大疆無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)藏區(qū)“電力天路”自主巡檢

  今年7月，應(yīng)西藏拉薩供電公司邀請(qǐng)，國(guó)網(wǎng)泰州供電公司輸電無(wú)人機(jī)巡檢團(tuán)隊(duì)對(duì)藏中電力聯(lián)網(wǎng)工程500千伏朗許線等線路進(jìn)行無(wú)人機(jī)全自主智能巡檢測(cè)試。測(cè)試全程采用大疆無(wú)人機(jī)，成功達(dá)成各項(xiàng)考驗(yàn)指標(biāo)。這是我國(guó)首次在雪域高原實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)全自主電力巡檢，充分驗(yàn)證了高海拔地區(qū)自主巡檢的可行性。

“電力天路”作業(yè)難

  相較于平原地區(qū)，高原地區(qū)巡檢作業(yè)條件尤其艱難。被譽(yù)為“電力天路”的藏中電力聯(lián)網(wǎng)工程，是迄今為止世界上最復(fù)雜、最具挑戰(zhàn)性的高原超高壓輸變電工程。它由西藏藏中和昌都電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程、川藏鐵路拉薩至林芝段供電工程組成，起于西藏昌都市芒康縣，止于山南市桑日縣，跨越 3 個(gè)地市 10 個(gè)區(qū)縣。沿線自然環(huán)境惡劣，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平均作業(yè)海拔超過(guò) 4000 米，最高塔位與最低塔位之間海拔高差達(dá) 3100 米。

  拉薩地區(qū)高海拔多山地，航線落差巨大，山區(qū)風(fēng)環(huán)境復(fù)雜，甚至可能出現(xiàn)風(fēng)切變現(xiàn)象，這樣的地理環(huán)境給人工巡檢巡帶來(lái)了極大難度。傳統(tǒng)人工山地巡檢平均一天最多巡檢 3 公里，若遇到復(fù)雜地形，一天僅能巡視一基鐵塔，工作效率偏低，還有一定的人身安全隱患。

自主巡檢效率高

  此前，西藏地區(qū)的無(wú)人機(jī)巡檢為人工操控，但是巡檢精確度仍有待提升。

  而無(wú)人機(jī)自主巡檢無(wú)需通過(guò)遙控器操控，在巡檢人員發(fā)出指令后，無(wú)人機(jī)可以按照預(yù)先設(shè)定的路線，自主出發(fā)、自主巡檢、自主返回降落，進(jìn)行 360 度無(wú)死角精細(xì)化巡檢。

  通過(guò)三維激光雷達(dá)掃描、可見(jiàn)光拍攝以及紅外測(cè)溫，無(wú)人機(jī)可排查出螺栓、銷釘、螺帽等設(shè)備是否脫落。智能缺陷分析系統(tǒng)對(duì)巡檢圖像進(jìn)行缺陷標(biāo)注，并實(shí)時(shí)回傳到地面管控平臺(tái)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人工巡視一基鐵塔需要 1-2 小時(shí)，而無(wú)人機(jī)自主巡檢僅需 5-10 分鐘，還能夠發(fā)現(xiàn)人眼發(fā)現(xiàn)不了的缺陷及隱患，大大提高了巡線效率和精準(zhǔn)度，降低了高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

工作流

  本次泰州供電公司輸電無(wú)人機(jī)巡檢團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西藏電力檢修公司，選取藏中聯(lián)網(wǎng)工程 500 千伏朗許線，對(duì)其 149 號(hào)至 150 號(hào)桿塔及附近線路通道開(kāi)展無(wú)人機(jī)自主巡查和隱患診斷。

多機(jī)分工有保障

  據(jù)國(guó)網(wǎng)泰州供電公司無(wú)人機(jī)巡檢隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)張韌介紹，針對(duì)西藏地區(qū)多山地高海拔的作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)，本次作業(yè)先后使用了 3 款大疆無(wú)人機(jī)，分別是：精靈 Phantom 4、經(jīng)緯 M600 Pro 以及經(jīng)緯 M210。

  精靈 Phantom 4 用于航線采集測(cè)試。精靈 Phantom 4 體型小，便于攜帶，操作靈活。西藏地區(qū)山路難走，路況復(fù)雜，使用該機(jī)型作業(yè)可有效減輕巡檢人員的作業(yè)負(fù)擔(dān)，同時(shí)能簡(jiǎn)化本次巡檢的作業(yè)流程，降低時(shí)間成本，全面提升巡檢效率。

  經(jīng)緯 M600 Pro 搭載激光雷達(dá)對(duì)線路進(jìn)行掃描。經(jīng)緯 M600 Pro 具有可靠的飛行性能，載重高達(dá) 6 kg，搭載激光雷達(dá)后，可通過(guò)激光雷達(dá)反射波產(chǎn)生點(diǎn)云數(shù)據(jù)。后期，工作人員將采集到的信息生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行航線規(guī)劃。由于西藏地區(qū)桿塔檔距較大，本次作業(yè)采用分段掃描的形式完成。

  基于事先規(guī)劃的航線，經(jīng)緯 M210搭載可見(jiàn)光相機(jī)與紅外相機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)飛行，進(jìn)行精細(xì)化巡檢。經(jīng)緯 M210 擴(kuò)展靈活，具有智能控制系統(tǒng)且飛行性能出色，機(jī)身可靠耐用，可以適應(yīng)高海拔地區(qū)高寒、小微氣象多變等惡劣環(huán)境。這套解決方案將可見(jiàn)光圖像與紅外相機(jī)生成的紅外熱成像圖結(jié)合，分析照片查找故障目標(biāo)，找出設(shè)備存在的問(wèn)題。相較人眼發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，無(wú)人機(jī)自主巡檢將精確度提高了 5 倍。

結(jié)對(duì)共建齊探索

  “通過(guò)無(wú)人機(jī)自主巡檢進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋，可以避免人工操作的失誤”，張韌表示。

  本次赴藏工作驗(yàn)證了在高海拔地區(qū)進(jìn)行無(wú)人機(jī)自主巡檢的可行性，以及無(wú)人機(jī)紅外、激光雷達(dá)掃描、傾斜攝影等技術(shù)的實(shí)用性，有力保障了“電力天路”的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

  國(guó)家電網(wǎng)公司專家戴永東介紹道：“我們將重點(diǎn)圍繞無(wú)人機(jī)專業(yè)管理班組建設(shè)、無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)管控、無(wú)人機(jī)圖像缺陷自主識(shí)別、無(wú)人機(jī)三維數(shù)字平臺(tái)建設(shè)、線路通道防外力破壞管理等方面，向西藏拉薩供電公司提供人員幫助和技術(shù)支持。”

  此前，大疆無(wú)人機(jī)已通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)高海拔測(cè)試。接下來(lái)，DJI 大疆行業(yè)應(yīng)用將與國(guó)網(wǎng)泰州供電公司進(jìn)一步合作，與國(guó)網(wǎng)西藏拉薩供電公司以及國(guó)網(wǎng)西藏檢修公司結(jié)對(duì)共建，共同探索高原地區(qū)無(wú)人機(jī)自主巡檢的新道路。