一、介绍

油气管道巡检：通过定期巡查线路、检测设备状态及排查隐患，确保管道安全运行，防范泄漏风险，保障能源输送稳定与公共安全。

三维激光雷达（LiDAR）是一种通过发射激光脉冲并接收反射信号来获取目标三维空间信息的高精度传感器。

优势：

1、高精度与穿透能力：激光雷达可穿透植被覆盖，直接获取地表及地下管道的三维点云数据

2、轻量化与智能化设计

3、多传感器融合：结合北斗高精度定位、惯性导航（IMU）及可见光相机，实现时空同步数据采集。

二、能力提升

通过集成三维激光雷达与无人机平台，并结合无人机机巢技术，油气管道巡检实现了从单点作业向全天候无人化运营的跨越式升级，具体表现在以下核心领域：

1.轻量化设计与长航时协同

2.小型机巢赋能全自动巡检网络

基于湖南易于飞自主开发的易巡机场，系统构建了“无人机+机巢+云端”的闭环运维体系：

• 快速部署能力：机巢占地1平方米，支持太阳能供电，可在无基建区域2小时内完成部署，单机巢覆盖半径10公里。

• 无人值守作业：内置环境感知模块（温湿度、风速监测）与机械臂，实现无人机自动起降、电池更换（10分钟内完成）、数据回传及故障诊断。

• 智能调度算法：通过北斗短报文通信，机巢可接收云端指令动态调整巡检路线，遇暴雨、强风等极端天气自动触发避障策略，任务中断率降低至3%以下。

3. 边缘计算与实时建模革新

无人机搭载的嵌入式AI处理器可在飞行中实时处理激光点云数据：

• 缺陷即时识别：通过预训练算法库，自动标记管道变形、第三方施工等11类隐患，并将坐标同步至云端地图，定位精度达厘米级。

• 点云轻量化压缩：采用Octree分层压缩技术，将单架次80GB点云数据压缩至5GB以内，通过4G/5G网络回传至指挥中心，20分钟内生成带纹理的三维实景模型，支持VR远程会诊。

4. 成本效益与安全风险双优化

运营成本降低；人员零风险。

三、在油气管道巡检中的核心作用

三维激光雷达技术的应用解决了传统巡检的三大难题：

1、隐蔽性缺陷检测：通过点云数据分析，可精准识别管道腐蚀、焊缝开裂等内部缺陷，以及非法施工、地表塌陷等外部风险。

2、复杂环境适应：在植被覆盖区或山区，激光雷达可穿透障碍物直接获取管线数据。

3、灾害预警与应急响应：结合InSAR雷达与北斗定位技术，可对管道周边地质灾害（如山体滑坡）进行毫米级位移监测，并提前预警。

四、实际应用案例

四川乐山燃气无泄漏示范区：中国石油西南油气田联合部署北斗高精度无人机与激光雷达系统，实现15.6公里管线的全自动巡检，事件响应率达100%。通过激光甲烷探测仪与厘米级定位，快速发现泄漏隐患。

太行山挂壁公路三维重建：团队使用搭载Mid-360激光雷达的手持设备，在30分钟内完成2公里隧道的精细建模，展示了该技术在复杂地形中的高效应用。

电力与油气双场景验证：系统在电力巡检中已成功应用于“三跨”测量与变电站建模，其技术方案可直接迁移至油气管道领域，单架次作业面积达12平方公里。