基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，包括沿需巡檢管道的延伸方向由后向前飛行的無人機、安裝在無人機上的機載巡檢裝置、對無人機進行遠程操控的遠程操控終端、布設(shè)在地面數(shù)據(jù)接收室內(nèi)的中心服務(wù)器和安裝在管道巡檢辦公室內(nèi)的上位監(jiān)控主機，機載巡檢裝置與中心服務(wù)器之間通過微波通信方式進行雙向通信；機載巡檢裝置包括數(shù)據(jù)處理器、GPS接收機、對當(dāng)前所飛行位置處所巡檢管道的管道巡檢信息進行實時采集的數(shù)據(jù)采集裝置和微波通信設(shè)備一；中心服務(wù)器與上位監(jiān)控主機相接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有人工巡檢方式存在的人力物力較大、巡檢工作難度大、巡檢效果較差等問題。
【專利說明】基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種管道巡檢系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對能源的需求越來越大。石油、天然氣長輸管線作為國家的能源動脈，得到了快速發(fā)展，已經(jīng)成為能源輸送的主要途徑。由于長輸天然氣管道具有高壓、易燃、易爆等特點，并且管道一旦發(fā)生事故都有可能給國家、社會和企業(yè)造成巨大的損失。因此開展扎實、有效的線路日常巡線是及時發(fā)現(xiàn)線路隱患，確保管道安全、穩(wěn)定運行的一種有效方式，并且也是管道運營企業(yè)法定的義務(wù)。
[0003]至今，長距離輸送管道總長已達上萬公里，并且隨著新新輸油氣工程的不斷推動，長距離輸送管道的長度還在不斷的延伸當(dāng)中，為實現(xiàn)管道安全運轉(zhuǎn)，防止自然和人為原因?qū)@些管道的破壞或不法分子盜取資源，管道公司在管道巡檢上投入巨大的人力與物力。目前，管道巡檢主要還是依靠人工進行巡檢，而管道在大部分情況下又都處于良好狀態(tài)，巡線人員在日復(fù)一日的重復(fù)工作之中往往容易麻痹大意，趨于懈怠。并且管道鋪設(shè)的地方穿越森林、戈壁沙漠與山地丘陵等一些環(huán)境比較惡劣的地域，橫跨河流、溝壑等一些人不容易到達的地方，再加上下雨、山體滑坡、地質(zhì)災(zāi)害，水毀漂浮等特殊情況的出現(xiàn)，人工巡檢根本無法接近事故現(xiàn)場，巡檢效果大打折扣，這樣也無疑促使了事故發(fā)生的概率。無人機(unmanned aerial vehicle,英文簡稱為UAV),是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。因此，需要以一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好的基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，以彌補現(xiàn)有人工巡檢方式存在的人力物力較大、巡檢工作難度大、巡檢效果較差等缺陷和不足。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有人工巡檢方式存在的人力物力較大、巡檢工作難度大、巡檢效果較差等問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征在于:包括沿需巡檢管道的延伸方向由后向前飛行的無人機、安裝在所述無人機上的機載巡檢裝置、對所述無人機進行遠程操控的遠程操控終端、布設(shè)在地面數(shù)據(jù)接收室內(nèi)的中心服務(wù)器和安裝在管道巡檢辦公室內(nèi)的上位監(jiān)控主機，所述機載巡檢裝置與中心服務(wù)器之間通過微波通信方式進行雙向通信，所述遠程操控終端以無線通信方式與所述無人機的控制裝置進行雙向通信；所述機載巡檢裝置包括數(shù)據(jù)處理器、GPS接收機、對當(dāng)前所飛行位置處所巡檢管道的管道巡檢信息進行實時采集的數(shù)據(jù)采集裝置和與數(shù)據(jù)處理器相接的微波通信設(shè)備一，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括攝像機、遠紅外熱像儀以及分別與攝像機和遠紅外熱像儀相接的信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路與數(shù)據(jù)處理器相接，所述GPS接收機與數(shù)據(jù)處理器相接；所述中心服務(wù)器與微波通信設(shè)備二相接，所述數(shù)據(jù)處理器通過微波通信設(shè)備一和微波通信設(shè)備二與中心服務(wù)器進行雙向通信；所述中心服務(wù)器與上位監(jiān)控主機相接。
[0006]上述基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征是:所述機載巡檢裝置還包括與數(shù)據(jù)處理器相接的計時電路和對所述無人機的飛行軌跡進行自動存儲的數(shù)據(jù)存儲單元一，所述數(shù)據(jù)存儲單元一與數(shù)據(jù)處理器相接。
