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)行無人機(jī)全自主智能巡檢測(cè)試。測(cè)試全程采用大疆無人機(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 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)的無人機(jī)巡檢為人工操控,但是巡檢精確度仍有待提升。
而無人機(jī)自主巡檢無需通過遙控器操控,在巡檢人員發(fā)出指令后,無人機(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 度無死角精細(xì)化巡檢。
通過三維激光雷達(dá)掃描、可見光拍攝以及紅外測(cè)溫,無人機(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展無人機(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)備存在的問題。相較人眼發(fā)現(xiàn)缺陷的能力,無人機(jī)自主巡檢將精確度提高了 5 倍。
結(jié)對(duì)共建齊探索
“通過無人機(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)行無人機(jī)自主巡檢的可行性,以及無人機(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)圍繞無人機(jī)專業(yè)管理班組建設(shè)、無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)管控、無人機(jī)圖像缺陷自主識(shí)別、無人機(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,大疆無人機(jī)已通過國(guó)家電網(wǎng)高海拔測(cè)試。接下來,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)無人機(jī)自主巡檢的新道路。
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