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技術(shù)支持

M30T無人機石油化工災害救援方案

更新時間:2022-10-18   點擊次數(shù):1093次

M30T無人機石油化工災害救援方案

產(chǎn)品描述

經(jīng)緯M30系列無人機搭載混合傳感器負載,可達旗艦級性能。16倍光學變焦相機,可在安全距離下,高效率針對導線、絕緣子、桿塔、金具等設備進行全面檢查。配合六向避障,冗余設計、低光智能拍照等全新功能,保障自主飛行巡檢工作。混合傳感器搭配,目標盡在掌握旗艦級六方向避障配置,保護作業(yè)安全,助力自主飛行,六向安全避障,雙RTK冗余設計,**提升了復雜電磁環(huán)境下的飛行安全和穩(wěn)定性,雙RTK天線冗余,相機算法優(yōu)化,逆光情況仍可高效拍攝識缺,提升巡檢質(zhì)量效果。

化工災害 

化工災害概述: 化工災害事故一旦發(fā)生,無論是從危險程度和破壞程度均比普通火災嚴重, 在組織指揮、撲救和處置時難度都相當大,火場火勢猛烈,燃燒強度大, 火場溫度高,熱輻射強,火災蔓延速度快,極易形成立體火災、大面積火 災和流淌火,容易復燃和多次爆炸,往往需要投入較多的參戰(zhàn)力量和較長 時間。 

化工災害特點:

• 化工生產(chǎn)裝置種類繁多,各種塔、釜、槽、罐、 閥門比比皆是,且高度密集,設備緊湊,各種管道(線)縱橫交錯,上下串 通,左右貫穿。一旦發(fā)生火災,極易產(chǎn)生連鎖反應,引發(fā)爆燃、爆炸。

• 風險高,處置難:化工企業(yè)儲存、使用和生產(chǎn)的原料、中間體、半成品、 成品、副品**易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等特點,一旦發(fā)生災害, 危險源眾多,處置難度較大。

無人機作業(yè)優(yōu)勢 

高空視角,全局態(tài)勢感知: 無人機的高空視角優(yōu)勢,可以快速獲取到全局的態(tài)勢,輔助 研判火情 

高溫監(jiān)測,減少人員涉險: 運用紅外熱成像技術(shù),對受災區(qū)域進行監(jiān)測,鎖定危險源, 減少救援人員涉險

應急建模,輔助科學指戰(zhàn): 采用自動化航線,快速對受災區(qū)域進行二維、三維建模,為 科學指戰(zhàn)提供數(shù)據(jù)支撐

視頻保障篇

作業(yè)任務規(guī)劃-案例:揚子石化火災救援 

無人機裝備選型 

化工救援場景作業(yè),無人機裝備選型需要考慮以下要素:

濃煙環(huán)境需要具備防塵能力: 

經(jīng)緯 M300 RTK > 經(jīng)緯 M210 系列 > 御 2 系列 

高溫區(qū)域監(jiān)測需要考慮熱成像能力: 

經(jīng)緯 M300 RTK + 禪思 H20T > 經(jīng)緯 M210 + 禪思 XTS > 御 2 行業(yè)進階版 

續(xù)航能力:經(jīng)緯 M300 RTK > 經(jīng)緯 M210 系列 > 御 2 系列 

充電保障及作業(yè)策略

• 現(xiàn)場最好在起飛點附近找到市電供電點位,如果不行則采取發(fā)電機供電; 

• 作業(yè)期間確保充電器不中斷作業(yè),保障后續(xù)作業(yè)電池供給;

• 救援前期中期無人機可采用同/異機型交替作業(yè),后期測溫監(jiān)控過程采用間隔作業(yè)

飛行安全注意事項-案例:珠海長煉石化救援

確定安全的起降位置及進出航線 確定相對安全的作業(yè)位置

• 起飛點盡可能靠近前指,視野良好,具備充電條件,半徑 20 m 空中相對干凈

• 如不能靠近前指,則需要與核心爆炸區(qū)域保持安全距離 

• 進出航線進下方盡可能避開危險設施,與現(xiàn)場如系留無人機等保持距離

關(guān)注作業(yè)區(qū)域內(nèi)高建筑

• 在光線允許的情況下,盡可能快速識別作業(yè)區(qū)域附近的高塔、高壓線 

• 多人輪換飛行,注意對于障礙物信息交接提醒 

確定相對安全的作業(yè)位置

• 懸停作業(yè)位置,盡可能避開人員作業(yè)、?;穬薜壬峡?nbsp;

