1、无人机及相关技术在苏里格气田管理中的应用与研究,王钧丞二零一七年三月,第一部分 研究背景第二部分 无人机技术应用研究第三部分 认识与结论,汇报提纲,一、无人机的广泛应用近年来，无人机及相关技术应用越来越多，已经成为多个领域的主流应用技术。,技术成熟应用广泛,一、研究背景,二、无人机的定义与分类无人机是无人驾驶航空器的简称（UnmannedAerialVehicle），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的无人驾驶飞行器。,按机型分类,按使用领域分类,一、研究背景,三、苏里格气田无人机应用需求,苏里格气田特点,无人机技术特点,一、研究背景,针对生产管理的实际需要，梳理了5个方面12项应用需求
2、。,一、研究背景,第一部分 研究背景第二部分 无人机技术应用研究第三部分 认识与结论,汇报提纲,一、现场试验1.无人机巡井无人机巡井按照生产组织方式，分单井巡护与多井巡护两种方式。,地面操作设备设定飞行航线,苏6-9-8井手动航拍图,单井/重点井,1.采用多旋翼无人机手动操作。2.搭载高清可见光摄像头。3.飞行时间不少于40分钟。,1. 多旋翼无人机按照设定坐标规划路线，自动飞往目标区域，通过遥控操作搭载设备获取图像信息。2.搭载高清可见光摄像头。3.飞行距离8-10公里以上，单架次至少完成3-5口巡井任务。,多口井,二、无人机技术应用研究,试验效果,试验效果,1.多旋翼无人机能够开展单口（多
3、口）气井巡护工作。2.采集图像可通过地面站将画面传输至生产指挥平台远程监控。3.受无人机航程影响，飞行时间低于40分钟的无人机一次无法完成至少3口气井巡护任务，不满足现场巡井数量及效率要求。,二、无人机技术应用研究,2.无人机巡线无人机巡线按照生产组织方式，分区域测绘与单一线路巡查两种方式。,巡线飞行导航图,固定翼无人机航拍效果图,单一线路,多线路或区域,1.多旋翼或固定翼无人机自动巡航拍摄。2.搭载高清可见光摄像头。3.飞行时间40分钟以上。,1.固定翼无人机自动巡航拍摄。2.搭载高清可见光摄像头。3.飞行时间一个小时以上。,二、无人机技术应用研究,试验效果,1. 通过区域测绘，可对整个生产
4、区域内管线作业带完好情况及周边设施情况进行普查。2. 飞行航程在40分钟以上的多旋翼无人机可对单条重点管线或道路进行巡航。3.固定翼无人机适用于多条线路连续巡航拍摄。,现场测试效果,二、无人机技术应用研究,3.无人机热红外拍摄通过热红外技术对夜间人员闯入，裸露管线判断提供帮助。,单一区域,数据获取,1.多旋翼或固定翼无人手动航行。2.搭载热红外摄像头。3.飞行时间40分钟以上。,1.井站及周边热成像信息。2.管线裸露及温度变化信息。3.夜间人员活动监测。,夜间人员及周边环境热成像图,裸露管线热红外成像,二、无人机技术应用研究,4.管线埋深勘测通过无人机测绘图像获得数字地表模型（DSM）数据，分
5、析计算管线埋深。,测绘飞行,1.固定翼无人机自动巡航拍摄。2.搭载测绘相机连续拍照。3.飞行时间1小时以上。,1.在测绘区域内均匀选取地面控制点坐标信息。2.对高清航片进行处理得到目标区域施工前后正射影像图DOM、数字地表模型DSM 。,数据获取,无人机高清航片计算体积量技术流程图,二、无人机技术应用研究,获取管线所在区域测绘影像图。,二、无人机技术应用研究,叠加等高线的DSM,根据高程谱色的DSM,两期DSM较差图,DSM较差图局部特写,二、无人机技术应用研究,7月航拍片,11月航拍片,两期DSM较差,DSM较差剖面图,土方量,利用DSM较差值可计算管线埋设深度变化量。利用DSM较差值可计算
6、目标区域体积（土方量）变化情况。,二、无人机技术应用研究,5.防风固沙工作量测算通过在获取的施工区域正射影响图DOM上勾画前后两次地表矢量边界变化情况，计算面积变化量。,测绘飞行,1.固定翼无人机自动巡航拍摄。2.搭载测绘相机连续拍照。3.飞行时间1小时以上。,1.对高清航片进行处理得到目标区域施工前后的正射影像图DOM。2.勾画矢量边界通过软件计算面积值。,数据获取,无人机高清航片计算面积变化量技术流程图,二、无人机技术应用研究,第一次飞行影像成果,第二次飞行影像成果,对目标区域进行航拍测绘，获取正射影像DOM。,二、无人机技术应用研究,DOM数据处理，计算面积变化。,井场北、西方向两块绿化
7、区域的边界勾画，计算面积6498.198229m2,井场西南方向一块绿化区域的边界勾画，计算面积1308.246344 m2,二、无人机技术应用研究,试验效果,1.通过无人机测绘与航空摄影测量，能够计算目标区域面积变化情况，替代人工作业，减轻劳动强度。2.防风固沙航测数据与现场实际工作量误差186 （0.27亩），误差值较小。,现场测试效果,二、无人机技术应用研究,二、平台实验搭建无人机应用平台：建立无人机相关业务应用平台，实现无人机技术与生产管理的深度融合。,二、无人机技术应用研究,1.平台导航信息获取卫星图获取及分析通过对高分1、高分2号卫星拍摄的全厂生产区域卫星图像进行处理和分析，获得矿
8、区基础高清地图、道路图、井位图等信息。,卫星拍照,1.高分1或高分2号卫星拍照。2.先后两次获得全厂6个作业区块共7000km2卫星影像。,1.对两次卫星图像进行几何精度校正、配准、图像镶嵌、裁剪、去云、阴影处理和光谱归一化处理。,数据获取,卫星图像预处理流程,二、无人机技术应用研究,获取矿区高清全图，通过地面矢量变化情况勾画井区道路，获取井站坐标信息。,苏54区块井、道路信息,苏54卫星图像,二、无人机技术应用研究,2.GIS系统集成将卫星图嵌入我厂现有GIS系统作为基础底图将GIS系统原有管线信息与气井、集气站、道路信息统一集成在系统底图中，形成无人机应用基础导航图。,原有GIS系统,集成
9、后GIS系统,二、无人机技术应用研究,3.无人机飞行数据集成通过无人机地面操作站将无人机航行规划路径，飞行动态和飞机各项参数传输至监控平台。通过无人机自带监控软件或我厂现有安防监控系统实现无人机的远程监控。,无人机航导航信息的平台接入,无人机实时视频的平台接入,二、无人机技术应用研究,第一部分 研究背景第二部分 无人机技术应用研究第三部分 认识与结论,汇报提纲,一、认识结论1.无人机技术发展迅猛，各类产品和应用能够满足苏里格气田现场需求。2.下一步，无人机的应用还需要通过与卫星图像，生产管理平台进行深度融合，最终帮助企业提高生产管理效率。3.随着无人机应用的不断深入，必须建立与之配套的运行管理机制和相关制度流程。,三、认识与结论,汇报结束 敬请各位专家批评指正,谢 谢 !,
