M30T無人機(jī)石油化工災(zāi)害救援方案

產(chǎn)品描述

經(jīng)緯M30系列無人機(jī)搭載混合傳感器負(fù)載，可達(dá)旗艦級性能。16倍光學(xué)變焦相機(jī)，可在安全距離下，高效率針對導(dǎo)線、絕緣子、桿塔、金具等設(shè)備進(jìn)行全面檢查。配合六向避障，冗余設(shè)計(jì)、低光智能拍照等全新功能，保障自主飛行巡檢工作?；旌蟼鞲衅鞔钆?，目標(biāo)盡在掌握旗艦級六方向避障配置，保護(hù)作業(yè)安全，助力自主飛行，六向安全避障，雙RTK冗余設(shè)計(jì)，**提升了復(fù)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(jī)算法優(yōu)化，逆光情況仍可高效拍攝識(shí)缺，提升巡檢質(zhì)量效果。

化工災(zāi)害 

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

化工災(zāi)害特點(diǎn)：

• 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(shè)備緊湊，各種管道(線)縱橫交錯(cuò)，上下串 通，左右貫穿。一旦發(fā)生火災(zāi)，極易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，引發(fā)爆燃、爆炸。

• 風(fēng)險(xiǎn)高，處置難：化工企業(yè)儲(chǔ)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(diǎn)，一旦發(fā)生災(zāi)害， 危險(xiǎn)源眾多，處置難度較大。

無人機(jī)作業(yè)優(yōu)勢 

高空視角，全局態(tài)勢感知： 無人機(jī)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(xiǎn)： 運(yùn)用紅外熱成像技術(shù)，對受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，鎖定危險(xiǎn)源， 減少救援人員涉險(xiǎn)

應(yīng)急建模，輔助科學(xué)指戰(zhàn)： 采用自動(dòng)化航線，快速對受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行二維、三維建模，為 科學(xué)指戰(zhàn)提供數(shù)據(jù)支撐

視頻保障篇

作業(yè)任務(wù)規(guī)劃-案例：揚(yáng)子石化火災(zāi)救援 

無人機(jī)裝備選型 

化工救援場景作業(yè)，無人機(jī)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(jìn)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(diǎn)附近找到市電供電點(diǎn)位，如果不行則采取發(fā)電機(jī)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(jī)可采用同/異機(jī)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(xiàng)-案例：珠海長煉石化救援

確定安全的起降位置及進(jìn)出航線 確定相對安全的作業(yè)位置

• 起飛點(diǎn)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(jìn)出航線進(jìn)下方盡可能避開危險(xiǎn)設(shè)施，與現(xiàn)場如系留無人機(jī)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(shí)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?chǔ)罐等上空 

• 挑選視野、信號(hào)較為良好的作業(yè)范圍，非必要時(shí)不用一直移動(dòng) 

• 非必須則避免飛到爆炸核心區(qū)域

上風(fēng)口作業(yè)，安全距離內(nèi)飛行

• 無人機(jī)應(yīng)在事故上風(fēng)口飛行，切忌飛至下風(fēng)口，下風(fēng)口會(huì)積蓄易燃易爆氣體，消 防無人機(jī)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(jī)飛 行造成二次事故。

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

• 重大災(zāi)害現(xiàn)場，先保持目視范圍內(nèi)飛行，化工災(zāi)害現(xiàn)場還會(huì)存在其他障礙物、重 大危險(xiǎn)源，需要飛手時(shí)刻保持戒備觀察無人機(jī)飛行狀態(tài)，遠(yuǎn)離威脅無人機(jī)安全飛 行的干擾因素，

多作業(yè)面多機(jī)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(jī)安全作業(yè)策略 

• 100 米以上：二維、三維建模無人機(jī)作業(yè)飛行高度，使用機(jī)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(jī)作業(yè)飛行區(qū)域，使用機(jī)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(jī)型例如御 2 行業(yè) 雙光版、御 2 行業(yè)進(jìn)階版等 

視頻保障篇 

多作業(yè)面多機(jī)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(jī)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(duì)伍移動(dòng)； 

• 返航策略：多臺(tái)同機(jī)型作業(yè)時(shí)，返航務(wù)必關(guān)注圖傳畫面，確認(rèn)正在降落的無人機(jī) 是自己的，再操作飛機(jī)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(diǎn)

• 對高溫區(qū)域及時(shí)預(yù)警，提升滅火救援效率，同時(shí)保障人員安全

• 高空視角觀測，與地面視角互補(bǔ)排查陰燃

• 余火看護(hù)階段，停止噴水時(shí)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(dòng)， 出現(xiàn)一個(gè)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(hào)，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(zhǔn)的原因

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

• 環(huán)境溫度低，熱輻射衰減

應(yīng)急測繪篇 

應(yīng)急測繪作業(yè)原則及方案選擇

作業(yè)原則：應(yīng)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(jìn)行作業(yè)， 一切以效率為導(dǎo)向，第一 份數(shù)據(jù)從采集到出模型成果總時(shí)間應(yīng)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(dǎo) 入智圖處理的時(shí)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(dāng)降低重疊率，反之則適當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)為單張照片不得全是水面） 推薦機(jī)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(jī)（應(yīng)急測繪）

外業(yè)采集方案-案例來源：內(nèi)蒙古地質(zhì)災(zāi)害拉練

• 規(guī)劃建圖航拍的任務(wù)，打開“高程優(yōu)化" ，航線任務(wù)中會(huì)自動(dòng) 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(wù) 

• 將相機(jī)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(dǎo)入大疆智圖 • 選擇“城市場景"“高重建清晰度"后開始任務(wù) 

適用場景

• 對建筑側(cè)面細(xì)節(jié)要求不高的應(yīng)急測繪場景

• 對三維時(shí)效性有一定要求的場景 

方案優(yōu)勢

• 硬件復(fù)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(yīng)性強(qiáng)，山地救援、洪澇災(zāi)害、廠房救援均適用

• 時(shí)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(yīng)用場景

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

操作方法

1. 導(dǎo)入照片，進(jìn)入“興趣區(qū)域建模"模塊；

   2.點(diǎn)擊“空三"，開始空三運(yùn)算；

   3.空三結(jié)束后，可通過導(dǎo)入 KML 或者手動(dòng)規(guī)劃興趣區(qū)域邊界方式 進(jìn)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(wù)。

傾斜外擴(kuò)航線安全確認(rèn)

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(dòng)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(yuǎn)高于障礙物，則判定為安全 • 若確定會(huì)碰撞，則可以考慮以下幾個(gè) 方案： 

a：降低外擴(kuò)邊距，避免碰撞 

b：適當(dāng)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(shí)間：30 min 

照片張數(shù)：684 張 

三維建模時(shí)間 40 min 

電腦配置 CPU i9 內(nèi)存 64G 

顯卡 英偉達(dá) 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(jìn)行拍照，每一張需要 調(diào)整曝光，確?？梢钥辞?/p>

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

• 重點(diǎn)區(qū)域增加航線補(bǔ)拍，注意不要拍*獨(dú)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(xì)節(jié)才可能在模型中被呈 現(xiàn)出來 

注意事項(xiàng) 該操作需要大量練習(xí)，存在出圖失敗的概率，如需要進(jìn)一 步提升自動(dòng)化建模的能力，可以考慮激光雷達(dá)等設(shè)備或者 特殊自動(dòng)航線方案

M30T無人機(jī)石油化工災(zāi)害救援方案