• 挑選視野、信號較為良好的作業(yè)范圍,非必要時不用一直移動 

• 非必須則避免飛到爆炸核心區(qū)域

上風口作業(yè),安全距離內(nèi)飛行

• 無人機應在事故上風口飛行,切忌飛至下風口,下風口會積蓄易燃易爆氣體,消 防無人機在飛行中易產(chǎn)生靜電,極有可能引爆這些氣體,需避免因消防無人機飛 行造成二次事故。

• 下風口還存在有毒、可揮發(fā)物質(zhì),參與作戰(zhàn)的消防無人機染毒后,后期洗消目前 還是個無法解決的難題。 

• 重大災害現(xiàn)場,先保持目視范圍內(nèi)飛行,化工災害現(xiàn)場還會存在其他障礙物、重 大危險源,需要飛手時刻保持戒備觀察無人機飛行狀態(tài),遠離威脅無人機安全飛 行的干擾因素,

多作業(yè)面多機作業(yè)-案例:鹽城響水天嘉宜化工爆炸

空域協(xié)調(diào)策略(以平坦地面為參考) 

多機安全作業(yè)策略 

• 100 米以上:二維、三維建模無人機作業(yè)飛行高度,使用機型例如經(jīng)緯 M300 +  禪思 P1、精靈 4 RTK等 

• 60 – 90 米:全局視頻保障無人機作業(yè)飛行區(qū)域,使用機型例如經(jīng)緯 M300 + 禪 思 H20T、經(jīng)緯 M200 系列等 

• 30 – 50 米:各作業(yè)面滅火救援指揮圖像保障飛行區(qū)域,使用機型例如御 2 行業(yè) 雙光版、御 2 行業(yè)進階版等 

視頻保障篇 

多作業(yè)面多機作業(yè)-案例:鹽城響水天嘉宜化工爆炸

• 飛手布局策略:全局視頻保障、二維三維建模無人機作業(yè)人員宜集中調(diào)度,低空 局部作業(yè)面視頻保障可隨現(xiàn)場救援隊伍移動; 

• 返航策略:多臺同機型作業(yè)時,返航務必關(guān)注圖傳畫面,確認正在降落的無人機 是自己的,再操作飛機降落;

區(qū)域測溫技術(shù)-案例:珠海長煉石化爆炸

區(qū)域測溫功能用途

• 持續(xù)監(jiān)控現(xiàn)場溫度,對核心區(qū)域多角度偵察,區(qū)域測溫可以快速鎖定高溫點

• 對高溫區(qū)域及時預警,提升滅火救援效率,同時保障人員安全

• 高空視角觀測,與地面視角互補排查陰燃

• 余火看護階段,停止噴水時大范圍觀察有沒有溫升現(xiàn)象

打開方式

PILOT APP 中,切換到熱成像圖傳界面,在屏幕上向右下角滑動, 出現(xiàn)一個綠色框,即開啟區(qū)域測溫功能 

熱成像測溫原理 

被觀測物體表面的熱輻射,經(jīng)過傳感器采集轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,以偽色彩的形式呈 現(xiàn)出畫面,溫差越大,畫面上顏色差異越大 

熱成像增益 

• 高增益模式:測溫區(qū)間 -40 ~ 150℃

• 低增益模式:測溫區(qū)間 -40 ~ 450℃

推薦使用高增益模式 

熱輻射測溫不準的原因

• 熱輻射衰減,距離的 4 次方 • 空氣中含有水、霧氣、煙導致熱輻射急劇衰 減 

• 環(huán)境溫度低,熱輻射衰減

應急測繪篇 

應急測繪作業(yè)原則及方案選擇

作業(yè)原則:應急救援分秒必爭,制作二維地圖、三維模型,可遵循從無到有,從有到優(yōu)的思路進行作業(yè), 一切以效率為導向,第一 份數(shù)據(jù)從采集到出模型成果總時間應小于 30 分鐘(特大區(qū)域可考慮分區(qū)同步開展)先采集正射原片并開啟高程優(yōu)化,可利用數(shù)據(jù)導 入智圖處理的時間同步采集高質(zhì)量原片

