“1號網格巡檢任務已下載,現場風速小於5級,網絡及定位信號正常,準備起飛。”在福建省福州市平潭縣110千伏前進變電站,國網福建電力有限公司電力科學研究院技術人員韓騰飛輕點鼠標,一架搭載可見光及紅外鏡頭的無人機從“無人機機場”騰空而起,開始巡檢。按預先規劃的航線和指令,這次巡檢需要完成1個基輸電杆塔、3個基配電杆塔、1個變電站間隔的任務。
與此同時,在福州市區,國網福州供電公司技術人員正通過“無人機機場網格化作業模塊”系統,實時監督現場作業情況,查看作業無人機巡檢圖像及航行軌跡。25分鐘後,1號網格巡檢任務完成,巡檢圖像遠程上傳至後臺並自動命名匹配,啓動“人工智能缺陷識別”功能,查出1處金具鏽蝕缺陷。技術人員對缺陷進行復審後,推送給線路檢修人員。整個巡檢過程實現了數字化管理、遠程化操控、無人化作業,有效提升了設備利用率及作業效率。
國網福建電科院輸變電中心(機巡中心)副主任陳伯建告訴記者,2022年,國網福建電力打破傳統單專業、單班組巡檢思路,探索基於“無人機機場”的輸變配多專業數字化、無人化協同巡檢模式,全面開展三明城郊、福州平潭、廈門同安等地“無人化”巡檢示範區建設。
“無人機‘機場+網格化’協同巡檢模式打破了傳統專業間的壁壘,促進了多專業共享共用,真正做到全自主‘無人化’作業。”國網福建電力設備部輸電處副處長吳曉傑介紹,在不同應用場景的“無人化”巡檢示範區建設中,需要攻堅的難題也不盡相同。比如,平潭縣所在的海島風比較大,空氣鹽密度高,需要確保無人機可防腐並能準確甄別作業條件。平原地區人口密度大,需要確保無人機巡檢時安全可靠。山區地形複雜、通信信號易受遮擋,需要確保無網絡區域高精度定位、圖傳信號穩定。
當前,國網福建電力有限公司在無人機規模化應用基礎上,選取具有典型代表的4座海島220千伏變電站及周邊輸電線路,探索多專業融合的數字化、無人化巡檢,編制梳理技術導則、規範作業指導書,初步規劃了100多條自主巡檢航線,可覆蓋約100平方公里內4座海島變電站、13條輸電線路、61條配電線路,形成以變電站爲中心,向四周輸電、變電、配電線路輻射3公里的無人機“無人化”值守。
陳伯建告訴記者,與傳統無人機巡檢模式相比,“網格化+機場”巡檢模式能夠有效提升無人機複用率,實現“一架無人機多專業共享,一次飛行多任務共用”,減少網格內不同專業人員重複往返現場,節省大量工時,提升無人機巡檢效率。在該巡檢模式下,網格內的無人機配置量較原來降低了30%,減少了60%的人工時,而且實現了無人機作業全過程“無人”值守。
“無人機網格化協同巡檢是以單架無人機續航能力爲半徑,將巡檢區域進行網格劃分,運用無人機巡檢網格區域內的輸電、變電、配電等電力設備。它就像‘打車’軟件,能夠根據業務部門生產需求,自動匹配最近的機場爲其執行作業,提升設備利用效率。”陳伯建認爲,“無人機機場”就像民用飛機的機場,是給無人機充電、遮風擋雨的“家”,也是給無人機派發任務、傳輸數據的“大腦”。
“這個白色長方體箱子集成了超廣角監控相機、一體化氣象站、雨量計等,內部還安裝有空調、備用電源、圖傳模塊、邊緣計算模塊接口等。這個‘家’的部署特別容易,僅需地面固定、接入電源和網絡,通過遙控器快速配置。”深圳市大疆創新科技有限公司能源行業業務拓展經理趙海洋介紹了“無人機機場”的詳細功能和特點。
大疆公司“無人機機場”是無人機的“保姆”與“管家”。監控中心的機場網格化作業模塊遠程下達任務後,機場自動喚醒無人機,並指導其自動執行巡檢任務。在執行過程中,全程可監測,並支持人工干預中斷任務,切換手動操作。任務完成後,無人機自動返航回收再進入機場,將數據上傳到服務器,通過服務器端內置的人工智能自動處理數據,生成缺陷報告等巡檢所需的成果。
大疆公司“無人機機場”具有智能物聯、雲邊協同的人工智能前端能力,可以實現更深度、更廣域、更可靠的人工替代。依託“無人機機場”,可以有效保證智能巡檢能力的網格化覆蓋,實現運維策略的精準執行、設備狀態的高效獲取和快速響應。面對平潭海風大、溼度高、鹽密度高等環境特點,大疆公司“無人機機場”配置了更強的無人機動力性能、抗腐蝕性能,以及微氣象站,靈活應對海島場景下的巡檢需求。
當前,國網福建電力已完成28套大疆“無人機機場”的部署應用,還有27套正在接入中。下一步,國網福建電力將繼續深化無人機巡檢應用,加大“無人機機場”配置,拓展無人機網格化巡檢應用範圍,推進運維模式數字化轉型,讓電網更“智能”,以數字化技術賦能新型電力系統示範區建設。