(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210185390.9 (22)申请日 2022.02.28 (71)申请人 辽宁石油化工大 学 地址 113001 辽宁省抚顺市望花区丹东路 西段一号 (72)发明人 李洋　陈红伟　苏文涛　邓连军　 钱伟强　 (74)专利代理 机构 北京一枝笔知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11791 专利代理师 汪二照 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/88(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 5/235(2006.01)H04N 5/76(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G01N 21/01(2006.01) B64D 47/08(2006.01) B64C 27/08(2006.01) (54)发明名称 一种管道缺陷的红外快速检测装置及缺陷 风险评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种管道缺陷的红外快速检 测装置及缺陷风险评估 方法， 属于管道检测技术 领域， 包括无人机以及设置在无人机下表面的红 外热像仪， 无人机和红外热像仪与控制器电联 接， 控制器与用于显示热像图的显示屏， 无人机 沿管道周向飞行， 且每次飞行到达指定位置停留 预设时间； 并根据红外热像仪的拍摄角度θ、 无 人机的单次飞行时间t以及待检测管道的直径d， 确定无人机的绕管飞行速度v； 本发明中无人机 可以携带热像仪对位置较高的管道进行拍摄检 测， 避免了人工攀爬降低检测风险， 提高工作效 率； 检测人员进行远程操作， 针对相对危险的管 段， 提高了 人员的安全性； 红外热像仪， 响应速度 快， 测温精确度高， 因此可提高工作效率， 有效降 低检测成本 。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 114577817 A 2022.06.03 CN 114577817 A 1.一种管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 包括无人机以及设置在所述无人 机下表面的红外热像仪， 所述无人机和所述红外热像仪与控制器电联接， 所述控制器与用 于显示热像图的显示屏， 所述无人机沿所述管道周向飞行， 且每次飞行到达指定位置停留 预设时间； 并根据所述红外热像仪的拍摄角度θ、 所述无人机的单次飞行时间t以及待检测 管道的直径d， 确定无 人机的绕管飞行速度v， 公式为： 2.根据权利要求1所述的管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 所述红外热像仪 的拍摄角度为3 0°。 3.根据权利要求2所述的管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 所述停留预设时 间为2s。 4.根据权利要求3所述的管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 所述红外热像仪 采用Fluke  TIX1000的红外热像仪 。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 所述红 外热像仪通过伸缩支 架设置在所述无 人机上。 6.根据权利要求5所述的管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 所述红外热像仪 的两侧设置有安装在所述无 人机上的具有镂空减重结构的支撑腿。 7.根据权利要求6所述的管道缺陷的红外快速检测装置， 其特征在于， 所述支撑腿的镂 空部位设置有遮光板 。 8.一种基于权利要求1 ‑7任一项所述管道缺陷的红外快速检测装置的管道缺陷风险评 估方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 当无人机拍摄到管道某处外壁面温度分布不均匀， 且某部分温度低于周围管壁温度 时， 控制器判定为异常管 段， 并保存热像图； 利用热像图进行管道缺陷风险评估， 管道缺陷风险等级分为4个等级， 其中检测到管道 内外壁面温差分别为0 ‑2℃、 2‑5℃、 5‑8℃和8‑11℃时， 依次判定为安全、 警惕、 预警和危险4 个等级， 评价是否 达到检修程度。 9.根据权利要求8所述的管道缺陷风险评估方法， 其特征在于， 利用中值滤波法将 获取 的图像进行处理， 将图像中各个点的像素按照大小从新排列， 取像素排列序列的中间值作 为该点像素的实际值， 提高图像清晰度。 10.根据权利要求8所述的管道缺陷风险评估方法， 其特征在于， 按下控制器中的录制 按键， 进行 热像图保存。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114577817 A 2一种管道缺陷的红外快速检测装 置及缺陷风险评估方 法 技术领域 [0001]本发明属于管道检测技术领域， 特别是涉及一种管道缺陷的红外快速检测装置及 其风险评估方法。 背景技术 [0002]世界主要能源生产和消费大国均高度重视管道安全问题， 管道安全也是我国能 源、 化工领域尤其是油气储运领域重点关注的关键技 术问题之一。 [0003]管道长期服役后， 由于老化、 腐蚀、 应力破坏等原因， 容易产生管道缺陷， 进而造成 管道开裂和泄漏， 形成重大安全事故。 在油气输送过程中， 出于对输送工况的考虑， 需要高 温、 高压输送， 这对管道本身的承载能力提出很高的要求， 一旦高出管道的承载能力， 势必 会引发油气管道出现裂纹。 存在裂纹的油气管道随着开裂程度的进一步加剧， 最终导致工 程结构的破坏。 可见裂纹缺陷对油气管道， 甚至对整个工程结构的破坏力都是极强的。 因 此， 不论是管道初期的裂纹缺陷或者管道腐蚀， 若不尽早 发现并及时检修， 都会造成后期更 大的安全隐患， 同时会间接地增加相关单位的管道维护成本， 所以对管道缺陷的检测至关 重要。 [0004]现有检测技术的缺陷和不足： 变频选频法是常见的一种管道腐蚀缺陷检测方法， 虽操作简单， 但是随着检测距离的增加， 检测精度会出现偏差。 管中电流绘制法， 该方法在 使用的过程中， 需要不断增强自身的定位技术， 因此检测成本较高。 人体电容法， 是常见 的 三种缺点检测方法中应用最为广泛的一种方法。 但在使用过程仍然存在一些缺点： 首先， 人 体电容法在检测过程中要求操作人员具有良好的知识文化水平， 这样才能更好地 获取长输 管道腐蚀缺陷信息； 其次， 在使用该方法之前必须选出检测信号的最优发射位置， 若选择不 当， 则会严重影响检测结果的质量。 [0005]综上所述， 变频选频法操作简单但检测精度较差， 管中电流绘制法成本较高， 人体 电容法对工作人员的技术和专 业知识要求较高； 因此， 亟需一种可有效解决精度差、 成本高 和操作要求高等问题， 并且可在关键部位进行实时监控， 有效规避重大安全隐患的管道缺 陷检测设备。 发明内容 [0006]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足， 提供一种检测精度高的管道缺陷 的红外快速检测装置及其 风险评估方法。 [0007]为实现上述目的， 本发明提供了如下方案： 本发明提供一种管道缺陷的红外快速 检测装置， 包括无人机以及设置在所述无人机下表面的红外热像仪， 所述无人机和所述红 外热像仪与控制 器电联接， 所述控制器与用于显示热像图的显示屏， 所述无人机沿所述管 道周向飞行， 且每次飞行到达指定位置停留预设时间； 并根据所述红外热像仪的拍摄角度 θ、 所述无人机的单次飞行时间t以及待检测管道的直径d， 确定无人机的绕管飞行速度v， 公 式为：说　明　书 1/5 页 3 CN 114577817 A 3