變電站無人機巡檢技術探索及實踐方案

變電無人機巡檢技術探索及實踐 第一階段第二階段第三階段第四階段2017-2018年“手控機巡”“手控機巡”2018-2020年 2020-2021年““試點平臺自動巡檢”2021至今“全省推廣應用”“全省推廣應用” 2.應用情況資產規(guī)模全省安裝在運機庫2000余臺（含充換電機庫無人機2500余臺已完成2000余座站的高精度建模，航線總數約4萬條，長度約2.2萬公里，覆蓋點位約22萬個 2.應用情況應用一基于智能運維策略的變電無人機日常巡視根據無人機巡視對象及巡視側重點，日常機巡可分為：根據無人機巡視對象及巡視側重點，日常機巡可分為：可見光外觀巡視、紅外測溫巡視、表計量化巡視表計巡視可見光巡視紅外測溫巡視表計巡視可見光巡視 2.應用情況應用二極端氣象天氣或迎峰度夏類的特殊類巡視,無人機已發(fā)現變電站周邊 2.應用情況應用三無人機輔助判斷刀閘位置，配合程序化操作確認設備狀態(tài)刀閘建模坐標取點刀閘建模坐標取點自動比對REC自動判別刀閘位置可支持程序化操作耗時僅需5分鐘 2.應用情況應用四輔助現場作業(yè)管控安監(jiān)攝像頭：一張工作票一臺攝像頭，多工作地點需配置多臺攝像頭，拍攝角度受制于裝設位置，信號不穩(wěn)定無人機攝像頭：無人機可定速巡航往返多個工作地點，拍攝角度和范圍無限制，信號穩(wěn)定安監(jiān)攝像頭監(jiān)控視角無人機攝像頭監(jiān)控視角安監(jiān)攝像頭監(jiān)控視角 2.應用情況應用五輔助應急處理巡維中心收到XX站開關壓力低告警信號，可控制站端無人機到該間隔表計拍攝，誤報警信號可無需人員到站監(jiān)控中心收到XX站主變輕瓦斯告警，可控無人機巡視主變，確認漏油缺陷后可第一時間停電處理開關壓力低告警無人機現場到位主變嚴重漏油無人機現場確認缺陷開關壓力低告警無人機現場到位主變嚴重漏油無人機現場確認缺陷 2.應用情況標準化行業(yè)標準《變電站智能巡檢系統(tǒng)技術規(guī)范》 《變電站智能巡檢任務及航線規(guī)劃》《變電站智能協(xié)同巡檢》《變電站智能巡檢終端應用導則》南網企標《變電站傾斜攝影建模技術規(guī)范》 《變電站無人機巡檢航線規(guī)劃導則》《變電站無人機巡檢作業(yè)導則》管理類《變電站人機協(xié)同運維策略》《變電站智能巡檢工作實施細則》《廣東電網有限責任公司變電站無人機巡檢管理業(yè)務指導書》 2.應用情況核心技術變電站“激光點云+傾斜實景”高精度融合建模技術 2.應用情況核心技術變電站“激光點云+傾斜實景”高精度融合建模技術高空多層俯拍低空補拍 2.應用情況核心技術探索建立不同電壓等級及設備區(qū)域無人機安全作業(yè)邊界 2.應用情況核心技術開創(chuàng)“母航線+子航線“安全、高效的航線規(guī)劃模式 2.應用情況核心技術變電站無人機關鍵裝備續(xù)航時間45min最大巡檢半徑20km最大水平飛行速度72續(xù)航時間45min最大巡檢半徑20km最大水平飛行速度72km/h最大可承受風速8級 2.應用情況核心技術生產運行支持系統(tǒng)（變電）架構 3.經驗分享分享一無人機航線的持續(xù)優(yōu)化基于設備歷史缺陷和人巡缺陷部件點優(yōu)化無人機航線的拍攝點，提升機巡對同類型缺陷的覆蓋面?；谧鳂I(yè)的穩(wěn)定性、拍攝的質量不斷打磨和優(yōu)化航線，提升機巡作業(yè)效率。作業(yè)穩(wěn)定性+拍攝質量作業(yè)穩(wěn)定性+拍攝質量人巡缺陷補充優(yōu)化機巡到位點 3.