无人机激光甲烷检测仪天然气长输管线巡检应用

一、无人机激光甲烷巡检必要性

无人机激光甲烷检测仪在天然气长输管线巡检中发挥着重要作用。它能够在线测量甲烷气体浓度等参数，进行泄漏检测，确保管道安全运行。通过无人机搭载激光甲烷检测仪进行巡检，可以快速、准确地检测出管线泄漏情况，提高巡检效率，节省人力物力。同时，无人机巡检还可以实现中长距离管线巡检，覆盖地面难以到达的区域，提高巡检覆盖率。

此外，无人机激光甲烷检测仪具有便携、快速、高效、低成本等优势，是长输管线巡检的理想选择。

二、系统概述

利用地面站软件进行航线规划，轻松实现中长距离管线巡检作业，巡检过程中可实时查看当前巡检状态、甲烷测量数据，如遇管道泄漏，终端设备将自动报警并记录数据(时间、坐标、泄漏浓度、现场照片)以便后期自动生成巡检报告。

1.激光甲烷遥测仪

LC30 PRO[5G版]产品是LC30 PRO 的5G版。目前可挂载到DJI经纬M300RTK和M350RTK无人机上使用,可以通过5G模块大疆SDK等多种传输方式将传感器采集到的甲烷浓度数据传输到遥控APP 或者网页显示。APP端控制:打开安卓桌面图标，进入激光甲烷 APP 登录界面。巡检过程可实时查看无人机状态、甲烷测量数据，如遇管道泄漏，终端设备将自动报警并记录数据(时间、坐标、泄漏浓度、现场照片)以便后期自动生成巡检报告。网页端控制:进行甲烷数据统一监测管理。具备调用地图、三维/二维/平面视图切换、三维飞行轨迹显示、彩块数值显示、数据实时显示、标记点和测量、异常区域统计、快速定位、查询历史记录、报告导出功能。

2.监测方式

（1）检测气体：甲烷

（2）检测原理：激光吸收光谱技术 TDLAS

（3）检测模式：云台扫摆式，扫摆半径、扫摆速率可调

（4）扫摆角度：1°、2°、3°、4°、5°可选

（5）扫摆速率：1 圈/秒、1.5 圈/秒、2 圈/秒

沿管线上方飞行，三轴增稳云台保持激光照射方向垂直对地，扫描控制器控制云台转动，激光照射在地面的投影呈螺线形状，扫过一定宽度（约 3～10m）。从而无人机一次飞过就能覆盖需要巡检的管道范围，可以弥补飞行位置误差，也可以捕获偏离管线的泄漏气团。

三、巡检流程

1.预备作业

在管线巡检前，无人机需要进行起飞准备。操作人员通过遥控器控制无人机的起飞，确保无人机能够稳定升空。

2.巡检路线规划

航线编辑界面可以编辑、修改航线，航线上传后无人机可以进行自动飞行巡检待更新。针对管线巡检区域，操作人员可提前规划好巡检路线，确保无人机能够全面覆盖管线区域，并且避开障碍物和危险区域。

3.检测作业

飞机进入航线飞行后，在巡检过程中对管线周围的空气进行激光扫描，屏幕下部可以显示状态信息框，其中包含飞机信息、航线信息、甲烷检测信息。

一旦飞行中发现异常数据，可以在地图彩色标记位置。

4.数据分析与报告

航线飞行中，一旦检测到超过阈值的甲烷气体泄漏，无人机会自动拍照，并记录当前浓度值、异常数据次数、经纬度坐标等相关信息。无人机将采集到的甲烷检测数据传输至地面端，专业人员进行数据分析，并生成巡检PDF报告，为管线运维提供重要参考依据。

四、监测报告

甲烷数据详情

起始时间: 2023-11-07 23:00:24

结束时间: 2023-11-07 23:02:43

设备编号: 测试-甲烷

检测网格大小: 30米*30米(900平方米)

检测区域数量: 140个

检测区域大小: 126000平方米

【甲烷】数据点最大值: 3000.00ppm，经纬度: xxx,xxx

【甲烷】数据点最小值: 0.00ppm，经纬度: xxx,xxx

光强数据详情

起始时间: 2023-11-07 23:00:24

结束时间: 2023-11-07 23:02:43

设备编号: 测试-甲烷

检测网格大小: 30米*30米(900平方米)

检测区域数量: 140个

检测区域大小: 126000平方米

【光强】数据点最大值: 20.00lx，经纬度: xxx,xxx

【光强】数据点最小值: 0.00lx，经纬度: xxx,xxx