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到2020年，电力运维实现无人机巡检全流程自动化？
发布时间：
2020-10-14 13:55
来源：
自2012年左右开始，多旋翼无人机就进入了电力巡检领域，开始成为了巡检人员视觉和动作的延伸，并成为一件得心应手的工具。多旋翼无人机能去到巡检人员无法到达或不便到达的地方，高效而安全地完成了原本耗时耗力的周期性工作，把巡检人员从高强度的体力劳动中逐步解放出来。
大疆经纬 M210 RTK 进行电力巡检作业
最近几年来，为响应中国电力物联网战略，电力日常运维工作的流程进一步细化为：数据采集-数据整理-数据分析-信息提取-结论上报这几个环节。
无人机电力巡检发展到现在，目前仍然处于“人巡为主，机巡为辅”的阶段，原因还是无人机巡检目前还处于手动操控为主，巡检工人在实际上岗前，需要经历一定的培训才能开始使用。随着电力运维要求的逐步提高，简化巡检过程、提高巡检效率成为无人机在巡检领域发展的重要课题，自动化智能化无疑将是无人机发展的重要方向。
挑战与愿景
现有电力巡检无人机的工作模式以人工操作巡检、人工整理数据为主，其巡检效率及人工参与时间还有较大优化空间。目前的巡检作业模式和数据整理模式面临的挑战主要有三大环节。
它们分别是：
1、需要占用大量人力(包含前期培训和现场操作)
2、数据不闭环(无人机所采集的数据不能实时地同步到数据处理单元)
3、信息不连续(处理数据得到的信息无法及时传递回到生产系统以指导生产)。
为了解决以上问题，行业专家也提出了三种思路：
1、无人机采用自动巡检以解决数据采集阶段人工占用量大的问题
2、引入智能识别技术在前端(无人机)/后端(服务器)对数据进行处理，进而获取关键信息
3、引入无人机作业管理平台，将无人机整个作业过程信息闭环。
巡检流程自动化：教机器人飞，还是让机器人自己飞
以往的户外电力巡检，都要靠人力行走、攀爬，人力占用量非常大，且整体效率不高。无人机的出现，能极大地解决这个问题。现阶段的自动巡检，主要采用航线飞行模式，辅助以过程闭环，保证巡检精度。
无人机巡检航线规划主要有示教规划和离线规划两种。
无人机其实也是机器人的一种。所谓，无人机飞行的示教规划，简而言之，就是通过编程告诉无人机要执行的步骤。比如大疆无人机经纬M200系列等，配合大疆Pilot软件，使用航点规划功能，在地图上进行位置打点，规划航线，无人机就可以按照航线规划的路径，进行飞行作业。
另一种是离线规划，基于离线编程，是通过软件，在电脑里重建整个工作场景的三维虚拟环境，然后软件可以根据任务需求完成自定动作，同时配合软件操作者的一些操作，自动生成机器人的运动轨迹，即控制指令，然后在软件中仿真和调整轨迹，最后生成控制代码传输给无人机。
两种规划方式各有优劣，随着实际应用的不断涌现，无人机巡检流程自动化会更加智能化。
数据处理自动化：图像深度学习将是关键
日常巡视过程中，重点是要能迅速发现线路、杆塔等设备的细节问题，但现场作业时，常常发生外力对无人机巡检精度产生消极影响的情况，这些外力包括：大风、强光、信号干扰。因此，在巡检过程中引入图像识别技术，无人机能够准确识别拍摄器件，并自动修正拍摄角度，调整相机参数，从而提升系统鲁棒性。
常见的应用，是利用无人机搭载的高性能计算平台，实时分析拍摄图片，实时处理轻量级的缺陷，并通过网络上报至生产系统。例如大疆的高性能计算平台妙算Manifold2，即可搭配经纬 M200 V2 系列使用，实现定制化的智能识别分析。
此外，也可利用平台级的计算能力，对图像数据精细深度分析，进一步挖掘细节缺陷，保证运维安全。
信息反馈自动化：中央机库要来了
巡检作业流程中的重要一环，是如何有效管理现场采集的所有数据，并将数据提炼成有效的信息。
我们知道，数据不等同于信息，数据可能是海量或者大尺寸的，但信息一定是凝练、可概括的。在当前的技术条件下，大尺寸的数据样本通过无线链路实时传输，尚不成熟。因此针对飞行任务、数据积累、资源管理、集成融合等方面组建一套无人机综合数据管理平台，是能有效保证输配电线路及其设备安全的一项基础工作。
通过飞行任务管理，解决信息流末端到前端的贯通，通过数据积累功能，把飞行日志数据存储于平台，一边进行统计分析，一边查询跟踪等;通过资源管理，实现飞机与组织架构、人员之间的对应关系，对不同角色权限清楚划分;通过集成融合，使用无人机作业，并与现有信息系统结合，将系统数据上传到上一级平台，发挥网络协同效应。
例如大疆推出的无人机综合在线管理平台大疆司空，就可以发挥实时传输、数据管理、团队设置、航线规划等功能，为信息自动化反馈以及多编队飞机的同时管控提供了有力支撑。类似的平台，未来有望成为无人机电力运维的“中央机库”。
电力运维全面自动化展望
无人机自动航线飞行，节省了大量的人力，使得巡检人员能从大量体力劳动中解放出来，投入到更高阶的数据分析处理中去。运维班组的作业模式和人员结构也因此得到优化，可以提高电网的可靠性。
无人机搭载高性能计算平台，进行轻量级图片识别处理，可以有效提高现场作业时发现问题的效率，实时处理;并将问题分析输出，上传至后台。
而在线管理平台的加入，则全面地提升了无人机电力运维的自动化水平。无人机综合数据处理平台及自动化精细巡检的结合，也是一种环保快捷的巡检作业方式，有效地推进了电力环保、绿色巡检的进程。
目前，业内已经有比较成熟的无人机机型用于输电线路杆塔自动化巡视，比如大疆的精灵 Phantom 4 RTK、经纬 M600 系列、经纬 M200 V2 系列等。随着电力事业单位和类似大疆等企业的不断深耕投入。
随着巡检流程自动化、数据处理自动化、信息反馈自动化的不断发展，我们已经可以看到一个积极的未来轮廓：或许，在2020年左右，我们就有望实现电力运维的全流程自动化。
关键词：
帝博电力，110KV输电，供电，变电，发电
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