用于油气管道巡查的无人机

1.本实用新型涉及电气巡检的技术领域，尤其是涉及一种用于油气管道巡查的无人机。


背景技术：

2.油气管道也叫油气混输管道，是指输送一口或多u油(或凝析气)井所产原油及天然气的管道。用一条管道输送油气混合物在经济上优于用两条管道分别输送油、气时,可采用两相混输管道。除陆上油(气)田外，混输管道在海洋石油开采和输送中占有重要地位。油气混输管道有如下特点:
①
流型变化多。
②
油气两相的流速常不相同，相间产生能量交换和能量损失，使混输管道的压降较大。
③
随管道沿线压力和温度的变化，天然气在原油中的溶解度不断变化，即相间有传质现象,气液两相的输量沿管长不断变化。
④
管道沿线高程变化对混输管道的压能损失有显著影响。
⑤
常处于不稳定流动状态。
3.目前，油气管道的巡查主要依靠人力巡查，但是油气管道的地形地貌复杂多边，靠人工巡检很难到达，并且容易遗漏巡检点，人力巡查不仅耗时费力，工作效率低，而且巡查人员的人身安全也存在很大隐患。


技术实现要素：

4.为了方便油气管道的巡查，及时排除安全隐患，保障安全的同时提高效率，本实用新型提供一种用于油气管道巡查的无人机。
5.本实用新型提供的一种用于油气管道巡查的无人机采用如下的技术方案：
6.一种用于油气管道巡查的无人机，包括：
7.机身，包括机架和用于驱动机架进行飞行的动力装置；
8.控制系统，用于控制动力装置的飞行状态；
9.图传系统，包括采集管道附近的地形地势并提供管道监控图像的图像采集单元、用于探测管道内传输介质的泄漏情况的探测单元、储存监控图像、地形地势和泄漏情况的储存单元以及将储存单元内储存的监控图像、地形地势和泄漏情况传输给终端设备的传输单元；
10.安装架，用于将图传系统固定在机身上。
11.可选的，所述图像采集单元采用可见光相机，所述可见光相机用于监测管道附近的地形地势并提供管道的实时监控图像，所述可见光相机固定设置在安装架的底部。
12.可选的，所述探测单元采用热成像仪，所述热成像仪用于监测管道的隔热效果以及探测传输介质的泄漏，所述热成像仪固定设置在安装架的底部。
13.可选的，所述安装架上设置有吊舱，所述图像采集单元和探测单元均设置在吊舱内，所述吊舱360度左右上下转动配合设置在安装架的底部。
14.可选的，所述吊舱内设置有激光测距仪，所述激光测距仪用于对探测点提供距离信息，所述激光测距仪通过传输单元将距离信息传输给终端设备。
15.可选的，所述机身上设置有用于对动力装置进行供电的主电源和对图传系统进行供电的副电源，所述副电源设置在安装架的顶部。
16.可选的，所述机架上设置有起落装置，所述起落装置包括四根起落架和固定设置在起落架上的起落杆，所述起落架倾斜设置在机架的底部，所述安装架设置在起落架上。
17.可选的，所述主电源与副电源电性连接，所述主电源和副电源能相互充电。
18.可选的，所述起落架上套设有固定座，所述固定座的侧壁上开设有与起落架内部连通的容纳孔，所述主电源和副电源电性连接的电线通过容纳孔电性连接。
19.可选的，所述固定座的侧壁上设置有卡槽，所述安装架滑动连接在卡槽内并与卡槽可拆卸连接。
20.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
21.1.通过无人机上搭载的图传系统对管道进行巡检，能够克服复杂地形对人工巡检的约束，并且能够快速且长时间对管道进行巡检，提高了巡检效率；
22.2.无人机采用双供电模式，通过主电源和副电源共同为无人机上的用电设备进行供电，在主电源和副电源均处于电量充足时，主电源和副电源分别供电，当其中一个电源供电不足时，另一个电源对其进行供电，有效保障管道巡检。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例的正视图。
24.图2是本实用新型实施例的动力装置的流程框图。
25.图3是本实用新型实施例的图传系统的流程框图。
26.图4是本实用新型实施例的俯视图。
27.图5是本实用新型实施例的起落架的局部剖视图。
28.附图标记说明：1、机身；11、机架；12、动力装置；2、控制系统；3、图传系统；31、图像采集单元；32、探测单元；33、储存单元；34、传输单元；35、激光测距仪；4、安装架；5、吊舱；6、主电源；7、副电源；8、起落装置；81、起落架；811、卡槽；82、起落杆；9、固定座；91、容纳孔。
具体实施方式
29.以下结合附图1-5对本实用新型作进一步详细说明。
30.本实用新型实施例公开一种用于油气管道巡查的无人机。
31.参照图1、图2、图3，一种用于油气管道巡查的无人机包括机身1、控制系统2、图传系统3和安装架4，机身1包括机架11和用于驱动机架11进行飞行的动力装置12；控制系统2用于控制动力装置12的飞行状态；图传系统3包括采集管道附近的地形地势并提供管道监控图像的图像采集单元31、用于探测管道内传输介质的泄漏情况的探测单元32、储存监控图像、地形地势和泄漏情况的储存单元33以及将储存单元33内储存的监控图像、地形地势和泄漏情况传输给终端设备的传输单元34；安装架4用于将图传系统3固定在机身1上。