[0007]上述基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征是:所述機載巡檢裝置還包括對所述無人機飛行過程中所獲取的管道巡檢信息進行同步存儲的數(shù)據(jù)存儲單元二和與數(shù)據(jù)處理器相接的數(shù)據(jù)傳輸接口，所述數(shù)據(jù)存儲單元二和數(shù)據(jù)傳輸接口均與數(shù)據(jù)處理器相接。
[0008]上述基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征是:所述管道巡檢辦公室內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)部存儲有所巡檢管道的電子地圖的數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器與上位監(jiān)控主機相接。
[0009]上述基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征是:所述管道巡檢辦公室內(nèi)還設(shè)置有報警單元，所述報警單元由上位監(jiān)控主機進行控制且其與上位監(jiān)控主機相接。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0011]1、電路簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便，投入成本較低。
[0012]2、使用操作簡便且使用效果好、實用價值高，能實現(xiàn)全天候常態(tài)化巡檢，無人機在巡檢過程中依靠機載巡檢裝置來采集飛行過程中的管道沿線巡檢數(shù)據(jù)(即管線巡檢信息)，并將所采集信息同步發(fā)送至中心服務(wù)器，并通過中心服務(wù)器將機載巡檢裝置所采集信息再傳送至上位監(jiān)控主機，因而簡便、快速獲取所巡檢管道的沿線巡檢信息，使得長距離輸送管道的巡檢跨越了時間和空間上的重重限制，可實現(xiàn)全天候的巡檢。同時，能實現(xiàn)高速的自動化巡檢，也解決了人工巡檢中存在的漏檢、漏報等人為因素，這就充分保障了管線的安全，避免了事故發(fā)生。同時，·通過對機載巡檢裝置所采集信息進行分析后，便能通過上位監(jiān)控主機對報警單元進行控制，實現(xiàn)自動報警。因而，本實用新型將長距離輸送管線巡檢管理上的全天候常態(tài)化巡檢變?yōu)楝F(xiàn)實，解決了巡檢管理工作中地域廣、地形復(fù)雜、人為因素以及夜巡難等諸多難題，并且降低了人工巡檢的成本。
[0013]3、數(shù)據(jù)存儲及后期查詢簡便，不僅能對當(dāng)前狀態(tài)下無人機的飛行位置以及當(dāng)前所處位置處所采集的管線巡檢信息進行查看，并且后期能簡便查詢無人機的歷史飛行軌跡，并能對無人機上所裝機載巡檢裝置所采集的信息進行同步進行回放。
[0014]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有人工巡檢方式存在的人力物力較大、巡檢工作難度大、巡檢效果較差等問題。
[0015]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的工作原理框圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]2—中心服務(wù)器；2-1—微波通信設(shè)備二； 4 一數(shù)據(jù)采集裝置；
[0019]4-2—攝像機；4-3—遠紅外熱像儀； 4-4 一數(shù)據(jù)處理器；
[0020]4-5—微波通信設(shè)備一；4-6—計時電路；
[0021]4-7—數(shù)據(jù)存儲單元一；4-8—數(shù)據(jù)存儲單元二；
[0022]4-9 一數(shù)據(jù)傳輸接口； 4-10—信號調(diào)理電路；5—上位監(jiān)控主機；[0023]6—GPS接收機；7—數(shù)據(jù)存儲器；8—報警單元；
[0024]9 一機載巡檢裝置。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本實用新型包括沿需巡檢管道的延伸方向由后向前飛行的無人機、安裝在所述無人機上的機載巡檢裝置9、對所述無人機進行遠程操控的遠程操控終端、布設(shè)在地面數(shù)據(jù)接收室內(nèi)的中心服務(wù)器2和安裝在管道巡檢辦公室內(nèi)的上位監(jiān)控主機5，所述機載巡檢裝置9與中心服務(wù)器2之間通過微波通信方式進行雙向通信，所述遠程操控終端以無線通信方式與所述無人機的控制裝置進行雙向通信。所述機載巡檢裝置9包括數(shù)據(jù)處理器4-4、GPS接收機6、對當(dāng)前所飛行位置處所巡檢管道的管道巡檢信息進行實時采集的數(shù)據(jù)采集裝置4和與數(shù)據(jù)處理器4-4相接的微波通信設(shè)備一 4-5，所述數(shù)據(jù)采集裝置4包括攝像機4_2、遠紅外熱像儀4_3以及分別與攝像機4_2和遠紅外熱像儀4_3相接的/[目號調(diào)理電路4-10，所述信號調(diào)理電路4-10與數(shù)據(jù)處理器4-4相接，所述GPS接收機6與數(shù)據(jù)處理器4-4相接。所述中心服務(wù)器2與微波通信設(shè)備二 2-1相接，所述數(shù)據(jù)處理器4-4通過微波通信設(shè)備一 4-5和微波通信設(shè)備二 2-1與中心服務(wù)器2進行雙向通信。所述中心服務(wù)器2與上位監(jiān)控主機5相接。
