“本轮无人机巡检共完成2基输电、6基配电杆塔的精细化巡检任务,采集图像92张,图像智能分析算法已在3分钟内完成全部缺陷识别任务。”1月16日,在神农架无人机网格化巡检群里,运维人员根据无人机现场巡检提供的图片信息,迅速出动,及时消除缺陷隐患。这是国网湖北省电力有限公司通过无人机自主巡检关键技术护航电网安全稳定运行的一个缩影。
国网湖北电科院技术人员开展偏远地区无人机巡检飞行特征分析 摄影 刘超
据了解,无人机可以搭载光学、雷达、红外等设备,利用高机动性优势从更多视角精准、快速获得巡检数据,为一线工作减负。但无人机在偏远山地、林区等环境中,受海拔落差、山体遮挡等复杂地形条件制约,无人机远距离飞行面临通信、续航挑战,常采用人工背负电池的方式跟随无人机开展作业,为确保安全,大量线路仍依赖手动飞行,巡检效率提升程度较为有限。
为解决偏远地区无人机自主巡检存在的痛点问题,国网湖北电科院以神农架林区作为无人机巡检地面支撑系统试制试点,提出了弱网络条件下无人机巡检的低成本空天地网络构建技术,解决了偏远地区无人机远距离飞行控制信号难回传的难题。
“我们设计了一种性能约束下部署成本最优的中继网络拓扑生成算法,不仅能保证地面支撑网络对示范区内输电、配电等所有巡检对象的通信全覆盖,实现无人机巡检数据流的可靠传输,还能使网络部署成本接近最优,降低施工及建设运维成本。”国网湖北电科院能源互联网技术中心人工智能应用技术室专家刘鸣柳介绍,神农架无人机巡检地面支撑网络不仅可以同时满足输电、配电专业自主巡检需求,还可以拓展服务于林区输电线路监拍、现场布控球等多类装备的数据传输。
此外,国网湖北电力还自主研制了支撑无人机自主巡检的高可靠机巢及低功耗网络中继节点等装备,创新“无人机-机巢”一对多控制模式,打破了以往无人机与机巢的“一对一”绑定关系,把多个机巢连结成一张网络,实现无人机在多个机巢间精准起降和充换电,大幅提升了无人机综合利用率。无人机在作业过程中可根据任务要求选择就近的机巢停靠、补电,灵活性更强,同时可利用预先绘制的航线开展自主飞行,有助于进一步提升电网巡检效率。
下一步,国网湖北电力将进一步拓展无人机巡检场景,开展多模态无人机巡检数据高效分析,提升无人机巡检缺陷识别、隐患分析精度,加快消缺响应速度,为电网安全稳定运行提供坚强保障。(文 张良 刘超 甘依依)