无人机自动驾驶？广东电网公司2025年将全部实现！
智能技术融入南方电网生产领域
智能导航 自动巡视
广东电网公司2025年将
全部实现无人机自动驾驶
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无人机自行精细巡检作业
当前，自动驾驶技术炙手可热，但多数目光集中于汽车领域。广东电网公司异军突起，在业内率先建成多旋翼无人机自动驾驶系统，为电网智能运维带来重大变革。
“预计到2025年，广东电网无人机全部由手工遥控操作转变为自动驾驶。”记者3月5日从南方电网公司机巡作业现场经验交流会上了解到，目前，广东电网公司无人机自动驾驶技术配套的软件、硬件已经全部研发完毕，全体系实现了自动充电，航线自动规划、自动巡视，自动分析缺陷等。
手动转自动
智能技术取得突破性成果
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“这是广东电网研发的大型无人机直升机，2017年已经飞行1000公里，今年计划飞行2000公里，最近还做了夜航测试。”“采用书包大小的设备，即可获取精准的空间信息。”……
3月5日下午，在南方电网公司机巡作业现场经验交流会上，广东电网机巡作业中心的多旋翼无人机、固定翼无人机、大型无人直升机、无人机自动充电柜等各类机巡设备，激光雷达、固定翼自动驾驶技术等新技术悉数亮相。
在几十米高的输电铁塔顶端，一个小拇指粗的螺栓帽发生松脱现象，这是一张由广东电网无人机利用高清变焦相机拍回的照片。广东电网公司机巡作业中心副总工程师周华敏说：“可千万别小看这张照片，它的背后，涉及到高精度定位、AI识别等先进技术。”“整个作业过程就是飞机先飞过去，然后AI捕捉电力设备零部件，依次变焦、放大、拍照，最后对比识别。”
据广东电网公司机巡作业中心作业部专责刘高介绍，无人机自动驾驶技术有3个基础的技术支撑，一是RTK精准定位技术，能确保无人机的飞行导航达到“厘米级”精度；二是无人机搭载的高清相机及变焦技术，能确保设备部件的大比例、清晰成像；三是AI技术，可实现零部件的自动追踪及缺陷分析。
中国科学院无人机管控中心副主任、国家千人计划入选者郭庆华表示，广东电网公司机巡作业中心将激光雷达技术应用在电力巡线及无人机自动驾驶领域，取得了突破性成果，已达到国际先进水平。据悉，广东电网研发的无人机自动驾驶系统通过云端服务器精确规划无人机巡视轨迹，发送至现场作业无人机，无人机搭载可见光、红外相机等传感器，实现对输电设备的高精度自动巡视，并实现实时缺陷分析。
“今年广东电网将在佛山、清远、肇庆的8条主网线路、8条配网线路，开展无人机自动驾驶智能运维示范工程，实现站到站，站到户，7×24小时自动充电、自动巡检、自动分析缺陷。”广东电网公司机巡作业中心主任彭炽刚表示。
目前，广东电网公司无人机自动驾驶技术配套的软件、硬件已经全部研发完毕，全体系实现了自动充电，航线自动规划、自动巡视，自动分析缺陷。广东电网机巡中心负责人表示，预计到2025年，广东电网无人机将全部由手工遥控操作转变为自动驾驶。
大数据起航
数据分析成为重要生产力
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传统线路巡视跋山涉水效率低，高空作业风险大，通过无人机、直升机等代替人工，可实现规模化、智能化作业，提质增效，安全性更高。
无人机的大量应用，使数据分析进一步成为电网的“重要生产力”，在提升设备运维水平、挖掘供电潜力、勘灾救灾等方面表现抢眼。
“广东电网建立了全国第一个机巡数据专业分析管理平台，并建成3.6万公里的‘数字化通道’，覆盖主网一半以上，实现了设备状态可测量、可分析、可预判。”彭炽刚介绍，去年迎峰度夏期间通过数据分析挖掘云浮7回220千伏线路供电潜力，每月增供电量近8000万千瓦时。
无人机也成为勘测灾情、灾后精准抢修的“利器”。2017年，强台风“天鸽”袭击珠海，广东电网公司出动7架次直升机、136架次无人机，20小时内完成65条输电线路的灾情勘察，长度达1200公里，效率比人工提高3倍，发现倒塔、断线、飘挂物等103处缺陷隐患，为后续抢修提供了精准的灾情数据分布图。
短短几年时间，广东电网公司机巡作业从无到有，从摸索到创新引领，这正是南方电网公司全面推行“机巡+人巡”巡检模式，实施创新驱动发展的缩影。近两年，南方电网公司机巡数量每年都在10万公里以上。2017年，仅广东电网公司机巡作业量就超过18万公里，相当于绕地球4圈半，其中无人机巡视占85%，作业量全球第一，综合效率提升了2.6倍。
南网报记者 黄勇华 通讯员 杨雅洁
详细报道
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三个“厘米级”质变
