基于无人机的井控风险应急管理系统和抢险方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无人机的井控风险应急管理系统和抢险方法，所述管理系统包括无人机和数据综合应用平台，所述无人机能够获取飞行视频，所述飞行视频包括至少一个巡检关键点的视频或影像信息；数据综合应用平台包括通信模块，控制模块、数据存储模块和实时影像模块。所述方法使用上述管理系统实现，包括以下步骤：S1定位巡检关键点的坐标；S2制定巡检计划；S3执行巡检计划；S4判断井控风险；S5进行应急处理安排。本发明专利技术的有益效果包括：能够解决现目前在应急抢险过程中基本依靠传统的人工模式、作业风险高、现场影像获取机动性差、信息滞后、事故处置效率低的问题。事故处置效率低的问题。事故处置效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的井控风险应急管理系统和抢险方法


[0001]本专利技术涉及石油天然气
，具体来讲，涉及基于无人机的井控风险应急管理系统和抢险方法。

技术介绍

[0002]油气勘探行业属于高危行业，现场作业逐渐向高山、戈壁、沙漠与深海等复杂区域迈进，作业场所存在人员和设备难以进入和通讯困难等诸多不利因素。目前在应急事件处理和管网巡检过程中基本依靠传统的人工模式，面临作业风险高、现场影像获取机动性差、信息滞后、事故处置效率低等问题。
[0003]公开号为CN105140823A的中国专利申请公开了一种无人机平台管道巡线系统，主要解决现有技术中人力劳动强度大、巡检工作难度大、巡检效果较差的问题。其采用一种无人机平台管道巡线系统，包括无人机平台和安装在无人机平台上的数据处理器、遥感传感器、GPS、通讯装置、中心服务器和监控计算机；所述无人机平台管道巡线系统包括航迹规划系统、地面控制系统、遥感传感系统的技术方案，能够用于无人机平台管道巡线中。
[0004]但针对井场区域，尤其是针对石油勘探开发中井筒作业现场发生的突发事件，由于传统应急抢险险情侦察难度大、人员撤离和人员救助效率不高，应急指挥决策难度大，现目前并没有能够及时获取现场态势的应急抢险方案，因此，亟需一种针对井控风险的应急抢险方案和相应的数据管理系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于解决传统应急抢险险情侦察难度大、人员撤离和人员救助效率不高，应急指挥决策难度大的问题。再例如，本专利技术的目的之一在于应急事件处理中作业风险高、现场影像获取机动性差、信息滞后、事故处置效率低的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种于无人机的井控风险应急管理系统。所述应急管理系统可包括无人机和数据综合应用平台，所述无人机能够获取飞行视频，所述飞行视频可包括至少一个巡检关键点的视频或影像信息。数据综合应用平台可包括通信模块、控制模块、数据存储模块和实时影像模块，其中，所述通信模块可与所述无人机通信连接，能够向所述无人机发送信号和/或接收所述无人机发送的信号；所述无人机发送的信号可包括飞行视频；所述控制模块与所述通信模块连接，并能够控制所述无人机的巡检计划，所述巡检计划可包括计划名称、计划开始时间、计划结束时间、计划状态、巡检批次、巡检关键点、巡检路线和挂载参数；所述计划状态可包括待执行、执行中、已完成、已过期和已作废等状态；所述巡检关键点可包括远程控制台、压井管汇、套压表、防喷器、节流管汇、液气分离器点火口、燃烧池以及钻台中的任意一项或多项；所述数据存储模块与所述通信模块连接，能够存储所述通信模块所接收的信号，所述数据存储模块还可与所述控制模块连接，能够存储所述无人机的巡检计划；所述实时影像模块与所述通信模块连接，能够展示
所述无人机的巡检计划和飞行视频。
[0007]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述数据存储模块存储有能够在电子影像地图上展示井场整体布局情况的井场正射影像图。
[0008]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述无人机为垂直起降固定翼无人机。
[0009]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述无人机挂载有有毒有害气体探头、热成像相机、摄像机、喇叭或应急抢险物资。
[0010]本专利技术的另一方面提供了一种基于无人机的井控风险应急抢险方法，所述方法采用所述的基于无人机的井控风险应急管理系统来实现，且所述方法可包括以下步骤：S1，定位巡检关键点的坐标；S2，制定巡检计划；S3，控制模块控制无人机执行巡检计划，拍摄巡检关键点处的视频或图像资料并回传至数据综合应用平台；S4，根据无人机所回传的视频或图像资料判断井控风险，当井控风险的判断结果为无风险时，回到步骤S2，当井控风险的判断结果为有风险时，进入步骤S5；S5，在实时影像模块上显示无人机的实时飞行视频，由工作人员针对井控风险进行应急处理安排。
[0011]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述方法在所述步骤S1之前还可包括：获取井场正射影像图。
