無人機電力巡檢方案已成熟 自動化路線巡檢

“任務(wù)開始執(zhí)行，飛機即將前往起點……”近日，在330 kV天成線上空，一架無人多旋翼無人機按照既定路線實現(xiàn)了“站對站”自動巡檢、數(shù)據(jù)屏回傳等高壓線巡檢工作的全過程場景應(yīng)用。

這是無人機巡線維護電力線的一個縮影。國家電網(wǎng)供電公司創(chuàng)新電力線巡檢方式，實現(xiàn)了從“人巡山路”到“無人機手動控制”再到“無人機自動巡航”的三重飛躍，開啟了“智能線路”的新征程。

電力供應(yīng)巡警每天行駛數(shù)百英里

“以前的檢查不僅費時費力，而且效率低下，望遠鏡也無法探測到供電塔的頂部。”根據(jù)公司的無人機操作班，在使用無人機檢查電力線之前，需要一大早起來準備兩步線和分步線。

當?shù)氐匦纹閸纭o論何時去線和線，周和他的同事們都需要開車到山腳下，然后步行去檢查線路。“參觀一座鐵塔只需要幾分鐘，但我們要走幾個小時。”回頭看看現(xiàn)在的班長周，苦笑道。

“山上基本沒有路。山里的樹很高。如果你看不到鐵橋和鐵線，你必須‘瞄準’森林外的塔的位置，并繼續(xù)朝那個方向移動。”任崇陽說，有時候會越走越遠，需要重新“瞄準”，繼續(xù)出發(fā)。他不記得他在這條線上巡邏了多久。

但他們最頭疼的不是山，不是一些叢林，不是各種蛇、昆蟲、螞蟻、野獸。“抓撓是家常便飯，最麻煩的是螞蚱的攻擊。”齊俊清回憶道。潛伏在草叢中的水蛭很難被發(fā)現(xiàn)。有時候腳濕了會發(fā)現(xiàn)水蛭在吸血。被螞蟥咬了幾次后，漸漸有了經(jīng)驗。每次走路都要停下來，收緊褲子，擦鞋，做好預防措施。

在路上，他們要不斷的用自己撿的棍子探索道路。“蛇、昆蟲和螞蟻經(jīng)常出沒在巡邏線上。敲草可以把他們嚇跑。”。

每次巡線都要翻越至少兩三座山，早上六點出發(fā)，最早要到晚上九點才能回來。他們只能在山里湊合著吃午飯。每次上山，他們都會買一些蛋糕，一包榨菜和幾瓶水。有時候水喝完了，只能喝山澗的溪水。山里下雨下雪的時候，就更難了。山路很滑，只能滾著爬上山下山。每次回去都變成泥人。“遠遠看是乞丐，近看是巡線。”他們經(jīng)常自嘲。

從“兩腳測量”到“科技檢驗”

“準備起飛”，110千伏下行鐵路線上傳來一陣轟鳴聲。在供電公司輸變電檢修中心“飛手”周的指揮下，一架無人駕駛飛機在空中平穩(wěn)盤旋，鳥瞰電力塔。

2020年8月18日，在“812”洪災(zāi)期間，輸電巡檢中心組織人員對連續(xù)暴雨造成的線路隱患進行了排查治理。

隨著旋翼的轟鳴聲，一架裝有高清攝像頭的四旋翼無人機起飛，開始由無人機對線路進行詳細檢查，并對電網(wǎng)設(shè)備進行了360度全方位死角檢查，尋找缺陷。

110千伏鐵路線承擔著蘭渝鐵路的供電任務(wù)，它對電氣化鐵路牽引供電、鐵路運輸信號供電和鐵路地區(qū)供電的重要性不言而喻。由于連續(xù)幾天暴雨，河道迅速拓寬，水位暴漲，使得距離河道十幾米的41號塔距離河岸只有五米左右，存在嚴重的安全隱患，也影響了蘭渝鐵路的安全運營。

在發(fā)現(xiàn)這一隱患后，輸電檢查中心果斷采取行動，對黨鐵路41號塔河側(cè)進行了加固。經(jīng)過10個小時的戰(zhàn)斗，超過10個pe

2020年，供電公司將從無人機的進出存儲、充放電、維護和應(yīng)用管理等方面建立進出存儲系統(tǒng)。全面規(guī)范17架各類無人機的管理，確保所有無人機始終處于“待命”狀態(tài)，不定期開展無人機業(yè)務(wù)培訓，開展討論和建議，進一步完善無人機工作機制。

