一种基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统

摘要

本发明公开了一种基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统，具体涉及长输管道破坏侦测预警系统。其解决了现有的长输管道在遭到破坏时，工作人员难以迅速到达准确地点并及时对预警信息进行确认并阻止破坏行为的发生的不足。该基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统，包括光纤预警模块、通讯终端和无人机平台，所述光纤预警模块与通讯终端通过网络连接，通讯终端与无人机平台无线连接，无人机平台包括相互连接的飞行控制组件、无线传输组件、可见‑红外双光吊舱、无线扬声器和报警模块，通讯终端与飞行控制组件、无线传输组件以无线通讯方式连接，可见‑红外双光吊舱、无线扬声器及报警模块与无线传输组件通过电路连接。

说明书

技术领域

本发明涉及长输管道破坏侦测预警系统，具体涉及一种基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统。

背景技术

长输油气管道是我国重要的公共基础设施，与铁路、公路、水运、航空并列为五大运输方式之一。长输管道在世界各国都不可避免地发生泄漏事故，据统计，我国长输油气管道事故率平均为3起/(103km·a)，引起管道泄漏事故的因素主要有人为破坏、管道腐蚀、材料缺陷、自然灾害等，而我国管道泄漏事故多数是由于施工破坏和打孔盗油、盗气引起的。

目前，我国长输管道普遍采用基于压力、流量等参数分析的泄漏监测系统。该类技术在管道发生泄漏事故后可以发出报警信号并定位泄漏位置，但无法对管道破坏事件做出预警。而分布式光纤振动预警技术可以利用管道同沟敷设的光缆监测管道周边的振动信号，并根据振动信号的强弱、频率等特征通过模式识别的方式判断事件类型，从中筛选出机械挖掘、人工挖掘等威胁管道安全的事件，进而做出预警和定位。

然而，由于长输管道普遍输送距离长、沿途地理情况复杂，多为农田、丘陵、荒漠等，且经常穿越河流、铁路，绝大多数长输管道附近没有伴行的公路，因此，当光纤预警系统发出报警信息后，管道站场人员难以迅速到达准确地点并及时对预警信息进行确认，阻止施工破坏、打孔盗窃行为的发生，大大降低了预警系统的应用效果。同时，由于长输管道上发生的打孔盗窃行为多数在夜间，且位于农田、丘陵等隐蔽性较好的地点，管道巡护人员到达事发地点附近后也难以及时追查不法分子，因此，在经济利益的驱使下，管道盗窃案件难以得到有效遏制。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种能够对长输管道附件的疑似施工破坏和打孔盗窃等存在安全威胁的事件进行准确预警和快速确认，确保长输管道的输送安全的基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统，包括光纤预警模块、通讯终端和无人机平台，所述光纤预警模块与通讯终端通过网络连接，通讯终端与无人机平台无线连接，无人机平台包括相互连接的飞行控制组件、无线传输组件、可见-红外双光吊舱、无线扬声器和报警模块，通讯终端与飞行控制组件、无线传输组件以无线通讯方式连接，可见-红外双光吊舱、无线扬声器及报警模块与无线传输组件通过电路连接。

优选地，所述通讯终端包括图像显示单元和声光报警单元，图像显示单元用于实时显示视频信息，声光报警单元用于显示光纤预警模块和报警模块发出的报警、提醒信息。

优选地，所述飞行控制组件包括自主控制模式和手动控制模式。

优选地，将所述光纤预警模块设置于管道周围，通讯终端安装于站控操作室内；

光纤预警模块利用管道同沟光缆检测管道周边的振动信号，当发生可疑破坏事件时将产生报警信号并发送到通讯终端，通讯终端将报警信息发送到飞行控制组件，飞行控制组件引导无人机沿管道巡航到指定报警位置，报警模块在确认无人机到达指定报警位置后将提醒信息发送到通讯终端提醒站控操作室内的工作人员；

可见-红外双光吊舱在白天-夜间实时侦测报警位置周围有无可疑人员和破坏活动，并通过无线传输组件将图像实时回传到通讯终端，以使站控操作室内的操作人员实时监控，并通过无线扬声器对可能危害管道安全的破坏活动进行警告提醒，或对发现的不法破坏人员实施盘旋监控和追踪，在完成任务后，无人机返回控制室。

