无人机电力巡检方案

2020-08-05 15:23:34 阅读量 77

摘要:为完成电站无人机自主精细化巡检电塔任务,复亚智能设计了一个软硬件综合系统平台,用于控制无人机线路巡检行为和对无人机线路巡检过程中的数据进行处理。

长久以来,我国电网庞大的输电线路网络巡检工作主要依赖人工巡视方式进行。巡检成果的时效性、安全性、准确性是人巡时代长期困扰电网运维部门的难题。近些年,无人机作为一种高科技的巡检利器在电网行业中得到迅速推广与应用。飞手通过操作无人机沿线路飞行,并同步拍照或者激光扫描,结合智能AI数据处理软件,可以快速、准确地发掘线路中的隐患缺陷。

无人机的使用帮助巡检班组人员提高了巡检效率,但是新的工作方式也带来了新的挑战。无人机巡检需要对无人机长时间的飞行控制操作,这对于基层班组人员的无人机操作技能要求极高。“炸机”、“撞塔”等事故的发生也随着机巡业务的扩大而与日俱增。在安全飞行的前提下,同一条线路在高手和新手飞过以后也可能产生迥异的巡视结论。行业迫切需要更加智能、更加安全、更加可控的巡检作业方式。降低无人机操作门槛,降低人员经验对于巡检工作的影响,进一步提升机巡作业效率,必将成为业界追随的技术趋势。“无人机全自主飞行”、“全自动起降机场”、“机器学习”、“边缘计算硬件”等新一代技术的攻克,将翻开电网巡检的下一篇章:智巡时代。

为完成电站无人机自主精细化巡检电塔任务,复亚智能设计了一个软硬件综合系统平台,用于控制无人机线路巡检行为和对无人机线路巡检过程中的数据进行处理。方案中运用自主机器人、图像识别、AI飞行等核心技术,自动机场负责无人机的存储、回收、电池更换、电池自动充电、控制;电网巡查无人机自主决策航迹、姿态、拍摄参数,获取高质量巡检数据;机载AI与云端实时互动,当云端诊断识别为故障时,对诊断故障目标进行多角度数据采集,不断提升识别诊断率,给电力用户提供优质、快捷的巡检数据报告。

本次方案以距离延庆站向西600米左右处的10kV配电线路为演示目标,在无飞手操控的模式下,让电网巡查无人机从延庆站机巢起飞,自动规划航线飞行到目标点,使用电力杆塔自动巡检功能自主巡检杆塔,同时完成了杆塔关键部位的拍照,拍摄角度、距离控制基本合理,清晰度满足分析要求。结束巡检之后再自行飞回延庆站机巢。

在巡检过程中电力巡检无人机利用图像识别技术自主识别出电塔中需要进行精细检视相关区域,如绝缘子、杆塔顶部等等。利用图像控制算法控制电力巡检无人机云台将机载高清相机对准上述区域,调自动整焦距放大该区域,同时始终锁定目标处于画幅中央,以此进行详细巡视和有针对性的诊断故障。

那么如此智能的电力巡检无人机作业,是如何实现的呢?简单来说,只需要三步。

第一步,建立厘米级精度的三维点云地图。即通过激光雷达获取线路走廊内的高精度三维点云作为基础三维地图,随后使用AI算法自动识别提取关键特征(杆塔、导线、绝缘子等)的空间参数,最后自动关联电网资产数据库中的台账记录。

第二步,基于三维地图进行复杂航迹规划。借助深度学习算法帮助实现杆塔本体精细化巡检的拍照点自动化精准选定,形成平滑连接各拍照点的飞行航迹,并上传至无人机飞控系统中。

第三步,电力巡检无人机依据规划的飞行航迹,在RTK厘米级精度定位信号下进行复杂业务自主飞行,并借助激光雷达进行自主导航避障。

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