32.机架11采用多轴飞行器的架体，在本实施例中，采用四轴飞行器的架体。动力装置12包括四个分别安装在机架11上的螺旋桨和用于驱使螺旋桨转动的电机，动力装置12的飞行状态包括驱使螺旋桨转动的电机的启停以及控制螺旋桨转动的电机的转速，使无人机进行起飞、降落或悬停等飞行状态。
33.参照图1、图4、图5，机架11上设置有起落装置8，起落装置8包括四个起落架81和固定设置在起落架81上的起落杆82，四根起落架81两两分为一组，共分为两组，两组起落架81远离机架11的一端向相互远离的方向倾斜设置在机架11的底部。起落杆82安装有两根，每根起落杆82安装在同一组的起落架81的底部。无人机降落在地面上时，起落杆82与地面接触，从而将无人机支撑在地面上。
34.安装架4安装在四个起落架81之间，机架11内设置有用于对动力装置12进行供电的主电源6及安装在安装架4的顶部对图传系统3进行供电的副电源7。主电源6和副电源7通过电线电性连接使主电源6和副电源7能相互充电。
35.在本实施例中，起落架81上套设有固定座9，起落架81的内部中空且侧壁上开设有通孔，固定座9侧壁上开设有与通孔连通的容纳孔91，主电源6和副电源7电性连接的电线通过容纳孔91和通孔电性连接。
36.固定座9的侧壁上设置有卡槽811，安装架4滑动连接在卡槽811内并与卡槽811可拆卸连接，在本实施例中，安装架4通过螺栓与卡槽811可拆卸连接，方便对安装架4进行拆卸。将电线一部分安装在容纳孔91内，一方面，减少电线在无人机飞行过程中的阻力，另一方面，减缓无人机飞行过程中电线产生晃动程度，提高主电源6和副电源7连接的稳定性。
37.主电源6和副电源7相互充电，使无人机采用双供电模式，通过主电源6和副电源7共同为无人机上的用电设备进行供电，在主电源6和副电源7均处于电量充足时，主电源6和副电源7分别供电，当其中一个电源供电不足时，另一个电源对其进行供电，有效保障管道巡检。
38.参照图1、图2、图3，图像采集单元31采用可见光相机，在其他实施例中，图像采集单元31还可以采用360
°
全景摄像的摄像机。可见光相机用于监测管道附近的地形地势并提供管道的实时监控图像，图像采集单元31将拍摄的图像通过传输单元34传输给终端设备，工作人员观察接收到的图像判断管道是否泄漏，并且查看管道附近是否有可疑物品或人员，提高管道巡检的效率。
39.探测单元32采用热成像仪，热成像仪用于监测管道的隔热效果以及探测传输介质的泄漏，热成像仪及时发现管道隔热层变薄或者管道上的覆层损坏能够避免事故的发生，减少经济损失和消除对生命健康的威胁，并记录管道本身的热辐射值。
40.在其他实施例中，探测单元32还可以采用管道超声波检测仪和声呐探测器。
41.在管道内的介质传输的过程中，热成像仪很容易地就能识别管道上的隔热层破损和热损失。如果管道是预埋在地下时，管道内传输介质的渗透会引起地面温度变化，从而发现预埋在地下的管道破裂，同时，还能准确探测到破裂点，提高管道巡检的效率此外，通过探测到不同的地表温度能够反映出管道的此时的厚薄程度，也可以判断出管道是否有破裂的风险，提高管道检测和监测的准确性以及能够提前探测管道破裂可能性，有效减少管道破裂的情况。
42.图传系统3包括cpu及其外围电路，通过cpu及其外围电路将图像采集单元31采集到的监控图像、地形地势以及探测单元32探测到泄漏情况传输给储存单元33进行储存，储存单元33采用存储芯片。
43.传输单元34采用无线传输模块，将储存在存储单元33内的监控图像、地形地势和泄漏情况传输给终端设备。
44.图传系统3还包括激光测距仪35，激光测距仪35用于对探测点提供距离信息，激光测距仪35通过传输单元34将距离信息传输给终端设备。当无人机检测到管道发生泄漏后派遣工作人员去往现场，无人机通过激光测距仪35测出工作人员距离泄漏点的位置从而引导工作人员快速前往泄漏点，提高管道巡检的效率。
45.安装架4的底部设置有吊舱5，吊舱5可沿360度左右上下进行往复转动。图像采集单元31和探测单元32和激光测距仪35均安装在吊舱5内，吊舱5与控制系统2电性连接，吊舱5带动图像采集单元31和探测单元32和激光测距仪35进行转动，使图像采集单元31和探测单元32和激光测距仪35能够对安装架4以下的区域进行全方位检测，提高适用性，并且降低了无人机飞行的阻力。
46.控制系统2安装在机架11内，包括控制器及其外围电路、用于控制电机启停和转速的飞控单元以及传输信号模块，控制系统2与终端设备通信连接，在本实施例中，终端设备采用带有显示屏的遥控器。工作人员通过终端设备可以控制电机启停和转速以及吊舱5的转动方向。
47.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。