云南，是高山峽谷省份
屬山地高原地形，山地面積占全省總面積的88.64%
特殊的地形地貌造就了多樣的旖旎風光

然而
這樣的地貌曾讓電力施工人員叫苦不迭
喊話都能聽見的兩基塔，因中間隔了條深谷
輾轉去到對面可能要走一天時間

在高海拔地區的電力巡線工作
一個難字，都難以形容


如今，在科技創新的驅動下，更高效、更安全、更智能的無人機已經開啟了高海拔地區輸電線路數字化、巡檢智能化、運維科技化的時代。

同時，也展現了云計算、大數據、移動應用為代表的信息技術與生產性服務業的融合發展的新形態。

近日，南方電網云南電網公司在怒江成功開展無人機自主巡檢輸電線路，這是國內高海拔復雜環境下的首次作業，將有效促進解放和發展社會生產力。戳視頻???




巡檢路上的歷代“神器”


人工巡線

曾經電力工人放線時，要拖著牽引繩上高山下深谷，甚至橫渡激流，耗時耗力且險象環生，工作效率低，生態環境破壞嚴重。


飛艇

2003年，云南電網送變電工程公司首次將飛艇牽放初級導引繩的作業方法應用到施工中，開啟了飛行器應用于電網建設作業的序幕，通過飛艇從空中把初級導引繩拖曳到豎立好的桿塔上，再通過導引繩將導線拉上塔，這一技術很大程度上規避了極端地形對施工放線的影響，工作效率大大提高。



直升機
云南電網超過80%以上的輸電線路都散布在遠離城鎮、交通干線、人煙稀少的高山大嶺地區，依靠傳統的人工巡檢，作業勞動強度大、工作條件艱苦、工作效率不高等問題凸顯，難以滿足巡檢需求。



2006年起，云南電網開始采用直升機巡檢輸電線路，不斷提高巡檢覆蓋面，到2015年實現了500千伏輸電線路直升機巡視全覆蓋，有力保障了電網安全穩定運行。然而，全省還有近5.5萬千米110千伏及以上電網線路由人工巡檢，日常巡視人員數千人。

“無人機巡檢是人工巡檢有力助手，它能輕松完成很多人工巡檢的大難題，同時也是對直升機巡檢方式的有力補充。”怒江供電局輸電管理所線路工王培繼說，以前人工巡查線路，遇上難走的路段一基桿塔就可能耗費4-5個小時，效率非常低，用上無人機之后可能只需要10分鐘就能無成，工作效率大大提高了。


為解決直升機巡檢難以覆蓋110千伏及以下電壓等級輸電線路的巡視工作，降低直升機巡檢作業的成本，云南電網公司不斷加大直升機巡檢業務推廣和無人機巡檢研發應用，逐步向“機巡為主、人巡為輔”的巡檢模式過渡，有效承接南方電網公司發展規劃和電網運營規劃要求，推動無人機在電力領域領域創新驅動發展。


遙控直升機


隨著綠色環保施工的推廣，遙控直升機替代飛艇成為更安全、高效、環保、經濟的放線“利器”。

遙控直升機帶線起飛后在桿塔上方懸停，作業人員取下牽引繩施放導線，用于施工放線的遙控直升機能掛重8千克，抗5級風，飛行高度達250米，續航45分鐘，適應天氣狀況能力和機動性較飛艇更強，且直升機長1.75米，僅重7.5千克，攜帶方便。


多軸飛行器


2014年，性能更強大的多軸飛行器開始展露頭腳。多軸飛行器飛行穩定性極佳，在高空的抗風能力強于遙控直升機，能更好應對施工現場各種氣象條件，飛行器采用電池驅動，相對遙控直升機的“燃油”更經濟環保，折疊后可裝入半米大小的方箱中，攜帶更方便，從箱中取出10分鐘內就能展開升空。 

升級！
人工智能，無人機實現自主巡檢




為什么要開展無人機自主巡線作業？
無人機自主巡線作業，是為了解決高海拔地區復雜環境無人機應用的瓶頸，節省人力資源，把控風險，通過利用云計算、大數據、物聯網、移動應用等現代技術手段，實現無人機對輸電線路自動巡檢。

從2017年開始，我們利用云計算、大數據、物聯網、移動應用等現代技術手段，研究三維航線自動規劃系統及基于旋翼和固定翼無人機的自動駕駛系統，滿足不同電壓等級、復雜地形條件下的日常和特殊巡檢。”據黃俊波介紹，從多旋翼無人機智能巡航方面著手，應用RTK差分定位、航跡自動規劃、自動控制、導航定位等技術實現對輸電線路安全快速的沿導線自動巡檢。

以前人工巡查線路，遇上難走的路段一基桿塔就可能耗費4-5個小時，效率非常低，用上無人機之后可能只需要10分鐘就能完成，工作效率大大提高了。



無人機自主巡檢
優勢

這將有效促進解放和發展社會生產力，推動電網運行維護轉型升級，極大地減少人員勞動強度，提高工作效率。

省時  省力
精準發現問題
減少勞動強度
提高勞動效率


三維航線規劃是如何開展的?

三維航線規劃方面，基于云南電網現有輸電激光點云數據和線路、桿塔模型數據，使用點云濾波算法對原始點云進行分類，把桿塔以及周圍區域單獨切分出來，使用三維點云關鍵點提取算法，標記桿塔上的部件，選擇位置、相序等信息，使用航線規劃算法，打開某一基桿塔，輸入拍攝角度和拍攝距離后自動生成初始航線，生成完成后，可以針對每一個航點單獨編，可以增加刪除航點，最后可以對塔內航線進行三維動態預覽。設計完成后，選擇導出航線的桿塔，進行三維航線預覽，把桿塔加載在地圖背景上，并把航線路徑進行疊加，直觀查看整條航線的情況，如果發現問題可以回到設計步驟進行航線修改。


飛行控制方面，通過無人機的飛行控制接口，設計出無人機飛行控制軟件，保持飛行姿態與航跡的穩定，按照自動規劃的航線和指令要求改變飛行姿態與航跡，實現無人機在規劃設定的自動駕駛巡檢的區域內，可進行定位并多角度拍攝執行巡檢任務，實現無人機自主飛行、飛行狀態監測、數據自動采集、AI實時識別、任務管理、飛行記錄等任務，有效規避傳統數據采集一次性投資大、巡檢成本高、安全風大等問題。


“無人機自動巡檢作業有效地推動電網運行維護轉型升級，這個項目研究取得三維航線規劃軟件、自主駕駛軟件各一套，申請專利6項。”方明說，下一步將在云南電網范圍內建立全省無人機自主巡視三維航線庫，一線作業班組可以直接下載三維航線，通過自主駕駛APP實現無人機自主巡視，為一線班組減負。


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