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走訪兩網(wǎng)十三省,開(kāi)啟無(wú)人機(jī)智巡新時(shí)代
2019-10-25 12:30:42   來(lái)源:劍客網(wǎng)

  業(yè)內(nèi)習(xí)慣將2015年稱為無(wú)人機(jī)在電力巡檢應(yīng)用的元年,這一年國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)相繼出臺(tái)無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)規(guī)范,如DL/T 1482-2015《架空輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》,無(wú)人機(jī)真正投入到電力運(yùn)檢作業(yè)中。隨之不久,廣東電網(wǎng)公司在《“十三五”輸配電線路“機(jī)巡+人巡”協(xié)同巡檢實(shí)施方案》中指出,到2020年廣東電網(wǎng)公司要實(shí)現(xiàn)110千伏及以上線路機(jī)巡覆蓋不少于90%,機(jī)巡占比不少于60%,線路巡檢成本降低20%以上。

  四年過(guò)去,隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)在電力運(yùn)檢中扮演的角色愈發(fā)重要。傳統(tǒng)飛手操作無(wú)人機(jī)巡檢電力桿塔的模式,在過(guò)去保障電力供應(yīng),提升巡檢效率方面作出了巨大貢獻(xiàn),但隨著國(guó)家電網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略的提出,如何規(guī)范數(shù)據(jù)采集,有效利用分析,進(jìn)一步提升巡檢自動(dòng)化、智能化程度成了新時(shí)代的命題,筆者走訪廣東、江蘇和浙江等十三個(gè)省份,尋找無(wú)人機(jī)智能巡檢的答案。

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  深圳市多翼創(chuàng)新科技有限公司立足電力運(yùn)檢難題,致力于為電力行業(yè)客戶提供全方位、多場(chǎng)景的無(wú)人機(jī)精細(xì)巡檢解決方案。

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  方案由軟件平臺(tái)、巡檢平臺(tái)和行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)組成,以電力場(chǎng)景下的無(wú)人機(jī)飛行規(guī)范與信息安全要求為框架,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和人工智能,提供變電站周邊線路巡檢、主網(wǎng)桿塔及配網(wǎng)桿塔無(wú)人機(jī)智巡解決方案。

  1. 軟件平臺(tái):

  由3部分組成:

  1) 負(fù)責(zé)任務(wù)接收和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控APP;

  2) 負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度、巡檢數(shù)據(jù)管理的云端中央管理系統(tǒng)。

  3) 云-邊-端協(xié)同物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物聯(lián)終端監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的同步分發(fā)

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2. 巡檢平臺(tái)——巡檢數(shù)據(jù)采集端:

  適應(yīng)不同場(chǎng)景需要的固定式自動(dòng)機(jī)場(chǎng)、移動(dòng)式四機(jī)航母和皮卡式膠囊機(jī)場(chǎng)。

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3. AI算法:

  視覺(jué)導(dǎo)航算法:保障飛機(jī)精準(zhǔn)降落;

  輔助拍攝算法:增強(qiáng)拍照準(zhǔn)確率;

  缺陷識(shí)別算法:自動(dòng)化判別缺陷數(shù)據(jù)。

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  上述方案已經(jīng)在國(guó)網(wǎng)部分省市落地開(kāi)花,應(yīng)用于生產(chǎn)一線。

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  一、 固定式自動(dòng)機(jī)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)華東某變電站無(wú)人值守

  變電站周邊線路地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn),線路數(shù)量分布密集,人工巡檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力且質(zhì)量不一。固定式自動(dòng)機(jī)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)對(duì)變電站周邊線路的自主精細(xì)巡檢,相較于作業(yè)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)操縱無(wú)人機(jī)巡檢,固定式機(jī)場(chǎng)深化智能,進(jìn)一步提升自動(dòng)化程度和解放人力。

  ? 由“有人”到“無(wú)人”

  在變電站內(nèi)部署固定式無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng),在云端管理系統(tǒng)下達(dá)巡檢任務(wù)后,無(wú)人機(jī)自主起降并實(shí)現(xiàn)精細(xì)化巡檢,任務(wù)完成后,無(wú)人機(jī)被機(jī)場(chǎng)自動(dòng)回收,巡檢數(shù)據(jù)傳回云端,并借助AI算法快速識(shí)別缺陷。

  整套無(wú)人機(jī)自主精細(xì)巡檢變電站周邊線路方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,從無(wú)人機(jī)存放的環(huán)境安全,到無(wú)人機(jī)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操縱情況下的飛行安全,層層攻關(guān)“無(wú)人值守”難點(diǎn):

