本發(fā)明涉及一種基于無人機的天然氣管道泄漏檢測系統(tǒng),屬于無人機遙感技術(shù)領域。
背景技術(shù):天然氣長距離管道的巡檢工作大部分是在環(huán)境比較惡劣的地方。比如荒漠、沼澤等。傳統(tǒng)的方法一般是地理信息系統(tǒng)加手持終端的人工巡檢。但是這些區(qū)域的管道分布范圍廣,巡查量大,導致全年巡檢數(shù)據(jù)零散。加上管道在大部分情況下又處于良好狀態(tài),工作人員巡檢容易出現(xiàn)漏檢的情況,工作效率不高。還有環(huán)境惡劣,容易出現(xiàn)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(shù)領域中,最常用的就是無人機遙感技術(shù)。該技術(shù)是設計和規(guī)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,這關系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(zhì)量,而且影像數(shù)據(jù)處理軟件的處理時間也長。該發(fā)明與無人機遙感技術(shù)相比,不需要高精度的傳感器,因此無人機不需要承受那么大的載荷。同時該發(fā)明不需要復雜的影像數(shù)據(jù)處理,可以達到實時顯示天然氣管道附近泄露的天然氣濃度和相應位置的土壤表面溫度。傳統(tǒng)的天然氣遙測探測激光雷達,一般都是車載。本發(fā)明與其相比較,最大的優(yōu)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。還有采用中紅外波段激光器的天然氣泄漏激光遙測雷達。雖然其功率大,探測距離遠,但是中紅外激光器的成本高。本發(fā)明與其相比較性價比就很高,通訊波段的近紅外激光器,價格很便宜。適合批量的生產(chǎn),也易于維修。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是在于提出了一種基于無人機的天然氣管道泄漏檢測系統(tǒng),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(shù)中復雜的影像數(shù)據(jù)處理,達到實時檢測天然氣管道泄漏的目的。同時解決了車載天然氣遙測探測激光雷達的遙測大面積、長距離管道的難題,以及中紅外波段激光器的天然氣泄漏激光遙測雷達中成本高的缺點。為了解決上述問題,本發(fā)明提出了一種基于無人機的天然氣管道泄漏檢測系統(tǒng),包括無人機系統(tǒng)和天然氣激光探測系統(tǒng);所述的無人機系統(tǒng)包括機載控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng);機載控制系統(tǒng)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(tǒng)在地面控制室中,由無線通訊模塊2、服務器和監(jiān)控計算機組成;所述的天然氣激光探測系統(tǒng)包括天然氣探測系統(tǒng)、激光控制系統(tǒng);天然氣探測系統(tǒng)由DFB激光器、光纖耦合器、發(fā)射天線1、發(fā)射天線2、接收天線1、接收天線2、探測器1、探測器2組成;激光控制系統(tǒng)由微處理器2、激光控制器和無線通訊模塊3組成。所述的機載控制系統(tǒng)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(nèi)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(shù)據(jù),并控制飛行控制模塊,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(fā)送指令給服務器,用于定位無人機的航線。所述的地面控制系統(tǒng)中,無線通訊模塊2與服務器相接,服務器與監(jiān)控計算機連接。地面人員通過監(jiān)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...