聚焦電網運維實戰 | 引領無人機自動巡檢變革

That time

彼時

2019年5月23日，第五屆全國無人機電力巡檢技術交流會于杭州召開，普宙GDU有幸成為參加者之一。而會議的目的是為了推廣無人機在輸電線路運檢的專業化經驗、創新應用、提高工作效率，以及解決無人機巡檢過程中的實際難題。

彼時，南網、國網專家及相關大學教授，在會議上對過去四屆會議后相關行業發展取得的成績進行『批斗會』式的大型真相披露。

會議針對復雜背景的目標物提取算法識別率不足18%，以及需要多掛載協同工作情況時，雙云臺或多次重復拍攝時角度不一，導致數據無法使用等問題進行一一暴露。可以說，筆者從未見過如此真實的交流會。

大會上一直在揭露算法、硬件及應用的不足，但在場的無論是電網內部員工、大學教授還是無人機，或掛載生產商、算法提供商，大家都明白：無人機的自動化巡檢是一件在掙扎中慢慢等待，但一定會到來的事。

right now

此時

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會議已過去近6個月，在經歷了高溫和用電高峰及多次臺風搶險后，那些仍然使用著無人機人機結合巡檢方式的電網人，是否已經在這半年的積累中又向前挪動了一點點步伐呢？

當無人機機巢與不切實際的超長續航無人機等一系列噱頭褪去。我們也在思考一個問題：除了為賺點噱頭，我們能為這個世界做點什么真正能用的？

自動化巡檢的幾個難題

無人機巡檢早已從人力巡檢模式過渡到了人機巡檢——通過外業無人機拍攝，結合內業的區分篩選，再通過專業人員進行故障風險等級判斷，最后制作成巡檢報告，交由供電局統一處理。

外業拍攝不僅需要持證的專業飛手，還需要一個對電力桿塔位置及線路十分熟悉的人員進行配合。而內業的故障風險評價，更是需要一個專業的電網職工，才能對無人機拍攝的數據進行正確的評估。

外業自動化靠設備與技術，而內業自動化靠算法與積累。這是我們對電網巡檢運維自動化最核心的認知。有了這個指導方針，一切設備科研工作都圍繞著外業自動化進行，一切算法基礎研究與實現，都圍繞內業自動化進行。

目前已經實現的半自動巡檢，可以實現自動航點，并對航點針對性地設置多個動作，包括懸停、拍照、錄像等，且可以設置時長。但是仍存在以下難題：

難題一：自動航點功能定位復現不準，二次自動巡檢，照片拍攝角度不一，且有誤差積累；

誤差積累會導致沒有RTK輔助的自動航線飛行越來越不準，最終無法保證自動化巡檢的安全性與準確性。

難題二：無論是單云臺掛載還是雙云臺掛載，紅外可見光最重要的不是融合，而是同視場；

無論是雙光融合還是雙云臺掛載，始終存在紅外相機視場小于可見光相機，如果不能做到紅外雙光相機的可見光相機帶變焦功能，紅外巡檢的工作將十分繁瑣。

難題三：航點動作無法控制相機變焦，也就無法安全抓取目標圖像；

最大的難題就是數據獲取，自動化之后，一是對焦要快要準，二是最好能自動變焦到合適大小，或人為提前在航點動作中針對每個點位的變焦倍數進行設定。

難題四：無法通過無人機確定無人機與被拍攝物體的準確距離，在制定自動化航線時，僅僅靠經驗靠眼力確認是否安全是無法量化的。

外業自動化

推動巡檢無人機小型化趨勢

從最開始巡檢用的S1000系列——大八軸、六軸無人機；到現在，使用的巡檢用無人機越來越小、越來越便攜。口袋大小的折疊無人機，就能攜帶變焦相機與紅外相機。由于自動化的趨勢是人員少，甚至不用人，無人機也就越來越便攜。

但電網巡檢運維，真的只需要僅僅2倍的光學變焦以及低于640分辨率的紅外相機掛載嗎？在這里，需要解決的不是有和無，而是能夠落地的應用及數據質量。

SAGA Pro + 小三光

一公斤級別帶RTK的

折疊無人機SAGA Pro

SAGA Pro是一款輕型工業無人機系統，其機臂和腳架均可折疊，折疊之后只有A4紙的大小，輕小便攜，具備工業級性能，配備10KM高清圖傳，載重最高可達1Kg。

此外，SAGA Pro還具備大量高性能載荷支持能力，包括30倍光學變倍+4K錄像的可見光相機云臺GTZMHD30X、800×600分辨率的紅外測溫云臺GTIR800、標配4K可見光相機云臺等。

SAGA(鵬)配備4核2.5G高性能中央計算單元，能自主完成雙目智能避障，實現準確地識別目標與穩定的目標跟蹤，還可開放平臺擴展更多的機器視覺算法和工業定制應用。飛機端支持雙RTK天線側向功能，航向精度±2°，在磁力計受到干擾的環境下（如高壓電線附近），該功能可以替換磁力計，實現精準導航功能。

△//SAGA Pro網絡RTK設置界面

網絡RTK匹配+地面RTK使用，定位更加精準，確保無人機數據鏈的穩定，使得自動航線任務的巡檢應用復現成為可能。解決難題一，指日可待。

*SAGA Pro搭載機載4G網絡定位模塊，在有移動網絡的環境下，能提供CM級別的定位精度。

小三光

一公斤級別掛載的強化形態

小三光是為了解決難題二、三、四所設計的產品。

可見光10倍變焦匹配紅外相機，使用軟件無級控制變焦倍數，使得紅外巡檢時，可見光與紅外照片同視場，再也不怕找不到對應點，此為難題二解決方案。

可見光相機對飛控開放變焦控制。從此，飛行打點動作也能帶變焦，此為難題二解決方案。

利用激光測距，讓所有工作都有量化指標，這才是自動化巡檢的必備條件。精細化巡檢過程中，無人機距離電力桿塔的距離，從此不再是一個可能的值，只有數字才最穩定，只有數據才能讓我們確認安全。

實踐是檢驗真理的唯一標準。隨著無人機在電力行業的逐漸深入應用，所暴露的問題必定會隨著更多技術的融入迎刃而解，而擁有多項創新技術的普宙無人機也勢必在電力行業中發光發熱！