储备库无人机巡检系统应用

储备库无人机巡检系统应用

王亮、曹媛

（中国石油工程建设有限公司华北分公司）

摘  要： 石油库或储备库是国家投资建设的存储油品的大型油库。石油、化工、天然气等行业生产装置、设备具有易燃、易爆的特点，同时存在油气泄露的风险。传统的人工巡检方式受限于人力和地形复杂度，‌难以覆盖所有区域，‌尤其是油库不易到达的区域。因此为‌能够及时发现潜在的安全隐患，‌防止事故发生，油库设置一套使用简单、性能稳定、功能齐全、扩展性强的无人机巡检系统，‌解决人、‌车无法到达区域的巡检难题，‌提高巡检效率，‌降低人工成本。

关键词：无人机；挂载设备；信号传输

一、前言

无人机巡检系统，能够自动完成无人机集控飞行立体化巡检系统，可以覆盖油库区域范围内各设备设施、输送管道、仪器仪表等，实现以点盖面的巡检模式，采用无人机航迹飞行，实现无人机一键自主巡检、自主拍摄、精准起降、巡检现场远程实时监控，完成对目标的自主巡检，解决传统人工进行设备巡检的诸多痛点，如巡检死角、人员安全、设备特殊位置难以到达等突出问题。

使用无人机巡检搭配智能化巡检系统不仅可以实现高频次高质量的自主巡检，同时根据不同负载设备，依靠独特的空中视角，获取油库内设备的高清可见光图像、热成像图像、仪器仪表运行状态等各项数据信息，数据信息自动比对，问题点及时标注，及时发现隐患。为后期运维人员工作提供精准可视化的直观数据。

二、系统概述

1、功能实现

无人机巡检作业应尽可能实现对油库设备设施，附属设施的全覆盖，根据机型特点、巡检作业应遵照标准化作业流程开展作业，将巡检内容任务分成外部检查和全面检查。

在无人机飞巡时，巡检航线遵循分区设置，避免穿插的原则，最大程度的使得无人机飞行不跨越中间设备，最大限度的保障安全。

2、高层设备巡检

高层设备巡检可覆盖油库区域内全部室外高层设备。可以弥补人工例行巡视的盲点。

3、中间层设备巡检

处于相对中间位置的设备巡检覆盖油库区域的各项设备仪表、线路开关、焊缝腐蚀情况、设备裂纹及钢结构支撑等大部分室外中层设备。无人机飞巡可取代人工对设备外观进行巡视，进行全面的巡视补充。

4、底层设备巡检

底层设备飞巡主要是对设备的表计、位置指示、人工不易辨识的流量计、设备顶部锈蚀、压力表、安全阀、控制阀等区域。由于角度的影响，不易观察及辨识，在保证安全的情况下，尽量覆盖巡检部位。

5、红外热成像巡检

设备在运行状态下，都会存在正常的发热现象，并具有相应的热场分布规律，当出现故障或缺陷时，由于环境发生变化，伴随有异常的温升及热场分布，只要红外检测仪能够探测到设备异常的温升及热场分布，设备运行中存在的任何过热故障就能被发现。

6、技术应用

采用先进的三维建模技术，对所需巡检区域或管道线路进行三维场景的模拟。本方案采用倾斜摄影技术。云台相机拍照，采集区域设备、管道及周边小范围环境的全部影像，采用自动建模软件系统，快速自动生成三维场景。通过手动飞行记录飞行空间航迹、云台姿态信息生成自主飞巡航迹，将航迹导入三维实景模型中，巡检过程中可实时查看三维模拟场景中无人机的相对位置、姿态等，交互体验更强，信息传递更加准确。

7、综合管控平台

飞巡综合管控平台通过集成带有地理位置信息的的三维模型及地表模型、巡查成果以及运维单位管理体系等内容，使运维管理单位可以快速、直观地定位和掌握库区内的隐患点、危险点等复杂情况，实现高效、精准管理。

三、现场应用

根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，无人机微、轻、小、中、大型区分标准，《条例》指出将无人机按照空机重量、起飞重量、飞行速度等性能指标划分为:微型、轻型、小型、中型和大型。

微型无人驾驶航空器:是指空机重量小于0.25千克，最大飞行真高不超过50米，最大平飞速度不超过40千米/小时，无线电发射设备符合微功率短距离技术要求，全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器。

轻型无人驾驶航空器:是指空机重量不超过4千克且最大起飞重量不超过7千克，最大平飞速度不超过100千米/小时，具备符合空域管理要求的空域保持能力和可靠被监视能力，全程可以随时人工介入操控的无人驾驶航空器，但不包括微型无人驾驶航空器。

《条例》第十七条规定 操控微型、轻型民用无人驾驶航空器飞行的人员，无需取得操控员执照，但应当熟练掌握有关机型操作方法，了解风险警示信息和有关管理制度。

根据某储备库现场多旋翼无人机挂载设备数量及实际应用情况，要求多旋翼无人机满足微型无人驾驶航空器的规定，便于现场人员实际操控。

四、总结

油库无人机巡检系统是一种高效、快速、安全的油库巡检技术，它可以通过无人机搭载的高清摄像头、红外热像仪、气体检测仪等设备，对油库外观、温度、液位、气体浓度等多个方面进行监测。相比传统的人工巡检方式，无人机巡检具有更高的效率和更低的巡检风险。无人机可以在空中自由飞行，轻松穿越油库内的各种障碍，从而实现对油库的全面、细致的巡检。此外，无人机巡检还可以实时监测和数据分析，为油库管理和维护提供科学依据和数据支持。无人机巡检不仅可以提高巡检效率，还可以降低巡检成本，减少人力物力的浪费。在油库管理中，无人机巡检已经成为一种不可或缺的技术手段，它可以为油库的安全、稳定、高效运行提供有力保障。

油库无人机巡检系统是一种高效、快速、安全的油库巡检技术，未来随着技术的不断发展，它将在油库管理中发挥更大的作用。