業內習慣將2015年稱為無人機在電力巡檢應用的元年，這一年國家電網和南方電網相繼出臺無人機巡檢作業規范，如DL/T 1482-2015《架空輸電線路無人機巡檢作業技術導則》，無人機真正投入到電力運檢作業中。隨之不久，廣東電網公司在《“十三五”輸配電線路“機巡+人巡”協同巡檢實施方案》中指出，到2020年廣東電網公司要實現110千伏及以上線路機巡覆蓋不少于90%，機巡占比不少于60%，線路巡檢成本降低20%以上。
四年過去，隨著技術和經濟的發展，無人機在電力運檢中扮演的角色愈發重要。傳統飛手操作無人機巡檢電力桿塔的模式，在過去保障電力供應，提升巡檢效率方面作出了巨大貢獻，但隨著國家電網“三型兩網”戰略的提出，如何規范數據采集，有效利用分析，進一步提升巡檢自動化、智能化程度成了新時代的命題，筆者走訪廣東、江蘇和浙江等十三個省份，尋找無人機智能巡檢的答案。
深圳市多翼創新科技有限公司立足電力運檢難題，致力于為電力行業客戶提供全方位、多場景的無人機精細巡檢解決方案。
方案由軟件管理平臺、巡檢平臺和行業級無人機組成，以電力場景下的無人機飛行規范與信息安全要求為框架，結合物聯網和人工智能，提供變電站周邊線路巡檢、主網桿塔及配網桿塔無人機智巡解決方案。
軟件平臺：
由3部分組成：
1) 負責任務接收和現場調度的現場監控APP；
2) 負責任務調度、巡檢數據管理的云端中央管理系統。
3) 云-邊-端協同物聯網系統，實現物聯終端監測數據的同步分發
巡檢數據采集端– 三大巡檢平臺：
適應不同場景需要的固定式自動機場、移動式四機航母和皮卡式膠囊機場。
AI算法：
視覺導航算法：保障飛機精準降落；
輔助拍攝算法：增強拍照準確率；
缺陷識別算法：自動化判別缺陷數據。
上述方案已經在國網部分省市落地開花，應用于生產一線。
一、固定式自動機場實現華東某變電站周邊輸電線路精細化巡檢，讓無人值守更進一步
變電站周邊線路地理位置相對偏遠，線路數量分布密集，人工巡檢費時費力且質量不一。固定式自動機場可實現無人機對變電站周邊線路的自主精細巡檢，相較于作業人員到達現場操縱無人機巡檢，固定式機場深化智能，進一步提升自動化程度和解放人力。
由“有人”到“無人”
在變電站內部署固定式無人機機場，在云端管理系統下達巡檢任務后，無人機自主起降并實現精細化巡檢，任務完成后，無人機被機場自動回收，巡檢數據傳回云端，并借助AI算法快速識別缺陷。
整套無人機自主精細巡檢變電站周邊線路方案設計過程中，從無人機存放的環境安全，到無人機現場無人操縱情況下的飛行安全，層層攻關“無人值守”難點：
【無人機存放環境安全】
1、機艙本身IP54防護等級，保護艙內無人機不受一般雨水、灰塵破壞；
2、工業空調，持續保障艙內適宜溫濕度；
3、智能機械臂，自主為無人機充/換電；
4、UPS提供應急供電機制
【無人機飛行安全】
1、任務執行前的機場和無人機自檢；
2、無人機起飛前氣象安全條件確認；能監測當前天氣和預測任務期間天氣情況，氣象條件不佳時，無人機禁飛。
3、無人機電量安全機制；起飛時，監測當前電量，預估作業消耗電量及返航所需電量，一旦電量降至返航所需電量，無人機啟動返航機制；精準降落后，設置電量閾值，一旦低于閾值，機場即對無人機進行充電/換電。
4、高延遲通信； 當遙控器與無人機通信不佳時，無人機啟動懸停機制。
5、無人機飛行避障機制；
【無人機妥善回收】
基于計算機視覺和RTK技術，實現無人機厘米級的精準降落，并由固定機場自動回收回機艙內。
【遠程智能運維】