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【無(wú)人機(jī)存放環(huán)境安全】

  1、機(jī)艙本身IP54防護(hù)等級(jí),保護(hù)艙內(nèi)無(wú)人機(jī)不受一般雨水、灰塵破壞;

  2、工業(yè)空調(diào),持續(xù)保障艙內(nèi)適宜溫濕度;

  3、智能機(jī)械臂,自主為無(wú)人機(jī)充/換電;

  4、UPS提供應(yīng)急供電機(jī)制

  【無(wú)人機(jī)飛行安全】

  1、任務(wù)執(zhí)行前的機(jī)場(chǎng)和無(wú)人機(jī)自檢;

  2、無(wú)人機(jī)起飛前氣象安全條件確認(rèn);能監(jiān)測(cè)當(dāng)前天氣和預(yù)測(cè)任務(wù)期間天氣情況,氣象條件不佳時(shí),無(wú)人機(jī)禁飛。

  3、無(wú)人機(jī)電量安全機(jī)制;起飛時(shí),監(jiān)測(cè)當(dāng)前電量,預(yù)估作業(yè)消耗電量及返航所需電量,一旦電量降至返航所需電量,無(wú)人機(jī)啟動(dòng)返航機(jī)制;精準(zhǔn)降落后,設(shè)置電量閾值,一旦低于閾值,機(jī)場(chǎng)即對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行充電/換電。

  4、高延遲通信; 當(dāng)遙控器與無(wú)人機(jī)通信不佳時(shí),無(wú)人機(jī)啟動(dòng)懸停機(jī)制。

  5、無(wú)人機(jī)飛行避障機(jī)制;

  【無(wú)人機(jī)妥善回收】

  基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和RTK技術(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)厘米級(jí)的精準(zhǔn)降落,并由固定機(jī)場(chǎng)自動(dòng)回收回機(jī)艙內(nèi)。

  【遠(yuǎn)程智能運(yùn)維】

  自研日志系統(tǒng),支持云-邊-端的日志匯總、持久化、可視化;基于日志數(shù)據(jù)積累和模式分析總結(jié),提供從硬件到軟件的整體遠(yuǎn)程運(yùn)維支撐、快速故障排查、異常情況預(yù)測(cè)。

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? 由“一個(gè)變電站”到“多個(gè)變電站”

  【云-邊-端】方案架構(gòu),有效連接中央管理系統(tǒng)、固定機(jī)場(chǎng)和無(wú)人機(jī)。云端中央管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)任務(wù)的統(tǒng)一下發(fā)和巡檢數(shù)據(jù)管理及多機(jī)場(chǎng)的監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)從一到多個(gè)變電站的統(tǒng)一管理,擴(kuò)大智能運(yùn)檢的作業(yè)半徑。

  在數(shù)據(jù)傳輸方面,響應(yīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等級(jí)保護(hù)規(guī)定和國(guó)家電網(wǎng)及南方電網(wǎng)對(duì)信息安全的要求,可實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)部署。

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二、 移動(dòng)式四機(jī)航母,實(shí)現(xiàn)華東某輸電線路多機(jī)多任務(wù)自主巡檢

  從一個(gè)飛手操縱一架無(wú)人機(jī)巡檢一座桿塔,到無(wú)需飛手實(shí)現(xiàn)多架無(wú)人機(jī)同時(shí)巡檢多座桿塔,無(wú)人機(jī)在電力巡檢的潛力得到進(jìn)一步釋放。深圳市多翼創(chuàng)新有限公司,與客戶聯(lián)合研制,首創(chuàng)四機(jī)航母,幫助電力客戶實(shí)現(xiàn)更高效地精細(xì)巡檢。

  多個(gè)無(wú)人機(jī)同時(shí)作業(yè)需要考慮的因素十分復(fù)雜,如航線重疊,空域劃分,碰撞事故預(yù)防和多機(jī)監(jiān)控等。四機(jī)航母內(nèi)嵌無(wú)人機(jī)多機(jī)協(xié)同算法,有效分配各作業(yè)無(wú)人機(jī)空域,建立獨(dú)立的信息通道,保障四架無(wú)人機(jī)同時(shí)安全高效地對(duì)四座桿塔精細(xì)巡檢。

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三、 皮卡式膠囊機(jī)場(chǎng),完成浙江某輸電線路移動(dòng)式精細(xì)巡檢

