廣東配網實現自動巡檢,DJI大疆無人機助12 萬公里線路運維智能化
大疆行業應用
配網巡檢難點
更不利的是,和主網相比,配網現有從業人員年齡結構偏大,人均運維里程卻是主網的3倍,運維力量更顯薄弱。另外,台山市地處沿海,每年夏季都面臨強颱風過境考驗,受損線路的及時定位和修復,都會消耗巨大的人力物力。
主網自動飛行啟發
然而配網線路桿塔較低,一般在10m~20m之間,且檔距較短,手動飛行往往遭遇嚴重的信號遮擋,飛行距離有限,不能完全發揮大疆無人機的作業能力。面對城區線路1~2月一巡、山區線路2~3月一巡的新要求,運維人員急需新的思路,來突破手動飛行的作業極限。
2019年初,廣東主網輸電線路實現無人機自動巡檢的消息傳來。通過直升機搭載激光雷達建立三維模型並生成航線,基於大疆MSDK同步開發“智巡通”軟件,選擇事先規劃的航線,可實現一鍵自動飛行。與手動飛行相比,該方案效率提升3倍以上。
這給配網運維帶來啟發:自動飛行會是理想的解決方案。
配網方案新突破
經反复研究發現:
1.可行方案:使用大疆的小型無人機配合大疆智圖軟件逐步採集點雲數據;
2.航線規劃:由於配網線路相對低矮且檢查點較少,實際作業中,無人機只需垂直俯拍即可,因此航線規劃和主網不同;
3.圖傳信號丟失問題:實際上不影響無人機按航線作業並安全返回,可在作業結束後導出照片和視頻記錄。
循此思路,在多年傾斜攝影作業技術積累的基礎上,廣東電網機巡中心和江門台山、雲浮羅定、韶關新豐等局通力合作,經多方300 餘架次的現場測試,終於探索出一條低成本、可複制的配網無人機自動巡檢方案:
1.使用精靈4 RTK逐步採集配網線路數據,利用大疆智圖軟件生成點云通道;
2.依托點云通道計算出最佳飛行路徑,生成航線;
3.使用精靈4 Pro或“禦” 2系列,配合“智巡通”軟件,按航線自動飛行巡檢。
該方案有兩個重要的技術突破。
其一,實現大範圍、低成本的高精度點雲採集。台山3000公里線路,投入40人,作業30天,完成8.4TB的數據採集。與傳統激光雷達方案相比,精靈4 RTK配合大疆智圖生成點雲,其性價比和效率優勢明顯。
其二,不再依賴圖傳、RTK 信號等,實現自動亞米級高精度大範圍飛行,每個架次可覆蓋一條支線約20~30 基桿塔。
使用大疆智圖軟件生成的點雲效果
以台山市四九鎮的萬達I線路為例。該線路位於城鄉結合部,約3km,含28基桿塔,平均高程16m。此前採取手動飛行作業,一個架次可巡完6基桿塔,整體耗時約1小時。
而部分基塔周圍發生圖傳信號丟失問題時,飛手常常迫不得已即時返航,導致作業中斷。依照新的自動飛行作業流程,一個架次即可完成全部28基桿塔巡檢,全程僅耗時20分鐘,作業過程十分順暢。整體而言,該段線路的作業效率提升了3倍以上。
據了解,廣東配網現擁有大疆各系列無人機超過4000 台,正使用精靈4 RTK 針對12 萬km 的山區線路進行大規模數據採集。截至今年8 月底,已累計飛行11023 次,完成5057km 的山區配網線路數據採集。由台山率先實現的自動飛行方案,將於2020 年在新豐、羅定、龍門、博羅、英德、信宜、廉江等單位全面推廣。
這個全新方案的實現,意味著廣東電網乃至南方電網的運維工作迎來了第二次突破。
“數字南網”前景可期
廣東機巡中心劉高介紹道:“針對山區配網無人機自動巡檢,廣東電網已經著手建立含點雲處理平台、三維航線平台、機巡大數據中心、圖像AI識別平台、機巡缺陷管理系統在內的綜合作業管理系統。台山局的自動飛行作業,驗證了該系統的有效性和穩定性。對於這項技術方案在更大範圍內推廣應用,我們很有信心。”
南方電網提出,要在2025 年基本實現“數字南網”。此前,廣東主網輸電線路已實現了無人機自動飛行。此次台山供電局針對山區配網線路,探索出新的無人機自動飛行方案,可謂再下一城。我們有望看到電網資產數據化、巡檢自動化、運維智能化的全面實現,“數字南網”局面大好。
這是廣東電網多年技術創新的結果。而DJI 大疆行業應用憑藉卓越的技術實力,為兩次重大突破提供了有力支撐。近年,“粵港澳大灣區”建設已成為“一帶一路”戰略的重要一環,廣州、深圳是兩大核心引擎。廣東電網與DJI 大疆行業應用的兩次合作突破,是國企與民營高科技企業聯合創新的代表之作,對區域經濟社會發展有深遠的典型意義。