“佛电空军”全国首创无人机自主飞行精细巡检
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肇庆供电局独创无人机三步走飞手培训体系，在全网率先探索无人机大规模应用。 林佩燕 摄
编者按
在3月5日召开的南方电网公司机巡作业现场经验交流会上，广东电网公司机巡作业中心（包含佛山供电局、肇庆供电局）被授予“南方电网公司电力线路机巡作业示范基地”称号。据悉，近年来，佛山、肇庆供电局不断探索、勇于创新，在无人机线路巡检领域多处发力，取得了丰硕成果，逐步形成了许多可在全网范围内推广、分享的经验。
“经过近3年的探索，我们实现了地形地貌建模、辨识输电设备空间位置和无人机自主飞行定位3个‘厘米级’误差的突破，在全国率先实现了无人机自主飞行精细化巡检，输电线路机巡实现了质的飞跃。”3月5日，在南方电网公司电力线路机巡作业示范基地（佛山基地）挂牌仪式现场，广东电网公司佛山供电局输电管理所主任何通兴奋地介绍。
据了解，无人机自主飞行巡检带来的最直观变化就是驾驶员的双手解放出来，无需再通过遥控器操控无人机，只需专心查看、分析无人机实时拍摄回传的巡线影像即可。相比传统人工操控无人机巡检，日平均巡检效率可提高70%。
软硬件兼备
无人驾驶终实现
“2014年，我们开始自主研发组装多旋翼无人机辅助开展线路巡检。无人机毕竟是新事物，熟练、准确操控无人机并非易事，我们就在思考能不能像民航那样，设定好路线，让无人机自主巡检。但探索之路并不顺畅，在尝试之初，还损毁了不少机器。但多次试验还是有收获的，我们发现了无法精准定位的问题所在。”佛山供电局输电管理所信息及科技专责，也是“佛电空军”的技术骨干曾懿辉说，当时的技术还不能支撑问题解决，无人驾驶无人机的探索陷入困境。
2016年，适用无人机的RTK(Real-timekine-matic)组模出现，为无人机精细化自动巡检控制技术的研发带来了曙光。
“有了这一技术，团队开始思索如何运用到无人机上，我们购买了RTK高精度定位模块，自己设计组装了一台适用于自动驾驶的红外双光样机。”该局输电管理所线路一班作业员、“佛电空军”的技术骨干郭圣回忆起研发过程还是很激动。
如果说RTK技术是硬件借力，那么在软件开发方面就是“佛电空军”实打实地出力了。据了解，研发无人机自主飞行最佳路径的控制程序耗时长达半年。“第一步是通过UniStrong手持定位仪、高精度定位无人机、激光雷达等设备进行地形地貌数据采集，导入后台程序生成输电线路高精度空间模型；第二步是通过高精度定位无人机采集杆塔的起飞位置、金具的选定位置、可见光及红外拍摄位置及拍摄角度等全过程信息，导入后台程序。最终，后台进行数据分析、整合，形成无人机自主飞行最佳路径的控制程序。
2017年底，“佛电空军”团队进行了无人机自主飞行精细巡检试飞，截至目前该技术验证情况良好。统计数据显示，在平原地区，无人机自动巡检日工作效率较传统人工操控无人机提高35%-45%，而在山地地区，则可以提高约85%，日平均巡视效率可提高70%。
基地落成
再探一体化智能巡检模式
“此次，南方电网公司将佛山供电局选为系统内的电力线路机巡作业示范基地，是网、省公司对佛山供电局在无人机应用研究方面的极大肯定，对我们应用新技术新设备、推进‘机巡+人巡’智能化运维模式产生了极大的鼓舞。”佛山供电局副局长倪伟东表示。
据介绍，目前佛山主网机巡年度作业量为4900公里，巡视杆塔数量为1.2万基，拥有各类无人机80台，可以单独作业的AOPA持证32人，还有9人在AOPA持证人的监护下可以执行无人机驾驶操作。截至2017年12月，佛山供电局累计完成了4800架次的机巡作业，累计飞行时间28500分钟，飞行作业里程5500公里，查找缺陷、隐患3500余处。
与主网相比，佛山供电局的配网更为庞大、复杂，但负责配网运维的无人机团队起步晚，技术发展也相对滞后。有鉴于此，佛山供电局输电管理所联合该局培训与评价中心建立全局范围内的机巡人才培养体系，编制机巡技能培训大纲和教材，并规范统一技能考评标准。同时，该局将无人机技能纳入技能大比武、岗位大练兵考核项目中去。多措并举，大力提升无人机巡检的质量和覆盖率。
谈起接下来的无人机巡检发展方向，倪伟东表示：“佛山供电局高度重视线路机巡工作的发展，近几年，我们的无人机应用实现了从无到有、从有到优，现已覆盖输、变、配三个专业，接下来，佛山供电局的无人机团队将按照上级的统一部署，结合我局技术积累和佛山区域特点，从规范化作业、精细巡检、数据处理和应用等多方面发力，联合广东电网机巡作业中心、肇庆基地，共同擦亮南方电网机巡作业品牌。”（赵艳 王双喜 刘安琪）
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