[0026]本實施例中，所述機載巡檢裝置9還包括與數(shù)據(jù)處理器4-4相接的計時電路4-6和對所述無人機的飛行軌跡進行自動存儲的數(shù)據(jù)存儲單元一 4-7，所述數(shù)據(jù)存儲單元一4-7與數(shù)據(jù)處理器4-4相接。
[0027]同時，所述機載巡檢裝置9還包括對所述無人機飛行過程中所獲取的管道巡檢信息進行同步存儲的數(shù)據(jù)存儲單元二4-8和與數(shù)據(jù)處理器4-4相接的數(shù)據(jù)傳輸接口 4-9，所述數(shù)據(jù)存儲單元二 4-8和數(shù)據(jù)傳輸接口 4-9均與數(shù)據(jù)處理器4-4相接。實際使用過程中，所述機載巡檢裝置9可以通過微波通信設(shè)備一 4-5與微波通信設(shè)備二 2-1將所采集信息同步傳送至中心服務(wù)器2，也可以在巡檢結(jié)束后，通過數(shù)據(jù)傳輸接口 4-9將所采集信息傳送至中心服務(wù)器2或上位監(jiān)控主機5。
[0028]本實施例中，所述管道巡檢辦公室內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)部存儲有所巡檢管道的電子地圖的數(shù)據(jù)存儲器7，所述數(shù)據(jù)存儲器7與上位監(jiān)控主機5相接。
[0029]本實施例中，所述管道巡檢辦公室內(nèi)還設(shè)置有報警單元8，所述報警單元8由上位監(jiān)控主機5進行控制且其與上位監(jiān)控主機5相接。
[0030]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征在于:包括沿需巡檢管道的延伸方向由后向前飛行的無人機、安裝在所述無人機上的機載巡檢裝置(9)、對所述無人機進行遠程操控的遠程操控終端、布設(shè)在地面數(shù)據(jù)接收室內(nèi)的中心服務(wù)器(2)和安裝在管道巡檢辦公室內(nèi)的上位監(jiān)控主機(5 )，所述機載巡檢裝置(9 )與中心服務(wù)器(2 )之間通過微波通信方式進行雙向通信，所述遠程操控終端以無線通信方式與所述無人機的控制裝置進行雙向通信；所述機載巡檢裝置(9)包括數(shù)據(jù)處理器(4-4)、GPS接收機(6)、對當(dāng)前所飛行位置處所巡檢管道的管道巡檢信息進行實時采集的數(shù)據(jù)采集裝置(4)和與數(shù)據(jù)處理器(4-4)相接的微波通信設(shè)備一(4-5)，所述數(shù)據(jù)采集裝置(4)包括攝像機(4-2)、遠紅外熱像儀(4-3)以及分別與攝像機(4-2)和遠紅外熱像儀(4-3)相接的信號調(diào)理電路(4-10)，所述信號調(diào)理電路(4-10)與數(shù)據(jù)處理器(4-4)相接，所述GPS接收機(6)與數(shù)據(jù)處理器(4-4)相接；所述中心服務(wù)器(2)與微波通信設(shè)備二(2-1)相接，所述數(shù)據(jù)處理器(4-4)通過微波通信設(shè)備一(4-5 )和微波通信設(shè)備二( 2-1)與中心服務(wù)器(2 )進行雙向通信；所述中心服務(wù)器(2 )與上位監(jiān)控主機(5)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述機載巡檢裝置(9)還包括與數(shù)據(jù)處理器(4-4)相接的計時電路(4-6)和對所述無人機的飛行軌跡進行自動存儲的數(shù)據(jù)存儲單元一(4-7 )，所述數(shù)據(jù)存儲單元一(4-7 )與數(shù)據(jù)處理器(4-4 )相接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述機載巡檢裝置(9)還包括對所述無人機飛行過程中所獲取的管道巡檢信息進行同步存儲的數(shù)據(jù)存儲單元二(4-8)和與數(shù)據(jù)處理器(4-4)相接的數(shù)據(jù)傳輸接口(4-9)，所述數(shù)據(jù)存儲單元二(4-8)和數(shù)據(jù)傳輸接口(4-9)均與數(shù)據(jù)處理器(4-4)相接。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述管道巡檢辦公室內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)部存儲有所巡檢管道的電子地圖的數(shù)據(jù)存儲器(7)，所述數(shù)據(jù)存儲器(7 )與上位監(jiān)控主機(5 )相接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的基于無人機的管道巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述管道巡檢辦公室內(nèi)還設(shè)置有報警單元(8 )，所述報警單元(8 )由上位監(jiān)控主機(5 )進行控制且其與上位監(jiān)控主機(5)相接。
【文檔編號】G07C5/08GK203644088SQ201320876544
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張鵬飛, 孫作勇, 張繼忠 申請人:西安煤航信息產(chǎn)業(yè)有限公司