2020年，供電公司輸電巡檢中心應(yīng)用無人機開展線路驗收、故障巡檢、現(xiàn)場勘查、輔助點作業(yè)等領(lǐng)域的工作。完成了30條重要線路和1230座鐵塔的檢查工作，發(fā)現(xiàn)各類缺陷720處。完成故障巡視20次，發(fā)現(xiàn)故障20次。10月，組建無人機作業(yè)班，配備4名飛行員，承擔中心管轄的輸電線路巡檢工作，探索實踐無人機新技術(shù)，全面推進無人機智能巡檢技術(shù)應(yīng)用。

從手動控制到自動巡航

“以往無人機的人工操作，由于操作人員的技能水平和判斷標準不同，偶爾會出現(xiàn)檢查質(zhì)量和結(jié)果上的失誤，仍然存在一定的操作風險，每次操作都需要操作人員和監(jiān)護人配合操作。效率比較低。”周介紹，如今使用無人機進行自動駕駛檢測后，只需一名監(jiān)護人即可完成全部檢測操作，降低了人工成本和操作強度，使工作更加規(guī)范和安全，檢測效率提高了15%。

在短短15分鐘內(nèi)，無人機團隊完成了330 kV輸電線路連續(xù)5基地自主巡檢，實現(xiàn)了“點對點”自主飛行、自主巡檢、自動拍照等輸電線路桿塔巡檢工作的全過程應(yīng)用。這也標志著330 kV輸電線路從“人工巡檢”到“自主巡檢”的突破。

借助新技術(shù)，無人機只需導入航路，啟動“一鍵啟動”，即可自動完成日常航路巡邏工作。幾十米高的塔上一個拇指大小的螺絲就算松開了，也逃不過無人機的“眼睛”。

據(jù)介紹，無人機自動駕駛技術(shù)主要采用RTK載波相位差分定位技術(shù)(定位精度可達到厘米級)，通過高精度點云坐標精確規(guī)劃無人機巡視軌跡，實現(xiàn)無人機站到站、塔到塔的高精度自動駕駛巡視，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時回傳等功能。而其難點主要在于前期人為操控定位打點、數(shù)據(jù)采集的過程，無人機能否安全完整的執(zhí)行航線命令，實現(xiàn)自主巡航，取決于記錄的每一個點是否準確，飛行軌跡是否安全有效，所以這對于無人機“飛手”的技術(shù)也是一個相當大的考驗。

無人機作業(yè)班最終克服重重困難，憑借出色穩(wěn)定的飛行，成功實現(xiàn)無人機精細化巡檢自主作業(yè)。目前已利用無人機搭載激光雷達系統(tǒng)，開展線路走廊高精度激光點云影像數(shù)據(jù)采集，已完成6條線路340公里點云三維實景建模。通過后臺建模后，可以智能地實現(xiàn)樹障排查、交叉跨越精確測量、隱患檢測、導線弧垂自動檢測等，為線路的狀態(tài)分析和運維決策提供可靠的依據(jù)。

現(xiàn)階段，為全面加強移動巡檢任務(wù)閉環(huán)、無人機巡檢規(guī)范以及在線監(jiān)測裝置、智慧線路的統(tǒng)一管控，公司建立輸電智慧型一體化監(jiān)控平臺，將各種監(jiān)測影像及數(shù)據(jù)匯聚于同一平臺，實現(xiàn)輸電運維各類數(shù)據(jù)的集約化和規(guī)范化管理，利用相關(guān)設(shè)備將無人機巡檢視頻、在線監(jiān)測視頻等實時傳送到監(jiān)控終端，使管理人員能隨時掌握現(xiàn)場情況，運籌帷幄于千里之外，應(yīng)急搶修指揮能力和效率大大提升。

2021年，國網(wǎng)供電公司開始規(guī)模化采用無人機自主巡檢。以“打造無人機作業(yè)班陣地，建設(shè)一個全景平臺、提升一個管理體系”為目標，全面規(guī)范無人機自主巡檢規(guī)模化作業(yè)智能化水平。完成所轄重點線路自主巡航建模及無人機可見光建模，建立輸電線路巡視路徑三維地圖數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用新技術(shù)智能設(shè)備提升線路運維質(zhì)效。

國網(wǎng)供電公司將繼續(xù)堅持科技引領(lǐng)、智慧發(fā)展導向，強化無人機應(yīng)用，加強自主科技創(chuàng)新，推進“無人機+在線監(jiān)測+人工”三體系一平臺建設(shè)，開創(chuàng)輸電線路智慧型發(fā)展新局面!

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