That time
彼時(shí)
2019年5月23日,第五屆全國無人機(jī)電力巡檢技術(shù)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(jī)在輸電線路運(yùn)檢的專業(yè)化經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新應(yīng)用、提高工作效率,以及解決無人機(jī)巡檢過程中的實(shí)際難題。
彼時(shí),南網(wǎng)、國網(wǎng)專家及相關(guān)大學(xué)教授,在會議上對過去四屆會議后相關(guān)行業(yè)發(fā)展取得的成績進(jìn)行『批斗會』式的大型真相披露。
會議針對復(fù)雜背景的目標(biāo)物提取算法識別率不足18%,以及需要多掛載協(xié)同工作情況時(shí),雙云臺或多次重復(fù)拍攝時(shí)角度不一,導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法使用等問題進(jìn)行一一暴露??梢哉f,筆者從未見過如此真實(shí)的交流會。
大會上一直在揭露算法、硬件及應(yīng)用的不足,但在場的無論是電網(wǎng)內(nèi)部員工、大學(xué)教授還是無人機(jī),或掛載生產(chǎn)商、算法提供商,大家都明白:無人機(jī)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(shí)
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會議已過去近6個(gè)月,在經(jīng)歷了高溫和用電高峰及多次臺風(fēng)搶險(xiǎn)后,那些仍然使用著無人機(jī)人機(jī)結(jié)合巡檢方式的電網(wǎng)人,是否已經(jīng)在這半年的積累中又向前挪動了一點(diǎn)點(diǎn)步伐呢?
當(dāng)無人機(jī)機(jī)巢與不切實(shí)際的超長續(xù)航無人機(jī)等一系列噱頭褪去。我們也在思考一個(gè)問題:除了為賺點(diǎn)噱頭,我們能為這個(gè)世界做點(diǎn)什么真正能用的?
自動化巡檢的幾個(gè)難題
無人機(jī)巡檢早已從人力巡檢模式過渡到了人機(jī)巡檢——通過外業(yè)無人機(jī)拍攝,結(jié)合內(nèi)業(yè)的區(qū)分篩選,再通過專業(yè)人員進(jìn)行故障風(fēng)險(xiǎn)等級判斷,最后制作成巡檢報(bào)告,交由供電局統(tǒng)一處理。
外業(yè)拍攝不僅需要持證的專業(yè)飛手,還需要一個(gè)對電力桿塔位置及線路十分熟悉的人員進(jìn)行配合。而內(nèi)業(yè)的故障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),更是需要一個(gè)專業(yè)的電網(wǎng)職工,才能對無人機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的評估。
外業(yè)自動化靠設(shè)備與技術(shù),而內(nèi)業(yè)自動化靠算法與積累。這是我們對電網(wǎng)巡檢運(yùn)維自動化最核心的認(rèn)知。有了這個(gè)指導(dǎo)方針,一切設(shè)備科研工作都圍繞著外業(yè)自動化進(jìn)行,一切算法基礎(chǔ)研究與實(shí)現(xiàn),都圍繞內(nèi)業(yè)自動化進(jìn)行。
目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的半自動巡檢,可以實(shí)現(xiàn)自動航點(diǎn),并對航點(diǎn)針對性地設(shè)置多個(gè)動作,包括懸停、拍照、錄像等,且可以設(shè)置時(shí)長。但是仍存在以下難題:
難題一:自動航點(diǎn)功能定位復(fù)現(xiàn)不準(zhǔn),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(dǎo)致沒有RTK輔助的自動航線飛行越來越不準(zhǔn),最終無法保證自動化巡檢的安全性與準(zhǔn)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(jī)視場小于可見光相機(jī),如果不能做到紅外雙光相機(jī)的可見光相機(jī)帶變焦功能,紅外巡檢的工作將十分繁瑣。
難題三:航點(diǎn)動作無法控制相機(jī)變焦,也就無法安全抓取目標(biāo)圖像;
最大的難題就是數(shù)據(jù)獲取,自動化之后,一是對焦要快要準(zhǔn),二是最好能自動變焦到合適大小,或人為提前在航點(diǎn)動作中針對每個(gè)點(diǎn)位的變焦倍數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
難題四:無法通過無人機(jī)確定無人機(jī)與被拍攝物體的準(zhǔn)確距離,在制定自動化航線時(shí),僅僅靠經(jīng)驗(yàn)靠眼力確認(rèn)是否安全是無法量化的。
外業(yè)自動化
推動巡檢無人機(jī)小型化趨勢
從最開始巡檢用的S1000系列——大八軸、六軸無人機(jī);到現(xiàn)在,使用的巡檢用無人機(jī)越來越小、越來越便攜。口袋大小的折疊無人機(jī),就能攜帶變焦相機(jī)與紅外相機(jī)。由于自動化的趨勢是人員少,甚至不用人,無人機(jī)也就越來越便攜。
但電網(wǎng)巡檢運(yùn)維,真的只需要僅僅2倍的光學(xué)變焦以及低于640分辨率的紅外相機(jī)掛載嗎?在這里,需要解決的不是有和無,而是能夠落地的應(yīng)用及數(shù)據(jù)質(zhì)量。
SAGA Pro + 小三光
一公斤級別帶RTK的
折疊無人機(jī)SAGA Pro
SAGA Pro是一款輕型工業(yè)無人機(jī)系統(tǒng),其機(jī)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(yè)級性能,配備10KM高清圖傳,載重最高可達(dá)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(xué)變倍+4K錄像的可見光相機(jī)云臺GTZMHD30X、800×600分辨率的紅外測溫云臺GTIR800、標(biāo)配4K可見光相機(jī)云臺等。
SAGA(鵬)配備4核2.5G高性能中央計(jì)算單元,能自主完成雙目智能避障,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地識別目標(biāo)與穩(wěn)定的目標(biāo)跟蹤,還可開放平臺擴(kuò)展更多的機(jī)器視覺算法和工業(yè)定制應(yīng)用。飛機(jī)端支持雙RTK天線側(cè)向功能,航向精度±2°,在磁力計(jì)受到干擾的環(huán)境下(如高壓電線附近),該功能可以替換磁力計(jì),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航功能。
△//SAGA Pro網(wǎng)絡(luò)RTK設(shè)置界面
網(wǎng)絡(luò)RTK匹配+地面RTK使用,定位更加精準(zhǔn),確保無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的穩(wěn)定,使得自動航線任務(wù)的巡檢應(yīng)用復(fù)現(xiàn)成為可能。解決難題一,指日可待。
*SAGA Pro搭載機(jī)載4G網(wǎng)絡(luò)定位模塊,在有移動網(wǎng)絡(luò)的環(huán)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(qiáng)化形態(tài)
小三光是為了解決難題二、三、四所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。
可見光10倍變焦匹配紅外相機(jī),使用軟件無級控制變焦倍數(shù),使得紅外巡檢時(shí),可見光與紅外照片同視場,再也不怕找不到對應(yīng)點(diǎn),此為難題二解決方案。
可見光相機(jī)對飛控開放變焦控制。從此,飛行打點(diǎn)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(biāo),這才是自動化巡檢的必備條件。精細(xì)化巡檢過程中,無人機(jī)距離電力桿塔的距離,從此不再是一個(gè)可能的值,只有數(shù)字才最穩(wěn)定,只有數(shù)據(jù)才能讓我們確認(rèn)安全。
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。隨著無人機(jī)在電力行業(yè)的逐漸深入應(yīng)用,所暴露的問題必定會隨著更多技術(shù)的融入迎刃而解,而擁有多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的普宙無人機(jī)也勢必在電力行業(yè)中發(fā)光發(fā)熱!
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