1.引言

石油天然氣長(cháng)輸管線(xiàn)地域分布較廣， 往往途經(jīng)山地、 丘陵、 沼澤、 大中型河流等負責復雜地段。 長(cháng)期以來(lái)管道巡護方式主要采取人工巡護和車(chē)輛巡護。 隨著(zhù)科技的發(fā)展和工作的需要， 無(wú)人機技術(shù)開(kāi)始應用于管道巡護業(yè)務(wù)。

2.涵道式無(wú)人機功能簡(jiǎn)介

“涵道式單旋翼無(wú)人機”簡(jiǎn)稱(chēng)“涵道式無(wú)人機”。 是指以涵道作為飛行器機身主體， 采用涵道內置單個(gè)旋翼或螺旋槳的氣動(dòng)布局和垂直軸向對稱(chēng)式的結構形式， 以電動(dòng)機或內燃機作為動(dòng)力源、 ， 由單一旋翼或螺旋槳產(chǎn)生升力、 拉力且實(shí)現反扭矩的平衡， 同時(shí)具備直升機和固定翼飛機兩種飛行模態(tài)和特點(diǎn)， 可無(wú)人駕駛自主飛行的特殊構型航空器。 其在垂直起降和實(shí)施任務(wù)段飛行時(shí)類(lèi)似直升機， 屬于直升機的一種； 在巡航時(shí)類(lèi)似固定翼飛機， 屬于固定翼飛機的一種。

其特點(diǎn)如下： ⑴小巧便攜。 涵道式無(wú)人機涵道直徑650mm、 加著(zhù)陸架總高度800mm、 總重量10KG； 一人輕松搬運， 可由無(wú)座微型小客車(chē)或皮卡小貨車(chē)往返運輸。 ⑵低空平飛。 在執行特殊飛行任務(wù)時(shí)， 飛行器可以低空、 超低空飛行。 涵道式無(wú)人機具備在3m低空以至3m以下高度平穩飛行的能力， 這是固定翼飛機和直升機難以實(shí)現的高難指標。 ⑶低速飛行。 涵道式無(wú)人機實(shí)現了固定翼飛機不能實(shí)現的低速飛行巡航， 可在10—60km/h自由定速飛行。 ⑷空中懸停。 空中懸停是涵道式無(wú)人機一個(gè)重要特性。 可執行定位拍攝和長(cháng)期監視用途。 懸停高度1m—100m之間任意選擇。 ⑸隨機起降。 涵道式無(wú)人機不受起降場(chǎng)地限制， 只要有容身之地即可按需要起降。 因其重量輕、 接地面積小也可以在樓頂、 陽(yáng)臺、 汽車(chē)頂棚等等可想象之地著(zhù)陸。 ⑹耐低溫、 抗風(fēng)力。 涵道式無(wú)人機可在零下35度低溫環(huán)境下正常起降執行飛行任務(wù)并可抗衡8m/s風(fēng)力， 對側風(fēng)的糾偏能力強。 ⑺超大外載。 該飛行器可掛外載15kg ,與類(lèi)似機型相比較可謂是超大外載。 外載大即可攜帶更多相關(guān)設備， 實(shí)現更多的功用。 ⑻可實(shí)現自主巡航。 按地面標識點(diǎn)， 用GPS終端測定準確位置進(jìn)行導航規劃后， 飛行器可按導航規劃航線(xiàn)自主巡航飛行。

3.涵道式無(wú)人機的實(shí)際應用

涵道式無(wú)人機在東北某輸油分公司所轄管道進(jìn)行巡護測試。 該巡護管段管道主要穿越耕地、水田、 林帶、 草原和6條中型以上河流等。 地勢相對較為平坦， 管線(xiàn)無(wú)伴行路。 每架無(wú)人機上安裝有高清攝像裝置， 能實(shí)時(shí)傳輸攝像畫(huà)面， 通過(guò)地面接收裝置， 觀(guān)察管道周邊情況， 同時(shí)對拍攝畫(huà)面可以進(jìn)行存儲。 應用無(wú)人機采取以下三種巡護方式：

⑴ 日常分區段進(jìn)行自主巡航飛行巡護。 按照每?jì)勺�閥室大概30公里間距進(jìn)行巡護， 每日巡護約60公里。 主要對管道周邊200米范圍內情況進(jìn)行實(shí)時(shí)攝像， 觀(guān)察管道附近是否有第三方施工， 可疑車(chē)輛、 人員等。 另外， 還能監測到線(xiàn)路閥室、管道附屬設施的完好情況。 通過(guò)對比存儲的攝像畫(huà)面還可以掌握管道上方地貌的變化， 從而初步判斷變化原因。 因此， 可以及時(shí)采取防范措施，有效地保護管道安全運行。

⑵應急狀態(tài)下的特殊飛行。 對人員和車(chē)輛都無(wú)法到達的管段及進(jìn)入汛期管道穿越河流地段，進(jìn)行特殊飛行巡護。 在3—5公里范圍內降低飛行高度和速度， 地面操作人員現場(chǎng)控制無(wú)人機，實(shí)時(shí)監測攝像畫(huà)面， 能夠清晰觀(guān)察到管道周邊情況。 對地質(zhì)災害損毀管段可以及時(shí)發(fā)現， 采取措施進(jìn)行保護。 如發(fā)生管道泄漏， 無(wú)人機還可以跟蹤定位泄漏油流方向。 搶修人員通過(guò)無(wú)人機拍攝的信息可以及時(shí)在下游端采取措施， 控制油品擴散范圍， 從而減小油品對土壤或者水體的污染。

⑶特殊時(shí)期的“震懾性”飛行巡護。 針對國內、 國際發(fā)生重大事件時(shí)期和易發(fā)生打孔盜油地段。 不定期的在晚間進(jìn)行飛行巡護， 利用安裝在無(wú)人機上的高強度射燈及飛行時(shí)發(fā)出的響聲， 有力地震懾圖謀破壞管道的不法分子。

4.結束語(yǔ)

長(cháng)輸管道作為國家能源運輸的大動(dòng)脈， 承擔著(zhù)重要的能源供應任務(wù)。 管道巡護工作關(guān)系到管道的安全運行， 運用先進(jìn)的科技手段， 加大管道的巡護力度， 能夠有效地及時(shí)發(fā)現巡護盲區所存在的問(wèn)題， 從而采取必要措施， 減少損失， 保障能源通道暢通無(wú)阻。 ◢

（作者：大慶輸油氣分公司管道保衛科科長(cháng)）