正射航線加高程優(yōu)化,推薦參數(shù)如下:GSD 3 - 5 CM,GSD 值越大效率越高清晰度越低,GSD 值越小效率越低清晰度越高, 重疊率航向 70 – 80 %,旁向 60 – 70 %(地勢平坦,落差小可適當降低重疊率,反之則適當增加重疊率),相對飛行高度 100 – 500 米(如拍攝區(qū)域有大面積水域,*低航線高度標準為單張照片不得全是水面) 推薦機型:1. 精靈 4 RTK 2. 經(jīng)緯 M300 RTK + 禪思 P1 3. 經(jīng)緯 M300 RTK + 禪思 H20 系列相機(應急測繪)

外業(yè)采集方案-案例來源:內(nèi)蒙古地質(zhì)災害拉練

• 規(guī)劃建圖航拍的任務,打開“高程優(yōu)化" ,航線任務中會自動 生成一條傾斜航線,如圖 

• 在大疆智圖新建“三維模型"的重建任務 

• 將相機采集的照片素材(包含正射的圖片及高程優(yōu)化的照片) 共同導入大疆智圖 • 選擇“城市場景"“高重建清晰度"后開始任務 

適用場景

• 對建筑側(cè)面細節(jié)要求不高的應急測繪場景

• 對三維時效性有一定要求的場景 

方案優(yōu)勢

• 硬件復用,經(jīng)緯 M300 RTK 既可以滿足**,又能夠?qū)崿F(xiàn)二維、三維建模

• 場景適應性強,山地救援、洪澇災害、廠房救援均適用

• 時效高,僅需要正射的照片,即可完成三維建模,數(shù)據(jù)量少、后期處理快

內(nèi)業(yè)建模技巧-興趣區(qū)域建模

應用場景

在二維、三維建模時,只想要對某些重點關(guān)注的區(qū)域進行建模;通過“興趣 區(qū)域建模"功能,可進行邊界裁切,同時還可提高處理效率。 

操作方法

  1. 導入照片,進入“興趣區(qū)域建模"模塊;

   2.點擊“空三",開始空三運算;

   3.空三結(jié)束后,可通過導入 KML 或者手動規(guī)劃興趣區(qū)域邊界方式 進行興趣區(qū)域的框選;

   4.退出興趣區(qū)域建模,開始重建任務。

傾斜外擴航線安全確認

作業(yè)區(qū)域高塔位置

• 飛行器飛至測區(qū)上空,水平環(huán)視一周, 判斷測區(qū)可能影響飛行安全的障礙物 

• 手動將飛行器靠近測區(qū)內(nèi)障礙物,鏡 頭調(diào)至水平觀察障礙物的高度,畫面 中心遠高于障礙物,則判定為安全 • 若確定會碰撞,則可以考慮以下幾個 方案: 

a:降低外擴邊距,避免碰撞 

b:適當縮小該面測區(qū)的范圍 

c:改變航線方向,使航線繞過障礙 物

d:更換鏡頭,提高航線高度,越過 障礙物

數(shù)據(jù)參數(shù)

飛行高度:75 米 

角度:45° 

現(xiàn)場最高建筑:40 米 

飛行架次:2

飛行時間:30 min 

照片張數(shù):684 張 

三維建模時間 40 min 

電腦配置 CPU i9 內(nèi)存 64G 

顯卡 英偉達 2080Ti

救援案例展示-溫嶺槽罐車爆炸夜間建模 

操作方法 

• 使用類似環(huán)繞航線對核心觀察區(qū)域進行拍照,每一張需要 調(diào)整曝光,確??梢钥辞?/p>

• 畫面移動范圍大概 30 - 40%,按動一次快門(重疊率 60% 以上),夜間因光照能見度影像,手動建模重疊率 需要盡可能高

• 重點區(qū)域增加航線補拍,注意不要拍*獨立的單張照片 

核心要素 照片可以拍出來的結(jié)構(gòu)、紋理、細節(jié)才可能在模型中被呈 現(xiàn)出來 

注意事項 該操作需要大量練習,存在出圖失敗的概率,如需要進一 步提升自動化建模的能力,可以考慮激光雷達等設備或者 特殊自動航線方案


M30T無人機石油化工災害救援方案


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