[0012]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述应急处理安排可包括：使用无人机所挂载的喇叭喊话进行应急疏散，使用无人机挂载应急抢险物资进行抛投，使用无人机所挂载的有毒有害气体探头对风险点进行有毒有害气体浓度探测，使用无人机所挂载的热成像相机对风险点进行火焰高度或火焰颜色等的拍摄，使用无人机所挂载的摄像机对风险点进行压力表和阀门开度的拍摄。
[0013]在本专利技术的一个示例性实施例中，无人机对所述远程控制台的拍摄高度为10～20m，视距为65～105m；无人机对所述压力管汇的拍摄高度为40～60m，视距为55～95m；无人机对所述套压表的拍摄高度为9～15m，视距为15～25m；无人机对防喷器的拍摄高度为7～15m，视距为15～20m；无人机对所述节流管汇的拍摄高度为30～44m，视距为40～60m；无人机对所述液气分离器点火口的拍摄高度为20～26m，视距为30～40m；无人机对所述燃烧池的拍摄高度为25～39m，视距为100～150m；无人机对所述钻台的拍摄高度为30～44m，视距为40～50m。
[0014]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述巡检路线可包括：按距离由远至近依次对所有巡检关键点进行巡检，按巡检关键点的重要性依次对所有巡检关键点进行巡检，对指定的一个或多个关键点进行巡检。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括以下内容中的至少一项：1)利用无人机云平台的高机动性和匹配的专用挂载，获取井场高清图像、视频、红外影像、正射影像，立体展示井场全景布局，实时把握关键点位动态信息，同时具备高空喊话、有毒有害气体监测等功能，并拓展了无人机应用领域，引领了油气勘探领域的无人机使用场景；2)通过信息化技术赋能无人机辅助应急抢险，能够利用无人机快速定位井控风险，实时掌握井控险情现场动态，并通过回传图片和视频等信息辅助应急决策；3)在疫情期间减少了人员调动，同时又能立体直观、及时准确的获取现场实际情况，为及时控制险情，避免井控事态升级作出了新的贡献。
附图说明
[0016]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和/或特点将会变得更加清楚，其中：
[0017]图1示出了本专利技术的基于无人机的井控风险应急管理系统的一个示例性实施例的结构示意图。
[0018]图2示出了本专利技术的基于无人机的井控风险应急抢险方法的一个示例性实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0019]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的基于无人机的井控风险应急管理系统和抢险方法。
[0020]示例性实施例1
[0021]在本专利技术的一个示例性实施例中，如图1所示，所述基于无人机的井控风险应急管理系统可包括无人机和数据综合应用平台。
[0022]所述无人机能够获取飞行视频，所述飞行视频可包括至少一个巡检关键点的视频或影像信息。所述巡检关键点可包括远程控制台、压井管汇、套压表、防喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的井控风险应急管理系统，其特征在于，所述应急管理系统包括无人机和数据综合应用平台，所述无人机能够获取飞行视频，所述飞行视频包括至少一个巡检关键点的视频或影像信息；数据综合应用平台包括通信模块、控制模块、数据存储模块和实时影像模块，其中，通信模块与无人机通信连接，能够向无人机发送信号和/或接收无人机发送的信号，所述无人机发送的信号包括飞行视频；控制模块与通信模块连接，并能够控制无人机的巡检计划，所述巡检计划包括计划名称、计划开始时间、计划结束时间、计划状态、巡检批次、巡检关键点、巡检路线和挂载参数，所述计划状态包括待执行、执行中、已完成、已过期和已作废，所述巡检关键点包括远程控制台、压井管汇、套压表、防喷器、节流管汇、液气分离器点火口、燃烧池以及钻台中的任意一项或多项；数据存储模块与通信模块连接，能够存储通信模块所接收的信号，数据存储模块还与控制模块连接，能够存储无人机的巡检计划；实时影像模块与通信模块连接，能够展示无人机的巡检计划和飞行视频。2.根据权利要求1所述的基于无人机的井控风险应急管理系统，其特征在于，所述数据存储模块存储有能够在电子影像地图上展示井场整体布局情况的井场正射影像图。3.根据权利要求1所述的基于无人机的井控风险应急管理系统，其特征在于，所述无人机为垂直起降固定翼无人机。4.根据权利要求1所述的基于无人机的井控风险应急管理系统，其特征在于，所述无人机挂载有有毒有害气体探头、热成像相机、摄像机、喇叭或应急抢险物资。5.一种基于无人机的井控风险应急抢险方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1～4中任意一项所述的基于无人机的井控风险应急管理系统实现，且包括以下步骤：S1、定位巡检关键点的坐标；S2、制定巡检计划；S3、控制模块控制无人机执行巡检计划，拍摄巡检关键点处的视频或图像资料并回传至数据综合应用平台；S4、根据无人机所回传的视频或图像资料判...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱浩东，王鹏，胡卫东，蒲旺，宋鑫，罗月，雍鹏，何恩鹏，张雨平，张展硕，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：