數(shù)字化賦能新疆電力巡檢,復(fù)亞智能無人機(jī)機(jī)場(chǎng)建成投運(yùn)

在國(guó)網(wǎng)新疆某供電公司輸電智慧監(jiān)控指揮中心內(nèi)，隨著工作人員在無人機(jī)自動(dòng)巡檢平臺(tái)中按下無人機(jī)巡航按鍵，在距離83公里外的220千伏工業(yè)園變電站內(nèi)，無人機(jī)立刻從復(fù)亞智能無人機(jī)自動(dòng)機(jī)場(chǎng)飛出，并執(zhí)行輸電線路自主巡檢任務(wù)，標(biāo)志著新疆輸電線路無人機(jī)巡檢機(jī)場(chǎng)投入運(yùn)行。

新疆地廣人稀，有著較為復(fù)雜的地形地貌以及氣候條件環(huán)境地區(qū)，而大型電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目大多處在無人區(qū)，不可控因素多，人工電力巡線任務(wù)繁重辛苦。當(dāng)前的無人機(jī)輸電線巡檢主要利用手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)的方式，人工控制無人機(jī)的飛行動(dòng)作，巡檢質(zhì)量與一致性受到飛手操作水平的影響，無法定量判斷設(shè)備狀態(tài)，并且培養(yǎng)出高水平的飛手需要投入金錢和時(shí)間。此外，無人機(jī)續(xù)航能力有限，無法長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，人員、車輛需要長(zhǎng)時(shí)間滯留現(xiàn)場(chǎng)等待無人機(jī)電池充電，長(zhǎng)期以往嚴(yán)重制約巡視效率的提升，阻礙了無人機(jī)巡視工作的推廣。

國(guó)網(wǎng)新疆某供電公司作為無人機(jī)電力巡檢應(yīng)用示范先行單位，將無人機(jī)自動(dòng)巡檢系統(tǒng)納入常規(guī)巡檢工作中，減輕了一線輸電運(yùn)檢人員的工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)電網(wǎng)作業(yè)時(shí)無人值守、自動(dòng)飛行和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，引領(lǐng)綠色智能電網(wǎng)新趨勢(shì)。無人機(jī)自動(dòng)機(jī)場(chǎng)作為為無人機(jī)提供起飛、停放的平臺(tái)，掛載北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，建立厘米級(jí)精度的輸電網(wǎng)三維點(diǎn)云地圖，為無人機(jī)自主巡檢提供精細(xì)化航線規(guī)劃和航線安全保障。安裝在機(jī)場(chǎng)內(nèi)的機(jī)械臂可以自動(dòng)為巡檢中電量耗盡返回機(jī)場(chǎng)的無人機(jī)更換電池，使無人機(jī)繼續(xù)完成剩余巡視任務(wù)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)不間斷巡線作業(yè)。

點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集，航線智能規(guī)劃

此前，無人機(jī)巡檢主要基于二維航線規(guī)劃，無法適應(yīng)地形起伏、有障礙物體風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)條件，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)桿塔和導(dǎo)線弧垂等目標(biāo)精細(xì)化巡檢的要求。

復(fù)亞智能電力巡檢系統(tǒng)，通過激光雷達(dá)飛行掃描，完成對(duì)輸電線通道、桿塔、導(dǎo)地線及周邊環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集，形成三維點(diǎn)云模型。三維點(diǎn)云模型可以精準(zhǔn)呈現(xiàn)線路通道走廊內(nèi)目標(biāo)物的空間位置和輪廓，自動(dòng)識(shí)別提取桿塔、導(dǎo)地線、絕緣子等關(guān)鍵特征的空間參數(shù)，分析計(jì)算出導(dǎo)地線與地面、建筑、樹木等目標(biāo)物之間的距離?；邳c(diǎn)云數(shù)據(jù)，可靈活設(shè)計(jì)生成符合輸電線路桿塔巡檢要求的最佳航線，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。相比于以往的人工打點(diǎn)試校，點(diǎn)云航線精度更高，將原本需要在室外進(jìn)行的航線打點(diǎn)規(guī)劃工作轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)工作，降低了作業(yè)難度，提升了安全性。

AI飛行大腦，全自動(dòng)精細(xì)化巡檢作業(yè)

復(fù)亞智能電力巡檢系統(tǒng)搭載AI飛行大腦，讓飛行器具備環(huán)境感知和決策能力，執(zhí)行精準(zhǔn)降落和多項(xiàng)AI飛行任務(wù)。

基于激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成三維桿塔模型進(jìn)行無人機(jī)精細(xì)化航線規(guī)劃，在規(guī)劃時(shí)可確定桿塔部件三維坐標(biāo)，自動(dòng)計(jì)算無人機(jī)距離鐵塔的距離，保證航線安全。在執(zhí)行輸電線路巡檢工作時(shí)，基于復(fù)亞自動(dòng)飛行系統(tǒng)和厘米級(jí)RTK差分定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)精準(zhǔn)到達(dá)預(yù)設(shè)位置。基于AI飛行大腦內(nèi)置的深度學(xué)習(xí)算法，精準(zhǔn)識(shí)別目標(biāo)物體，自動(dòng)調(diào)整無人機(jī)云臺(tái)相機(jī)，將拍攝目標(biāo)在鏡頭中的位置并自動(dòng)對(duì)焦，有效排除桿塔上其他相似部件的干擾。機(jī)載AI飛行大腦可以自動(dòng)控制無人機(jī)云臺(tái)相機(jī)，調(diào)節(jié)其角度和焦距，并對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行放大拍攝，精準(zhǔn)獲取高清圖像。同時(shí)，飛行大腦對(duì)拍攝質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)判斷，當(dāng)拍攝角度光線不符合拍攝要求時(shí)，將進(jìn)行多次重新調(diào)整和拍攝，以確保拍攝質(zhì)量。

無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)結(jié)束后，在自研的視覺降落算法和RTK的引導(dǎo)下，復(fù)亞智能電力巡檢系統(tǒng)利用視覺分層與無人機(jī)姿態(tài)估計(jì)技術(shù)，解決了無人機(jī)在準(zhǔn)備降落期間飛行高度過高或過低導(dǎo)致攝像頭無法完整識(shí)目標(biāo)點(diǎn)的問題。即便遇到機(jī)場(chǎng)氣流擾動(dòng)或陣風(fēng)，無人機(jī)也可以保持平穩(wěn)的降落姿態(tài)，平緩地降落于起降平臺(tái)，將降落誤差縮小至厘米級(jí)。

電力行業(yè)使用無人機(jī)飛行系統(tǒng)大面積巡查輸電線路，已成為了當(dāng)前最高效安全的智能巡檢工具，完成一座大鐵塔精細(xì)化巡檢僅需10分鐘，一座門字塔3分鐘，無人機(jī)單架次飛行6公里可以完成17級(jí)桿塔的巡檢，準(zhǔn)確性高，耗時(shí)短，不僅將運(yùn)維人員從高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中逐步解放出來，還能在寒潮保電時(shí)期抵達(dá)巡檢人員無法到達(dá)或不便到達(dá)的地方，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和缺陷，有力保障設(shè)備安全運(yùn)行。