成熟的無人機(jī)要學(xué)會自己飛行——國網(wǎng)隴南供電公司無人機(jī)自主巡檢工作紀(jì)實(shí)
發(fā)布日期：2021-03-18 17:42:48分享到：
“任務(wù)開始執(zhí)行，飛機(jī)即將前往起始點(diǎn)......”3月17日，在330千伏天成線線路上空，一架“無人操控”的多旋翼無人機(jī)按照既定航線，實(shí)現(xiàn)“站到站”的自動巡視、數(shù)據(jù)畫面回傳等高壓線路巡視工作全過程場景應(yīng)用。這是無人機(jī)巡視維護(hù)電力線路的一個縮影。國網(wǎng)隴南供電公司創(chuàng)新電力線路巡檢方式，實(shí)現(xiàn)了從“人巡走山路”到“無人機(jī)人工操控”再到“無人機(jī)自動巡航”的三級跳，開啟“智慧線路”新征程。“以前巡視不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且效率比較低，望遠(yuǎn)鏡也檢測不到供電鐵塔頂端的情況?！睋?jù)該公司無人機(jī)作業(yè)班回憶，在使用無人機(jī)巡檢電力線路前，想要兩丁線和階丁線，他們需要一大早起來準(zhǔn)備。隴南地形崎嶇，每當(dāng)去兩丁線和階丁線，周虹辰和同事們都需要驅(qū)車到山腳下，再徒步去巡視線路?！把惨曇蛔F塔也就幾分鐘，而我們走過去卻要花好幾個小時?！比缃窕叵肫饋恚嚅L周虹辰苦笑道。“山上基本沒有路，山林里樹很高，看不見鐵搭和線路，就要在林子外‘瞄準(zhǔn)’鐵塔的位置，一直朝著那個方向走?！比沃仃栒f道，有時候也會越走越遠(yuǎn)，就需要再重新“瞄準(zhǔn)”后繼續(xù)出發(fā)，他已經(jīng)記不清去巡線走過了多長的路。
但令他們最頭疼的還不是翻山越嶺，有一些叢林，還有各種蛇蟲蟻獸出沒?！肮尾了慵页１泔?，最麻煩的是螞蟥襲擊?！逼羁∏寤貞浀馈摲诓輩仓械奈涹ǎ瑯O不容易被發(fā)現(xiàn)，有時腳下濕透了，才會發(fā)現(xiàn)螞蟥在吸血。被螞蟥叮咬過幾次之后，慢慢有了經(jīng)驗(yàn)，每走一段就要停下來，綁緊褲腿，清理一下鞋子，做好防范。在徒行路上，他們得不斷用拾來的木棍探路，“巡線路上經(jīng)常有蛇蟲蟻出沒，敲一下草叢可以把他們嚇跑了”。每次巡線，他們至少要翻越兩三座大山，早上6點(diǎn)出發(fā)，最快到晚上9點(diǎn)才能回來，午飯只能在山上湊合。每次上山，他們都會買幾個餅、一包榨菜和幾瓶水。有時水喝完了，只能喝山澗的溪水。進(jìn)山遇到下雨下雪，則更為艱苦，山路濕滑，上下山只能連滾帶爬，每次回去，完全成了泥人。“遠(yuǎn)看是個要飯的，近看是個巡線的。”他們常常自嘲道。“準(zhǔn)備就緒，可以起飛”，在110千伏宕鐵線上空響起了陣陣轟鳴，一架無人機(jī)在隴南供電公司輸電運(yùn)檢中心“飛手”周虹辰的操作下，平穩(wěn)的在空中盤旋，鳥瞰著各基電力鐵塔。2020年8月18日，“8.12”暴洪災(zāi)害的期間，輸電運(yùn)檢中心組織人員對因連續(xù)強(qiáng)降雨引起的線路隱患進(jìn)行排查治理。伴隨著旋翼的轟鳴聲，一架搭載著高清攝像頭的四旋翼無人機(jī)騰空而起，開始了對線路實(shí)施無人機(jī)精細(xì)化巡視，對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行360度全方位無死角排查是否存在缺陷。
110千伏宕鐵線承擔(dān)著蘭渝鐵路的供電任務(wù)，對電氣化鐵路的牽引供電、鐵路運(yùn)輸信號供電、鐵路地區(qū)電力供應(yīng)的重要性不言而喻。由于連續(xù)數(shù)日的暴雨沖刷，河道被迅速拓寬，水位暴漲，使得原本離河有十幾米遠(yuǎn)的41號塔現(xiàn)在距離河岸只有5米左右的距離，存在嚴(yán)重的安全隱患，同時也影響著蘭渝鐵路的安全運(yùn)行。自發(fā)現(xiàn)這一隱患后，輸電運(yùn)檢中心果斷行動，對宕鐵線41號塔靠河一側(cè)進(jìn)行加固。10多個人經(jīng)過10幾個小時的奮戰(zhàn)，裝土700余袋，駐好了20多米寬，2米多高的堤壩，還在上面蓋上了一塊大彩布，別樣的“護(hù)坡”加固完成，順利完成了此次安全隱患排查治理任務(wù)。2020年，隴南供電公司從無人機(jī)出入庫、充放電、維修和應(yīng)用管理等方面建立出入庫系統(tǒng)，全面規(guī)范各類型17架無人機(jī)管理，保證所有無人機(jī)始終處于“待命”狀態(tài)，不定期開展無人機(jī)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，開展討論建議，進(jìn)一步健全了無人機(jī)工作機(jī)制。2020年，隴南供電公司輸電運(yùn)檢中心已應(yīng)用無人機(jī)在線路驗(yàn)收、故障巡視、現(xiàn)場勘察、輔助帶點(diǎn)作業(yè)等領(lǐng)域開展工作，完成重要線路30條，桿塔1230基的巡視工作，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。