實(shí)心復(fù)合材料相比，蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的強(qiáng)度重量比和剛