業(yè)內習慣將2015年稱為無人機在電力巡檢應用的元年，這一年國家電網和南方電網相繼出臺無人機巡檢作業(yè)規(guī)范，如DL/T 1482-2015《架空輸電線路無人機巡檢作業(yè)技術導則》，無人機真正投入到電力運檢作業(yè)中。隨之不久，廣東電網公司在《“十三五”輸配電線路“機巡+人巡”協(xié)同巡檢實施方案》中指出，到2020年廣東電網公司要實現(xiàn)110千伏及以上線路機巡覆蓋不少于90%，機巡占比不少于60%，線路巡檢成本降低20%以上。
四年過去，隨著技術和經濟的發(fā)展，無人機在電力運檢中扮演的角色愈發(fā)重要。傳統(tǒng)飛手操作無人機巡檢電力桿塔的模式，在過去保障電力供應，提升巡檢效率方面作出了巨大貢獻，但隨著國家電網“三型兩網”戰(zhàn)略的提出，如何規(guī)范數(shù)據(jù)采集，有效利用分析，進一步提升巡檢自動化、智能化程度成了新時代的命題，筆者走訪廣東、江蘇和浙江等十三個省份，尋找無人機智能巡檢的答案。
深圳市多翼創(chuàng)新科技有限公司立足電力運檢難題，致力于為電力行業(yè)客戶提供全方位、多場景的無人機精細巡檢解決方案。
方案由軟件管理平臺、巡檢平臺和行業(yè)級無人機組成，以電力場景下的無人機飛行規(guī)范與信息安全要求為框架，結合物聯(lián)網和人工智能，提供變電站周邊線路巡檢、主網桿塔及配網桿塔無人機智巡解決方案。
軟件平臺：
由3部分組成：
1) 負責任務接收和現(xiàn)場調度的現(xiàn)場監(jiān)控APP；
2) 負責任務調度、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)網系統(tǒng)，實現(xiàn)物聯(lián)終端監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步分發(fā)
巡檢數(shù)據(jù)采集端– 三大巡檢平臺：
適應不同場景需要的固定式自動機場、移動式四機航母和皮卡式膠囊機場。
AI算法：
視覺導航算法：保障飛機精準降落；
輔助拍攝算法：增強拍照準確率；
缺陷識別算法：自動化判別缺陷數(shù)據(jù)。
上述方案已經在國網部分省市落地開花，應用于生產一線。
一、固定式自動機場實現(xiàn)華東某變電站周邊輸電線路精細化巡檢，讓無人值守更進一步
變電站周邊線路地理位置相對偏遠，線路數(shù)量分布密集，人工巡檢費時費力且質量不一。固定式自動機場可實現(xiàn)無人機對變電站周邊線路的自主精細巡檢，相較于作業(yè)人員到達現(xiàn)場操縱無人機巡檢，固定式機場深化智能，進一步提升自動化程度和解放人力。
由“有人”到“無人”
在變電站內部署固定式無人機機場，在云端管理系統(tǒng)下達巡檢任務后，無人機自主起降并實現(xiàn)精細化巡檢，任務完成后，無人機被機場自動回收，巡檢數(shù)據(jù)傳回云端，并借助AI算法快速識別缺陷。
整套無人機自主精細巡檢變電站周邊線路方案設計過程中，從無人機存放的環(huán)境安全，到無人機現(xiàn)場無人操縱情況下的飛行安全，層層攻關“無人值守”難點：
【無人機存放環(huán)境安全】
1、機艙本身IP54防護等級，保護艙內無人機不受一般雨水、灰塵破壞；
2、工業(yè)空調，持續(xù)保障艙內適宜溫濕度；
3、智能機械臂，自主為無人機充/換電；
4、UPS提供應急供電機制
【無人機飛行安全】
1、任務執(zhí)行前的機場和無人機自檢；
2、無人機起飛前氣象安全條件確認；能監(jiān)測當前天氣和預測任務期間天氣情況，氣象條件不佳時，無人機禁飛。
3、無人機電量安全機制；起飛時，監(jiān)測當前電量，預估作業(yè)消耗電量及返航所需電量，一旦電量降至返航所需電量，無人機啟動返航機制；精準降落后，設置電量閾值，一旦低于閾值，機場即對無人機進行充電/換電。
4、高延遲通信； 當遙控器與無人機通信不佳時，無人機啟動懸停機制。
5、無人機飛行避障機制；
【無人機妥善回收】
基于計算機視覺和RTK技術，實現(xiàn)無人機厘米級的精準降落，并由固定機場自動回收回機艙內。
【遠程智能運維】
自研日志系統(tǒng)，支持云-邊-端得日志匯總、持久化、可視化；基于日志數(shù)據(jù)積累和模式分析總結，提供從硬件到軟件的整體遠程運維支撐、快速故障排查、異常情況預測。
