一種基於無人機的天然氣管道洩漏檢測系統的製造方法與工藝

2024-03-08 16:31:15 1

本發明涉及一種基於無人機的天然氣管道洩漏檢測系統，屬於無人機遙感技術領域。

背景技術：
天然氣長距離管道的巡檢工作大部分是在環境比較惡劣的地方。比如荒漠、沼澤等。傳統的方法一般是地理信息系統加手持終端的人工巡檢。但是這些區域的管道分布範圍廣，巡查量大，導致全年巡檢數據零散。加上管道在大部分情況下又處於良好狀態，工作人員巡檢容易出現漏檢的情況，工作效率不高。還有環境惡劣，容易出現意外事故。為了提高工作效率，降低風險，利用無人機來進行管道的巡檢可以起到事倍功半的效果。在無人機遙感技術領域中，最常用的就是無人機遙感技術。該技術是設計和規劃航道路線，通過航空拍攝，實時接收遙感影像。其中關鍵的是影像的處理部分，這關係到影像的精度和分析的準確性。這也是其不足的地方，需要高精度的傳感器來保證航拍影像的質量，而且影像數據處理軟體的處理時間也長。該發明與無人機遙感技術相比，不需要高精度的傳感器，因此無人機不需要承受那麼大的載荷。同時該發明不需要複雜的影像數據處理，可以達到實時顯示天然氣管道附近洩露的天然氣濃度和相應位置的土壤表面溫度。傳統的天然氣遙測探測雷射雷達，一般都是車載。本發明與其相比較，最大的優點就是通過無人機巡檢管道，克服了遙測大面積、長距離管道的難題。還有採用中紅外波段雷射器的天然氣洩漏雷射遙測雷達。雖然其功率大，探測距離遠，但是中紅外雷射器的成本高。本發明與其相比較性價比就很高，通訊波段的近紅外雷射器，價格很便宜。適合批量的生產，也易於維修。

技術實現要素：
本發明的目的是在於提出了一種基於無人機的天然氣管道洩漏檢測系統，能夠解決天然氣管道人工巡查難度大，效果不明顯的問題，還能克服無人機遙感技術中複雜的影像數據處理，達到實時檢測天然氣管道洩漏的目的。同時解決了車載天然氣遙測探測雷射雷達的遙測大面積、長距離管道的難題，以及中紅外波段雷射器的天然氣洩漏雷射遙測雷達中成本高的缺點。為了解決上述問題，本發明提出了一種基於無人機的天然氣管道洩漏檢測系統，包括無人機系統和天然氣雷射探測系統；所述的無人機系統包括機載控制系統、地面控制系統；機載控制系統由微處理器1、GPS模塊、飛行控制模塊、無線通訊模塊1組成；地面控制系統在地面控制室中，由無線通訊模塊2、伺服器和監控計算機組成；所述的天然氣雷射探測系統包括天然氣探測系統、雷射控制系統；天然氣探測系統由DFB雷射器、光纖耦合器、發射天線1、發射天線2、接收天線1、接收天線2、探測器1、探測器2組成；雷射控制系統由微處理器2、雷射控制器和無線通訊模塊3組成。所述的機載控制系統中，微處理器1與GPS模塊、飛行控制模塊還有無線通訊模塊1相連接。微處理器1內置無人機航跡存儲器，事先存儲預定的天然氣管道地圖，通過微處理器1讀取地圖數據，並控制飛行控制模塊，使無人機始終按照地圖中天然氣管道的方向飛行；GPS模塊能實時反饋無人機的地理位置信息，微處理器1與無線通訊模塊1相連接，通過控制無線通訊模塊1，發送指令給伺服器，用於定位無人機的航線。所述的地面控制系統中，無線通訊模塊2與伺服器相接，伺服器與監控計算機連接。地面人員通過監控計算機，以無線通信方式，無線通訊模塊2與無線通訊模塊1進行雙向通信，再通過微處理器1完成對無人機飛行的控制，用以...