  在浙江蒼南無(wú)人機(jī)實(shí)用化推進(jìn)會(huì)議上,由多翼創(chuàng)新自主研發(fā)的皮卡式膠囊機(jī)場(chǎng)備受關(guān)注,對(duì)于當(dāng)前無(wú)人機(jī)在電力巡檢應(yīng)用過(guò)程中,密切關(guān)注的“如何由機(jī)巡為主升級(jí)為智巡”和“進(jìn)一步的降本增效”等問(wèn)題,多翼創(chuàng)新給出了滿意的答案。

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  該方案無(wú)需購(gòu)置新的車輛,充分盤活電力局現(xiàn)有的皮卡資產(chǎn),將機(jī)場(chǎng)搭載在電力局現(xiàn)有的皮卡上,巡檢人員操作平板即可指派無(wú)人機(jī)進(jìn)行自主精細(xì)化巡檢,整個(gè)作業(yè)流程大幅度標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化,規(guī)范巡檢數(shù)據(jù)采集,為“三型兩網(wǎng)”建設(shè)作好鋪墊。

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  皮卡膠囊機(jī)場(chǎng)充分適應(yīng)野外惡劣環(huán)境下的巡檢,可大幅改善偏遠(yuǎn)地區(qū)輸電線路巡檢作業(yè)條件,提升巡檢作業(yè)效率。

  1. 內(nèi)置12KWh車載儲(chǔ)能包與和多組電池,解決無(wú)人機(jī)供電顧慮;

  2. 網(wǎng)絡(luò)條件自適應(yīng),數(shù)據(jù)同時(shí)支持本地和云端同步;

  3. 無(wú)人機(jī)精降條件自適應(yīng),在斜坡地形下,無(wú)人機(jī)依舊可精準(zhǔn)降落回機(jī)場(chǎng)。

  四、 飛巡大腦,實(shí)現(xiàn)西北某地市無(wú)人機(jī)全自動(dòng)飛行

  各地方電網(wǎng)公司經(jīng)歷了從人工巡檢到無(wú)人機(jī)手動(dòng)飛行作業(yè)的進(jìn)化。無(wú)人機(jī)手動(dòng)飛行作業(yè)有效緩解了電網(wǎng)巡視效率低、巡視質(zhì)量不統(tǒng)一、無(wú)法定量判斷設(shè)備狀態(tài)、覆蓋細(xì)節(jié)不夠等問(wèn)題。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,社會(huì)對(duì)供電可靠性的要求也進(jìn)一步提高。在無(wú)人機(jī)大規(guī)模應(yīng)用的背景下,如何進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)巡作業(yè)方式成了新命題。

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  “全自動(dòng)飛行”,是多翼創(chuàng)新提供給電力客戶的答案,由手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)到進(jìn)一步賦予無(wú)人機(jī)智慧,實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主飛行,智能巡檢。多翼創(chuàng)新自主研發(fā)“飛巡大腦”無(wú)人機(jī)自主飛行系統(tǒng),在巡檢實(shí)戰(zhàn)中,巡檢作業(yè)人員只需攜帶裝有飛巡大腦APP的平板和無(wú)人機(jī),即可告別傳統(tǒng)的山路跋涉和手動(dòng)操作,實(shí)現(xiàn)更安全更高效的巡檢。

  1. 機(jī)型兼容;目前M210 RTK V2與phantom 4 RTK 機(jī)型的自主飛行。

  2. 航線數(shù)據(jù)獲取;可通過(guò)多翼數(shù)據(jù)采集APP手動(dòng)采集,或?qū)胍延屑す恻c(diǎn)云數(shù)據(jù)。

  3. 自主精細(xì)巡檢:按巡檢作業(yè)規(guī)程自主精細(xì)巡檢桿塔。

  4. 數(shù)據(jù)同步;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況,自主選擇本地存儲(chǔ)和云端同步。

  5. 一控多機(jī);同時(shí)支持四架phantom 4RTK 無(wú)人機(jī)巡檢,實(shí)現(xiàn)更深度的自主飛行。

  技術(shù)更迭,但初心不改。未來(lái),多翼創(chuàng)新依舊扎根電力行業(yè),給與無(wú)人機(jī)更多可能,擴(kuò)展更多無(wú)人機(jī)巡檢場(chǎng)景,深化無(wú)人機(jī)在每一個(gè)場(chǎng)景的良好應(yīng)用,讓無(wú)人機(jī)助力真正的智能運(yùn)檢!

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  了解產(chǎn)品詳情,請(qǐng)關(guān)注“多翼創(chuàng)新”微信公眾號(hào)。

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責(zé)任編輯:小林

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