由“一個變電站”到“多個變電站”
【云-邊-端】方案架構，有效連接中央管理系統(tǒng)、固定機場和無人機。云端中央管理系統(tǒng)負責任務的統(tǒng)一下發(fā)和巡檢數(shù)據(jù)管理及多機場的監(jiān)控，實現(xiàn)從一到多個變電站的統(tǒng)一管理，擴大智能運檢的作業(yè)半徑。
在數(shù)據(jù)傳輸方面，響應計算機系統(tǒng)等級保護規(guī)定和國家電網及南方電網對信息安全的要求，可實現(xiàn)專網或內網部署。
二、移動式四機航母實現(xiàn)華東某輸電線路多機多任務自主巡檢
從一個飛手操縱一架無人機巡檢一座桿塔，到無需飛手實現(xiàn)多架無人機同時巡檢多座桿塔，無人機在電力巡檢的潛力得到進一步釋放。深圳市多翼創(chuàng)新有限公司，與客戶聯(lián)合研制，首創(chuàng)四機航母，幫助電力客戶實現(xiàn)更高效地精細巡檢。
多個無人機同時作業(yè)需要考慮的因素十分復雜，如航線重疊，空域劃分，碰撞事故預防和多機監(jiān)控等。四機航母內嵌無人機多機協(xié)同算法，有效分配各作業(yè)無人機空域，建立獨立的信息通道，保障四架無人機同時安全高效地對四座桿塔精細巡檢。
三、皮卡式膠囊機場完成浙江某輸電線路移動式精細巡檢
在浙江蒼南無人機實用化推進會議上，由多翼創(chuàng)新自主研發(fā)的皮卡式膠囊機場備受關注，對于當前無人機在電力巡檢應用過程中，密切關注的“如何由機巡為主升級為智巡”和“進一步的降本增效”等問題，多翼創(chuàng)新給出了滿意的答案。
該方案無需購置新的車輛，充分盤活電力局現(xiàn)有的皮卡資產，將機場搭載在電力局現(xiàn)有的皮卡上，巡檢人員操作平板即可指派無人機進行自主精細化巡檢，整個作業(yè)流程大幅度標準化和自動化，規(guī)范巡檢數(shù)據(jù)采集，為“三型兩網”建設作好鋪墊。
皮卡膠囊機場充分適應野外惡劣環(huán)境下的巡檢，可大幅改善偏遠地區(qū)輸電線路巡檢作業(yè)條件，提升巡檢作業(yè)效率。
1. 內置12KWh車載儲能包與和多組電池，解決無人機供電顧慮；
2. 網絡條件自適應，數(shù)據(jù)同時支持本地和云端同步；
3. 無人機精降條件自適應，在斜坡地形下，無人機依舊可精準降落回機場。
四、西北某地市無人機自主飛行，智能巡檢
各地方電網公司經歷了從人工巡檢到無人機手動飛行作業(yè)的進化。無人機手動飛行作業(yè)有效緩解了電網巡視效率低、巡視質量不統(tǒng)一、無法定量判斷設備狀態(tài)、覆蓋細節(jié)不夠等問題。但是隨著社會經濟的高速發(fā)展，社會對供電可靠性的要求也進一步提高。在無人機大規(guī)模應用的背景下，如何進一步優(yōu)化機巡作業(yè)方式成了新命題。
“自動飛行”，是多翼創(chuàng)新提供給電力客戶的答案，由手動操控無人機到進一步賦予無人機智慧，實現(xiàn)無人機自主飛行，智能巡檢。多翼創(chuàng)新自主研發(fā)“飛巡大腦”無人機自主飛行系統(tǒng)，在巡檢實戰(zhàn)中，巡檢作業(yè)人員只需攜帶裝有飛巡大腦APP的平板和無人機，即可告別傳統(tǒng)的山路跋涉和手動操作，實現(xiàn)更安全更高效的巡檢。
1. 機型兼容；目前M210 RTK V2與phantom 4 RTK 機型的自主飛行。
2. 航線數(shù)據(jù)獲??；可通過多翼數(shù)據(jù)采集APP手動采集，或導入已有激光點云數(shù)據(jù)。
3. 自主精細巡檢：按巡檢作業(yè)規(guī)程自主精細巡檢桿塔。
4. 數(shù)據(jù)同步；根據(jù)網絡情況，自主選擇本地存儲和云端同步。
5. 一控多機；同時支持四架phantom 4RTK 無人機巡檢，實現(xiàn)更深度的自主飛行。
技術更迭，但初心不改。未來，多翼創(chuàng)新依舊扎根電力行業(yè)，給與無人機更多可能，擴展更多無人機巡檢場景，深化無人機在每一個場景的良好應用，讓無人機助力真正的智能運檢！
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