优选地，所述报警信号包括机械施工、工人挖掘操作以及其位置信息。

优选地，所述报警信号包含信号类型和定位信息。

本发明具有如下有益效果：自动化程度高、受外界地理环境影响小，大大降低了站场巡护人员劳动强度；利用光纤预警模块实时监测管道周边的振动信号，通过模式分析判断信号来源并对可疑破坏信号做出预警，将包含信号类型和GPS的预警信息发送到通讯终端，通讯终端控制无人机飞到指定的报警信号坐标并将现场图像实时回传，及时确认指定位置有无可疑人员或可疑破坏活动，能够准确、及时的确认管道附近的可疑破坏信号，提高了管道安全防护水平。

附图说明

图1为本发明系统结构框图。

其中，1为光纤预警模块，2为通讯终端，3为无人机平台，31为飞行控制组件，32为无线传输组件，33为可见-红外双光吊舱，34为无线扬声器，35为报警模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

实施例一

如图1所示，一种基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统，包括光纤预警模块1、通讯终端2和无人机平台3，所述光纤预警模块1与通讯终端2通过网络连接，通讯终端2与无人机平台3无线连接，无人机平台3包括相互连接的飞行控制组件31、无线传输组件32、可见-红外双光吊舱33、无线扬声器34和报警模块35，通讯终端2与飞行控制组件31、无线传输组件32以无线通讯方式连接，可见-红外双光吊舱33、无线扬声器34及报警模块35与无线传输组件通过电路连接。

通讯终端2包括图像显示单元和声光报警单元，图像显示单元用于实时显示视频信息，声光报警单元用于显示光纤预警模块和报警模块发出的报警、提醒信息。

飞行控制组件31包括自主控制模式。

光纤预警模块1设置于管道周围，通讯终端安装于站控操作室内；

光纤预警模块1利用管道同沟光缆检测管道周边的振动信号，当发生可疑破坏事件时将产生报警信号并发送到通讯终端2，通讯终端2将报警信息发送到飞行控制组件31，飞行控制组件31引导无人机沿管道巡航到指定报警位置，报警模块在确认无人机到达指定报警位置后将提醒信息发送到通讯终端提醒站控操作室内的工作人员；

可见-红外双光吊舱33在白天-夜间实时侦测报警位置周围有无可疑人员和破坏活动，并通过无线传输组件将图像实时回传到通讯终端，以使站控操作室内的操作人员实时监控，并通过无线扬声器对可能危害管道安全的破坏活动进行警告提醒，或对发现的不法破坏人员实施盘旋监控和追踪，在完成任务后，无人机返回控制室。

报警信号包括机械施工、工人挖掘操作以及其位置信息，报警信号内包含了信号类型和定位信息。

实施例二

一种基于光纤预警技术的长输管道无人机侦检系统，包括光纤预警模块1、通讯终端2和无人机平台3，所述光纤预警模块1与通讯终端2通过网络连接，通讯终端2与无人机平台3无线连接，无人机平台3包括相互连接的飞行控制组件31、无线传输组件32、可见-红外双光吊舱33、无线扬声器34和报警模块35，通讯终端2与飞行控制组件31、无线传输组件32以无线通讯方式连接，可见-红外双光吊舱33、无线扬声器34及报警模块35与无线传输组件通过电路连接。

通讯终端2包括图像显示单元和声光报警单元，图像显示单元用于实时显示视频信息，声光报警单元用于显示光纤预警模块和报警模块发出的报警、提醒信息。

飞行控制组件31包括手动控制模式。

光纤预警模块1设置于管道周围，通讯终端安装于站控操作室内；

光纤预警模块1利用管道同沟光缆检测管道周边的振动信号，当发生可疑破坏事件时将产生报警信号并发送到通讯终端2，通讯终端2将报警信息发送到飞行控制组件31，飞行控制组件31引导无人机沿管道巡航到指定报警位置，报警模块在确认无人机到达指定报警位置后将提醒信息发送到通讯终端提醒站控操作室内的工作人员；

可见-红外双光吊舱33在白天-夜间实时侦测报警位置周围有无可疑人员和破坏活动，并通过无线传输组件将图像实时回传到通讯终端，以使站控操作室内的操作人员实时监控，并可通过无线扬声器对可能危害管道安全的破坏活动进行警告提醒，或对发现的不法破坏人员实施盘旋监控和追踪，在完成任务后，无人机返回控制室。

报警信号包括机械施工、工人挖掘操作以及其位置信息，报警信号内包含了信号类型和定位信息。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。