使用DJI M300RTK 和 Zenmuse L1 實時繪製變電站的 3D 地圖
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大多數人認為電力是理所當然的，直到停電發生。只有這樣我們才能意識到我們的現代生活是多麼依賴維護良好的能源基礎設施。我們對電力的需求不斷上升。事實上，世界能源消耗量已從 1980 年的 7,323 太瓦時 (TWh) 猛增至 2018 年的 23,398 TWh。
為了跟上不斷增長的電力需求，各國不得不產生越來越多的電力。在這方面，中國實際上在能源生產和能源消費方面都處於世界領先地位。中國先進的國家電網領先於需求曲線，從煤炭、太陽能、風能、核能和水力發電等多種來源生產能源。然而，中國的大部分煤炭和水力發電廠位於該國西部，而其大多數公民居住在東部。
為此，中國建設了一批特高壓（UHV）輸電電站。有趣的是，特高壓傳輸允許以更高的電壓在更遠的距離傳輸更多的電力。它也比其他電力傳輸方法更有效，產生的污染更少。
輸電塔
一旦在中國西部發電，特高壓電力就會通過大電纜輸送，並通過巨大的輸電塔進行遠距離傳輸。它最終到達變電站，在那裡電壓要嘛升高要嘛降低，這取決於它接下來要去的地方：另一個變電站、工業園區或住宅區。因此，變電站是任何電網的關鍵組成部分，保持這些變電站正常運行對任何國家的整體生產力都至關重要。
我們都開車經過變電站，對設計驚嘆不已，好奇地註視著裡面所有奇怪的組件。從遠處看，變電站就像一個巨大的異形金屬和鋼鐵扭曲網。實際上，這些變電站的每個元件在電力安全傳輸中都起著至關重要的作用。因此，這些變電站僱用了大量工程師，他們會定期檢查基礎設施，以確保電力 24/7 不間斷。然而，步行檢查這些結構非常耗時、昂貴，甚至危險。
使用 P4 RTK 進行變電站檢查
🔵無人機 LiDAR 檢查
為了減輕變電站檢查員的負擔，DJI 為 Matrice 300 RTK 無人機提供了 Zenmuse L1 相機。M300 是電站檢查的理想選擇，因為它有六個避障傳感器，在繞電纜和高壓區域飛行時會派上用場。L1 利用高精度 IMU 和 Livox LiDAR 模塊，以及測量級 RGB 攝像頭，所有這些都位於三軸穩定雲台上。這種組合允許實時無縫生成高密度真彩色點雲。
M300 RTK 搭配 Zenmuse L1
為了證明 M300 + Zenmuse L1 在電站檢查中的有效性，DJI 和他們的當地合作夥伴 Cloudstar 在位於中國西南部雲南省的昆北變電站展示了他們的自動化無人機檢查解決方案。該變電站是為中國南方電網（CSG）建設的烏東德水電項目的一部分。專為大規模發電而建造，它創造了世界上最高的電壓，並擁有世界上最大的輸電容量。此外，全長 1,452 公里（902 英里）的烏東德水電項目將電力從西部的雲南輸送到貴州、廣西和廣東省以及香港和澳門。一旦完成，該項目預計每年將輸送高達 33 TWh 的清潔電力。
中國西部昆北變電站。資料來源：南方電網
🔵電站巡檢
一般來說，自動無人機檢查需要任務規劃和航點選擇、自動飛行、精確數據捕獲以及後處理和分析。最初，無人機飛過檢查區域以創建 3D 地圖。創建真彩色 3D 地圖後，工程師可以為無人機生成非常詳細的飛行路徑，涵蓋變電站的每一個重要細節。為了獲得極其詳細的數據，Zenmuse L1 使用 LiDAR 模塊，將脈衝激光束對準結構以生成精確的點雲。
接下來，可以使用 DJI Terra 軟件來模擬飛行路徑，用戶友好的軟件還可以讓檢查人員快速進行飛行調整。
🔵自動化檢測
一旦設置了飛行路徑，飛行員就可以駕駛無人機完成指定的任務，並進一步微調相機角度、雲台設置和航路點設置。之後，工程師可以隨時簡單地運行自動無人機檢查，無人機每次執行任務時都會進行完全相同的飛行並拍攝完全相同的照片。
這不僅簡化了檢查過程，而且還為工程師提供了一個由無人機攝像頭捕獲的歷史數據庫。這允許檢查員隨著時間的推移比較無人機圖像，並更容易地發現基礎設施中的缺陷。
變電站組件的詳細無人機檢查
最終結果是可以更頻繁、更詳細地檢查變電站，確保檢查員的安全，公司節省時間和金錢，更容易注意到基礎設施的故障和損壞，並且消費者受益於連續、不間斷的流量的電。
在昆北變電站，搭載 Zenmuse L1 的 M300 飛行了 8 分鐘的任務，其中包括 43 個航點，並生成了 120 張高分辨率圖像。無人機最終覆蓋了 306 mx 120 m（335 yd x 131 yd）的區域，並且毫不費力地飛過變電站中容易出現高水平電磁輻射的部分。當無人機在每次預編程飛行後返回時，工程師使用 DJI Terra 軟件在幾分鐘內輕鬆生成了一個精細的 3D 模型，然後分析了數據。通過這種方式，團隊能夠快速了解變電站的任何結構變化。
搭配 Zenmuse L1 的 Matrice 300 RTK
🔵驚人的結果
在實施無人機自動化檢查後，CSG 團隊發現無人機檢查比單獨人工檢查的效率高 500%。更好的是，自動化無人機檢查消除了安全問題，降低了成本並顯著提高了效率。
在眾多變電站使用大疆無人機後，南方電網團隊確定，大疆無人機自動化巡檢解決方案是維持中國西電東電網正常運行的關鍵部分。
“通過使用大疆的自動化無人機巡檢，我們確保了從西部雲南到中國東海岸及其他地區的水電安全傳輸。在整個地區擁有穩定可靠的電力不僅可以促進經濟發展，還可以確保我們的客戶能夠過上更富有成效的生活。”
——昆北變電站副站長王丹
Matrice 300 與 Zenmuse L1 一起檢查昆北變電站
迄今為止，大疆無人機已實際檢查了中國超過 400,000 公里（216,000 英里）的電力線路，佔中國所有線路的 30% 以上。
與南玻團隊合作，在中國國家電網成功實施無人機自動化巡檢，是大疆創新的重要里程碑。展望未來，大疆計劃推出更高效、更智能、更人性化的無人機自動化巡檢解決方案，幫助工程師更快速、更有效地巡檢變電站、變壓器、輸電塔等電網關鍵環節。
資料來源：
https://www.statista.com/statistics/280704/world-power-consumption/
