大疆無(wú)人機(jī)一鍵搞定特高壓換流站巡檢工作

　提到無(wú)人機(jī)電力巡檢，許多人第一反應(yīng)會(huì)覺(jué)得這已不新鮮。畢竟在電力行業(yè)中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)很為普遍。據(jù)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)透露，2019年南方電網(wǎng)的無(wú)人機(jī)年作業(yè)架次已達(dá)30萬(wàn)架次;僅廣東電網(wǎng)就配備了超600架帶有RTK(可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位)的大疆無(wú)人機(jī);2019年7月，廣東電網(wǎng)基于大疆Mobile SDK開(kāi)發(fā)自動(dòng)飛行軟件，已讓超5000架大疆精靈4系列無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了輸電線(xiàn)路的自動(dòng)飛行巡檢……

　　而這次，很不一樣。此次巡檢的昆北換流站的電壓高達(dá)±800千伏，作為對(duì)比，皮卡丘的代表技能不過(guò)“十萬(wàn)伏特”(100千伏)——換句話(huà)說(shuō)，這個(gè)換流站的電壓頂8只皮卡丘串聯(lián)在一起!走在這個(gè)換流站中，可以清晰地聽(tīng)到刺啦刺啦的電流聲。在這里人工巡檢無(wú)疑是非常危險(xiǎn)且耗時(shí)的，而且許多地方人員根本無(wú)法靠近。但這樣的電磁干擾也對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，昆北換流站的工作人員透露，此前嘗試的機(jī)型就因干擾而無(wú)法抵近檢查設(shè)備。

　　這個(gè)巡檢項(xiàng)目也對(duì)無(wú)人機(jī)的可靠性提出了更高的要求。換流站的要求是“萬(wàn)無(wú)一失”，因?yàn)槔ケ睋Q流站的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義十分巨大，一旦導(dǎo)致停電就會(huì)帶來(lái)巨大的間接經(jīng)濟(jì)損失。這個(gè)工程是支持粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的重要工程，對(duì)服務(wù)西電東送工程建設(shè)，促進(jìn)西部清潔能源消納等也有重要意義。

　　據(jù)介紹，南方電網(wǎng)超高壓公司建設(shè)的昆柳龍直流工程，作為國(guó)家《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》及《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的跨省區(qū)輸電重點(diǎn)工程，該工程將實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)電網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新，并創(chuàng)造多項(xiàng)世界第一：世界上容量最大的特高壓多端直流輸電工程、首個(gè)特高壓多端混合直流工程、首個(gè)特高壓柔性直流換流站工程、首個(gè)具備架空線(xiàn)路直流故障自清除能力的柔性直流輸電工程，已成為國(guó)家特高壓多端直流的示范工程。其中，這個(gè)±800千伏的昆北換流站作為該工程的送端站點(diǎn)，每年可送電320億度，社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義十分重大。昆北換流站的工作人員說(shuō)，8個(gè)這樣的換流站即可滿(mǎn)足全廣州的電力需要。

　　也正是因?yàn)檫@個(gè)換流站的責(zé)任重大，對(duì)其進(jìn)行“體檢”也是非常必要的。由于換流站承擔(dān)著連接發(fā)電端和輸電配電端的核心作用，保障其安全、穩(wěn)定運(yùn)行則顯得至關(guān)重要。如何在大面積、特高壓、復(fù)雜高密度結(jié)構(gòu)下開(kāi)展高效、安全的巡檢保障工作，已經(jīng)成為昆北換流站乃至我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。

　　大疆M300 RTK無(wú)人機(jī)+L1 激光雷達(dá)破解難題

　　這次，大疆經(jīng)緯M300 RTK無(wú)人機(jī)在三維建模“黑科技” L1 激光雷達(dá)的加持下，不但破解了巡檢難題，還實(shí)現(xiàn)了一鍵執(zhí)行的全自動(dòng)巡檢!南方電網(wǎng)超高壓公司昆北換流站與大疆行業(yè)應(yīng)用及中科智云聯(lián)合探索的無(wú)人機(jī)自動(dòng)化巡檢方案， 首次在超高壓環(huán)境實(shí)現(xiàn)了“激光建模——航線(xiàn)規(guī)劃——自主飛行——飛行監(jiān)控——數(shù)據(jù)整理”的全流程連通。

　　據(jù)介紹，首先通過(guò) RTK 基站精準(zhǔn)定位克服復(fù)雜電磁環(huán)境影響，使用經(jīng)緯 M300 RTK 搭載 L1 激光雷達(dá)，對(duì)直流區(qū)域進(jìn)行三維模型數(shù)據(jù)采集。即使是在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，其1個(gè)架次 8 分鐘留空，即可完成長(zhǎng) 306 米寬 125 米的區(qū)域數(shù)據(jù)采集工作。飛行結(jié)束后，通過(guò)大疆智圖軟件后處理，5分鐘即可獲取精細(xì)化三維模型。值得一提的是，為確保“萬(wàn)無(wú)一失”，這次建模時(shí)無(wú)人機(jī)還避開(kāi)了帶電區(qū)域的正上方，而這是傳統(tǒng)方案做不到的。