并于10月，組建了無人機(jī)作業(yè)班，配備4名飛手，承擔(dān)中心所轄輸電線路的巡視工作，探索和實(shí)踐無人機(jī)新技術(shù)，全面推進(jìn)無人機(jī)智能巡檢技術(shù)應(yīng)用。“以往人工操作無人機(jī)，由于作業(yè)人員技能水平和判斷標(biāo)準(zhǔn)不同，巡視質(zhì)量和結(jié)果偶有誤差，還存在一定的操作風(fēng)險，且每次作業(yè)需要一名操作員和一名監(jiān)護(hù)員配合作業(yè)，工作效率相對較低。”周虹辰介紹道，如今，采用無人機(jī)自動駕駛巡檢后，僅需一名監(jiān)護(hù)人即可完成全部巡視作業(yè)，降低了人工成本和作業(yè)強(qiáng)度，工作更規(guī)范安全，巡視效率還提升了15%。在短短15分鐘內(nèi)，無人機(jī)班就完成了330千伏輸電線路連續(xù)5基自主巡檢，實(shí)現(xiàn)了“點(diǎn)到點(diǎn)”的自主飛行、自主巡檢、自動拍照等輸電線路桿塔巡檢工作全過程應(yīng)用。這也標(biāo)志著隴南電網(wǎng)330千伏輸電線路從“人工機(jī)巡”向“自主機(jī)巡”的突破。
在新技術(shù)的幫助下，只需要導(dǎo)入航線，啟動“一鍵啟飛”，無人機(jī)就能自動完成日常線路的巡視工作，即使是幾十米高塔上的一個拇指大小的螺絲松脫也逃不過無人機(jī)的“法眼”。據(jù)介紹，無人機(jī)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(dá)到厘米級)，通過高精度點(diǎn)云坐標(biāo)精確規(guī)劃無人機(jī)巡視軌跡，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)站到站、塔到塔的高精度自動駕駛巡視，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時回傳等功能。而其難點(diǎn)主要在于前期人為操控定位打點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集的過程，無人機(jī)能否安全完整的執(zhí)行航線命令，實(shí)現(xiàn)自主巡航，取決于記錄的每一個點(diǎn)是否準(zhǔn)確，飛行軌跡是否安全有效，所以這對于無人機(jī)“飛手”的技術(shù)也是一個相當(dāng)大的考驗(yàn)。無人機(jī)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(shí)現(xiàn)無人機(jī)精細(xì)化巡檢自主作業(yè)。目前已利用無人機(jī)搭載激光雷達(dá)系統(tǒng)，開展線路走廊高精度激光點(diǎn)云影像數(shù)據(jù)采集，已完成6條線路340公里點(diǎn)云三維實(shí)景建模。通過后臺建模后，可以智能地實(shí)現(xiàn)樹障排查、交叉跨越精確測量、隱患檢測、導(dǎo)線弧垂自動檢測等，為線路的狀態(tài)分析和運(yùn)維決策提供可靠的依據(jù)。現(xiàn)階段，為全面加強(qiáng)移動巡檢任務(wù)閉環(huán)、無人機(jī)巡檢規(guī)范以及在線監(jiān)測裝置、智慧線路的統(tǒng)一管控，隴南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(shí)現(xiàn)輸電運(yùn)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(jī)巡檢視頻、在線監(jiān)測視頻等實(shí)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(yùn)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)隴南供電公司開始規(guī)模化采用無人機(jī)自主巡檢。以“打造無人機(jī)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(biāo)，全面規(guī)范無人機(jī)自主巡檢規(guī)模化作業(yè)智能化水平。完成所轄重點(diǎn)線路自主巡航建模及無人機(jī)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(yùn)維質(zhì)效。國網(wǎng)隴南供電公司將繼續(xù)堅(jiān)持科技引領(lǐng)、智慧發(fā)展導(dǎo)向，強(qiáng)化無人機(jī)應(yīng)用，加強(qiáng)自主科技創(chuàng)新，推進(jìn)“無人機(jī)+在線監(jiān)測+人工”三體系一平臺建設(shè)，開創(chuàng)隴南輸電線路智慧型發(fā)展新局面!(石婧)
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