自研日志系統，支持云-邊-端得日志匯總、持久化、可視化；基于日志數據積累和模式分析總結，提供從硬件到軟件的整體遠程運維支撐、快速故障排查、異常情況預測。
由“一個變電站”到“多個變電站”
【云-邊-端】方案架構，有效連接中央管理系統、固定機場和無人機。云端中央管理系統負責任務的統一下發和巡檢數據管理及多機場的監控，實現從一到多個變電站的統一管理，擴大智能運檢的作業半徑。
在數據傳輸方面，響應計算機系統等級保護規定和國家電網及南方電網對信息安全的要求，可實現專網或內網部署。
二、移動式四機航母實現華東某輸電線路多機多任務自主巡檢
從一個飛手操縱一架無人機巡檢一座桿塔，到無需飛手實現多架無人機同時巡檢多座桿塔，無人機在電力巡檢的潛力得到進一步釋放。深圳市多翼創新有限公司，與客戶聯合研制，首創四機航母，幫助電力客戶實現更高效地精細巡檢。
多個無人機同時作業需要考慮的因素十分復雜，如航線重疊，空域劃分，碰撞事故預防和多機監控等。四機航母內嵌無人機多機協同算法，有效分配各作業無人機空域，建立獨立的信息通道，保障四架無人機同時安全高效地對四座桿塔精細巡檢。
三、皮卡式膠囊機場完成浙江某輸電線路移動式精細巡檢
在浙江蒼南無人機實用化推進會議上，由多翼創新自主研發的皮卡式膠囊機場備受關注，對于當前無人機在電力巡檢應用過程中，密切關注的“如何由機巡為主升級為智巡”和“進一步的降本增效”等問題，多翼創新給出了滿意的答案。
該方案無需購置新的車輛，充分盤活電力局現有的皮卡資產，將機場搭載在電力局現有的皮卡上，巡檢人員操作平板即可指派無人機進行自主精細化巡檢，整個作業流程大幅度標準化和自動化，規范巡檢數據采集，為“三型兩網”建設作好鋪墊。
皮卡膠囊機場充分適應野外惡劣環境下的巡檢，可大幅改善偏遠地區輸電線路巡檢作業條件，提升巡檢作業效率。
1. 內置12KWh車載儲能包與和多組電池，解決無人機供電顧慮；
2. 網絡條件自適應，數據同時支持本地和云端同步；
3. 無人機精降條件自適應，在斜坡地形下，無人機依舊可精準降落回機場。
四、西北某地市無人機自主飛行，智能巡檢
各地方電網公司經歷了從人工巡檢到無人機手動飛行作業的進化。無人機手動飛行作業有效緩解了電網巡視效率低、巡視質量不統一、無法定量判斷設備狀態、覆蓋細節不夠等問題。但是隨著社會經濟的高速發展，社會對供電可靠性的要求也進一步提高。在無人機大規模應用的背景下，如何進一步優化機巡作業方式成了新命題。
“自動飛行”，是多翼創新提供給電力客戶的答案，由手動操控無人機到進一步賦予無人機智慧，實現無人機自主飛行，智能巡檢。多翼創新自主研發“飛巡大腦”無人機自主飛行系統，在巡檢實戰中，巡檢作業人員只需攜帶裝有飛巡大腦APP的平板和無人機，即可告別傳統的山路跋涉和手動操作，實現更安全更高效的巡檢。
1. 機型兼容；目前M210 RTK V2與phantom 4 RTK 機型的自主飛行。
2. 航線數據獲取；可通過多翼數據采集APP手動采集，或導入已有激光點云數據。
3. 自主精細巡檢：按巡檢作業規程自主精細巡檢桿塔。
4. 數據同步；根據網絡情況，自主選擇本地存儲和云端同步。
5. 一控多機；同時支持四架phantom 4RTK 無人機巡檢，實現更深度的自主飛行。
技術更迭，但初心不改。未來，多翼創新依舊扎根電力行業，給與無人機更多可能，擴展更多無人機巡檢場景，深化無人機在每一個場景的良好應用，讓無人機助力真正的智能運檢！
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