　　然后，在大疆智圖軟件中打開(kāi)厘米級(jí)精度的三維點(diǎn)云模型，根據(jù)巡檢目標(biāo)點(diǎn)，可設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行距離、負(fù)載變焦倍數(shù)等參數(shù)，生成準(zhǔn)確航線(xiàn)。與此同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)在軟件中優(yōu)化航線(xiàn)，保障避開(kāi)敏感設(shè)備，幫助運(yùn)維人員采取安全通道飛行。

　　最終，在巡檢環(huán)節(jié)，一線(xiàn)作業(yè)人員可一鍵自動(dòng)飛行巡檢，大大降低無(wú)人機(jī)在電力巡檢領(lǐng)域的應(yīng)用門(mén)檻。使用經(jīng)緯 M300 RTK 搭載禪思 H20T，一個(gè)架次 8 分鐘，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)定線(xiàn)路巡檢從直流區(qū)極 1 區(qū)域高端到低端共43個(gè)航點(diǎn)的巡檢作業(yè)，獲取高清照片120 張。與人工作業(yè)相比，在效率及質(zhì)量?jī)煞矫嬷辽偬嵘?倍以上。不僅如此，依靠高性能的基礎(chǔ)設(shè)備，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)巡檢實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理及分析等綜合管理功能。

　　難題的破解背后是各種復(fù)雜的技術(shù)，但最終呈現(xiàn)的效果卻是無(wú)比的簡(jiǎn)單。在現(xiàn)場(chǎng)的飛行演示環(huán)節(jié)，工作人員從遙控器上下達(dá)指令后，一架大疆經(jīng)緯 M300 RTK 無(wú)人機(jī)便自動(dòng)起飛并在林立的電力設(shè)備間穿梭，然后自動(dòng)靠近各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備并拍照。期間使用了可見(jiàn)光相機(jī)，也使用了可以檢測(cè)出設(shè)備溫度的紅外相機(jī)。當(dāng)然，工作人員也可以用遙控器接管無(wú)人機(jī)，身處不同位置的兩個(gè)操作手還可以用兩臺(tái)遙控器接力控制這一架無(wú)人機(jī)。

　　南方電網(wǎng)超高壓公司昆明局昆北換流站副站長(zhǎng)王丹表示：“昆北換流站作為昆柳龍直流工程的起點(diǎn)，已成為2020年國(guó)家新基建大戰(zhàn)略的典范工程，具有重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。為了保障了西電東送工程的安全落地，站內(nèi)依托無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了云南水電的安全輸送至粵港澳大灣區(qū)，助力大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)高效發(fā)展。”

　　DJI 大疆行業(yè)應(yīng)用能源市場(chǎng)經(jīng)理邢曉明表示：“大疆積極發(fā)展電力無(wú)人機(jī)應(yīng)用，目前大疆無(wú)人機(jī)已覆蓋我國(guó)超過(guò)40萬(wàn)公里的輸電線(xiàn)路，線(xiàn)路覆蓋率超過(guò)30%。此次大疆聯(lián)合昆北換流站，針對(duì)超高壓換流站打造了完整的全流程巡檢方案，在克服復(fù)雜電磁環(huán)境影響的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)自動(dòng)飛行巡檢與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)管理、分析，是我國(guó)電網(wǎng)無(wú)人機(jī)應(yīng)用的又一個(gè)里程碑。未來(lái)，大疆將持續(xù)努力，協(xié)助南方電網(wǎng)公司基本實(shí)現(xiàn)‘機(jī)巡為主+人巡為輔’的協(xié)同巡檢目標(biāo)。”

　　據(jù)介紹，該方案的成功落地，是我國(guó)電力行業(yè)無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢應(yīng)用的一次重大突破，標(biāo)志著繼輸電和配電領(lǐng)域之后，變電和換流站領(lǐng)域也將迎來(lái)無(wú)人機(jī)全自動(dòng)巡檢革新。南方電網(wǎng)超高壓公司在智慧運(yùn)檢方面，邁出了重要而堅(jiān)實(shí)的一步。DJI 大疆行業(yè)應(yīng)用表示，他們將推出更多高效、精準(zhǔn)、智能的無(wú)人機(jī)巡檢方案，助力我國(guó)電網(wǎng)智能運(yùn)維事業(yè)的發(fā)展，為電網(wǎng)智能化、數(shù)字化帶來(lái)一場(chǎng)技術(shù)新革命。