无人机油气管道巡线应用可行性研究张贵赞史宁岗袁勋（中石油北京天然气管道有限公司，北京100000）
徐开（中国长征火箭有限公司，北京100195）
摘要：截止到2015年底，中国陆上油气管道总里程达到12 万公里，这些管道形成了中国横跨东西、纵黄南北、连通海外的油气管网格局，成为推动中国经济发展和造福民生的能源动脉。目前，我国的油气管道面临的成胁因素包括管道腐蚀、自然灾害以及人为破坏。当前油气管道巡检难以做到全面覆盖，存在漏润与安全隐患，追切需要引入新的技术手投来加强油气管道迅检。本文首先介绍了无人机油气管道遗检现状与应用优势，并重点对可行性与应用模式进行了分析，最后对近期在山西阳曲区域进行的无人机油气管道作业成果进行了介绍。
关键调：无人机；油气管道逐线；应用模式
管道是油气资源配送的主要方式，在国民经济中占有重要地位。据统计，截止到2015年底，中国陆上油气管道总里程达到12万公里，其中原油管道约2.3万公里，成品油管道约2.1万公里，天然气管道约7.6万公里。这些管道形成了中国横跨东西、纵贯南北、连通海外的油气管网格局，成为推动中国经济发展和造福民生的能源动脉。威胁管道安全的因素包括管道腐蚀、自然灾害以及人为破坏。目前，油气管道的安全保障措施通常以人工巡检为主，对数万公里的油气管道而言难以做到实时、全面覆盖，存在巨大的邀检漏洞与安全隐患。为了弥补人工遵检的不足，提升遮检效率，迫切需要引入新的技术手段来加强油气管道遮检。
1无人机油气管道巡检系统组成
无人油气管道巡检系统主要由无人机平台、各类应用载荷、数据链、地面站等软硬件组成。其中，无人机平台是数据链机载部分和各类应用载荷的空中载体，负责为各类设备提供所要求的工作环境，应用载荷是对地观测的核心设备，负责获取地面监测区域的遥感数据，数据链是空地连接的通道，负责逼控遥测数据的上传与下载，地面站是无人机地面控制中心，负责对无人机飞行路线的规划和实时控制，同时可兼为无人机设备的运载平台。
2无人机油气管道应用优势
油气管道一般呈线形分布，其线路长度通常达到上百公里，巡检作业中主要关注的是管线本身及周边一公里范围内的环境情况。目前管道检工作中以人工巡检作为主要手段，通常由巡检工沿管道巡视，检查管道本体和管道地表环境，能够对管道设施精细监测，但巡检效率较低。为了弥补人工巡检的局限，提升巡检效率，石油行业逐步引人卫星遥感、有人机巡检等新的技术手段进行管道邀检。
其中卫星遥感应用于管道巡检中覆盖范围大，作业效率万方数据
设备管理
高，但卫星回转周期较长，难以根据管线走向运行，固此对于突发情况反应周期长，无法进行应急情况下的监测，也无法进行实时监测。
3无人机油气管道巡检国内外应用现状
目前，国外已有部分国家使用无人机对长输油气管道进行常规化巡检服务。北美地区和里海地区使用无人机对管道周边环境进行日常监测，主要防止第三方破坏和地表地质活动等影响管道安全。
表1国外无人机长输管道应用情况
遍检管道巴库油田石油管道
加拿大油气管
道
作业公司 Aerostar公司
MDA公司
无人机因定翼无人机
固定翼无人机
任务驶荷照相机、摄像机照相机、握像机、红外热像仅
服务内客长航时长输管道遮检服务管道基确设施监测服务
此外，英国的CyberHawk公司提供小型多旋翼无人机石油设施巡检服务，使用多旋翼无人机对陆地，海上油井火炬进行精细监测，已进行了多年的业务化运营，在欧洲、北美，亚洲地区都有业务案例，客户包括壳牌石油等知名公司。
4无人机油气管道巡检可行性分析 4.1技术可行性
自20世纪80年代以来，随着计算机技术，通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世，以及航空技术的飞速发展，无人机系统的性能不断提高。如今的无人机系统已经应用了自动飞行控制技术、 GPS差分定位技术、遥感裁荷技术、遥测遥控通信等先进的技术。
油气管道距离长且分布广泛，穿越不同的气候条件，对无人机性能提出了更高的要求，具体来说包括：续航能力、环境适应性、设备可靠性、大载重能力、新型载荷研制等等。经过国内外各研究机构的不断研究，当前的技术水平已能满足基本的油气管道遵检需求，有能力成为油气管道巡检的重要手段。同时，石油行业对无人机需求的不断增强，将推动技术水平的进一步提升，新材料、新动力、新载荷会不断涌现，并服务于石油行业。更进一步，大数据、人工智能、态势感知，虚拟现实等前沿技术的不断突破，将为无人机在石油行业的应用创造无限可能。
4.2政策可行性
我国民用无人机系统发展正处在起飞阶段，目前我国诸多部门正在推动民用无人机产业发展，包括了建立管理部门、发
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