經驗分享分享二變電站物業(yè)人員深度融合無人機巡檢業(yè)務的開展機巡作業(yè)前保安協(xié)助確認現場環(huán)境是否滿足作業(yè)條件，作業(yè)結束或環(huán)境異常時回收無人機。變電站保安協(xié)助無人機及電池的保養(yǎng)工作，機巡作業(yè)過程中協(xié)助放置飛機和更換電池。無人機和簡易機庫的簡單故障（重啟無人機和重啟機庫可解決的）處理。無人機更換電池作業(yè)前保安放置無人機無人機更換電池 3.經驗分享分享三無人機作業(yè)全過程安全管理人無人機技術及應急處置培訓+考試+日?？己巳搜b備裝備無人機選型+維護保養(yǎng)+定期檢測+固件升級基礎數據基礎數據變電站模型精度校驗+無人機航線試飛驗證作業(yè)作業(yè)環(huán)境確認+無人機狀態(tài)檢查+飛行監(jiān)控+作業(yè)后評估 3.經驗分享分享四“以賽促學，以學促干”推進變電無人機技術在基層應用的全覆蓋初賽：考核全省無人機覆蓋率及航線質量決賽：員工的無人機裝備調試維保及航線規(guī)劃技能 4.痛點難點及分析基礎數據維護工作量大（模型、航線）變電站每年投退設備等變動情況較多，傾斜實景模型需全站重新建模，模型更新工作量較大。模型更新后的航線需重新修改或試飛驗證，新投設備的航線需重新規(guī)劃并上傳至無人機平臺不同焦距的無人機航線無法適用，需要重新規(guī)劃。無人機傾斜攝影建模無人機傾斜攝影建模 4.痛點難點及分析無人機相關硬件技術的限制無人機鏡頭技術的限制無人機鏡頭技術的限制定焦無人機對拍攝距離要求高紅外鏡頭的分辨率不高可見光和紅外鏡頭焦距不一致，航線需分別規(guī)劃無人機續(xù)航能力不足生產實踐過程中單塊電錘續(xù)航時間30min電池充電時間受溫度影響約1-1.5h充滿單日機巡作業(yè)量受電池個數影響較大機庫可靠性經濟性不高簡易機庫自動化程度不高自動充電機庫充電時間較長機庫可靠性經濟性不高簡易機庫自動化程度不高自動充電機庫充電時間較長自動換電機庫換電機構故障率頻發(fā)無人機避障距離最小為2米，不適用變電站現有飛機為視覺避障，新一代的超聲波避障有待驗證。無人機避障距離最小為2米，不適用變電站現有飛機為視覺避障，新一代的超聲波避障有待驗證。 4.存在的痛點難點及分析無人機使用受外部因素影響較大太陽耀斑和地磁活動影響無人機RTK定位精度和穩(wěn)定性，無人機在部分時間段應用受限。大風或雨雪天氣下，無人機無法使用。惡劣氣象環(huán)境影響太陽耀斑和地磁活動惡劣氣象環(huán)境影響太陽耀斑和地磁活動 4.存在的痛點難點及分析圖片智能識別準確率不高變電設備視覺缺陷檢測仍處于起步階段，進展較小，行業(yè)內仍未有重大突破變電設備視覺缺陷檢測仍處于起步階段，進展較小，行業(yè)內仍未有重大突破 展望一機巡裝備升級，展望一機巡裝備升級，賦能多場景應用續(xù)航續(xù)航能力的提升、續(xù)航續(xù)航能力的提升、“一巢多機”技術導航導航新型導航技術的升級避障避障精細化避障技術掛載掛載多類檢測終端 展望二基礎數據自動更新+模型模塊化維護3D模型的模塊化更新基于臺賬部件點的自動規(guī)劃航線3D模型的模塊化更新基于臺賬部件點的自動規(guī)劃航線 展望三多終端協(xié)同巡檢l根據應用場所、空間位置及應用要求，融合機器人長續(xù)航、無人機高空視角及機動靈活、攝像頭無間斷全天候等優(yōu)勢，構建變電站立體協(xié)同巡檢模式，實現巡檢對象全覆蓋，巡檢業(yè)務納入生產管控體系，推動生產組織模式變革。 展望四提升智能算法識別典型缺陷的準確率 展