業(yè)內(nèi)習慣將2015年稱為無人機在電力巡檢應(yīng)用的元年,這一年國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)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(shù)導(dǎo)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(wǎng)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(wǎng)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(shù)和經(jīng)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(yīng),提升巡檢效率方面作出了巨大貢獻,但隨著國家電網(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,進一步提升巡檢自動化、智能化程度成了新時代的命題,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(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)桿塔無人機智巡解決方案。
1. 軟件平臺:
由3部分組成:
1) 負責任務(wù)接收和現(xiàn)場調(diào)度的現(xiàn)場監(jiān)控APP;
2) 負責任務(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),實現(xiàn)物聯(lián)終端監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步分發(fā)
2. 巡檢平臺——巡檢數(shù)據(jù)采集端:
適應(yīng)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。
視覺導(dǎo)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(jīng)在國網(wǎng)部分省市落地開花,應(yīng)用于生產(chǎn)一線。
一、 固定式自動機場,實現(xiàn)華東某變電站無人值守
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(zhì)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(nèi)部署固定式無人機機場,在云端管理系統(tǒng)下達巡檢任務(wù)后,無人機自主起降并實現(xiàn)精細化巡檢,任務(wù)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(shè)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(guān)“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(nèi)無人機不受一般雨水、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、智能機械臂,自主為無人機充/換電;
4、UPS提供應(yīng)急供電機制
【無人機飛行安全】
1、任務(wù)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(yù)測任務(wù)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(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,無人機啟動返航機制;精準降落后,設(shè)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(shù),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(nèi)。
【遠程智能運維】
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程運維支撐、快速故障排查、異常情況預(yù)測。
? 由“一個變電站”到“多個變電站”
【云-邊-端】方案架構(gòu),有效連接中央管理系統(tǒng)、固定機場和無人機。云端中央管理系統(tǒng)負責任務(wù)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(yīng)計算機系統(tǒng)等級保護規(guī)定和國家電網(wǎng)及南方電網(wǎng)對信息安全的要求,可實現(xiàn)專網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)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(wù)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(fù)雜,如航線重疊,空域劃分,碰撞事故預(yù)防和多機監(jiān)控等。四機航母內(nèi)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(guān)注,對于當前無人機在電力巡檢應(yīng)用過程中,密切關(guān)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(chǎn),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(wǎng)”建設(shè)作好鋪墊。
皮卡膠囊機場充分適應(yīng)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(nèi)置12KWh車載儲能包與和多組電池,解決無人機供電顧慮;
2. 網(wǎng)絡(luò)條件自適應(yīng),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(yīng),在斜坡地形下,無人機依舊可精準降落回機場。
四、 飛巡大腦,實現(xiàn)西北某地市無人機全自動飛行
各地方電網(wǎng)公司經(jīng)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(wǎng)巡視效率低、巡視質(zhì)量不統(tǒng)一、無法定量判斷設(shè)備狀態(tài)、覆蓋細節(jié)不夠等問題。但是隨著社會經(jīng)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(yīng)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。
“全自動飛行”,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)獲取;可通過多翼數(shù)據(jù)采集APP手動采集,或?qū)胍延屑す恻c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(wǎng)絡(luò)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(shù)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(yīng)用,讓無人機助力真正的智能運檢!
責任編輯:gt
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