无人机巡检护电网安全
——国网江西电力试点推广应用无人机巡检侧记
2019-01-05彭海燕通讯员龚宇琴
文_本刊记者 彭海燕 通讯员 龚宇琴
10月29日,一架小型多旋翼无人机在操控人员李凯的指挥下缓缓升空,又一次输电线路特巡任务开始了。
“报告,风速0.5m/s,温度35℃,湿度55%,天气晴朗,符合作业条件。孔渝I线#52-#54杆塔一切正常,无人机飞行航向正确。”李凯娴熟地手握着操纵杆(遥控器),两眼紧盯着监控视屏,远处飞翔的无人机自如地沿着设定的路线完成一个个定点拍照、通道巡视等作业。这是国网江西省电力有限公司利用无人机开展输电线路巡视的一幕。
两年前,国网江西电力选择在赣西开展输电线路无人机巡检试点。经过两年的探索和实践,无人机智能巡检新模式取得显著成效。从最开始的仅仅是辅助拍摄,到如今的红外测温、故障自动分类识别、喷火清除输电线路导地线异物,无人机在输电线路巡检领域大放异彩,大大提升了工作质效。
无人机在一线应用并大显身手
随着电网规模的扩大,输电线路巡检已经陷入人员增加幅度赶不上线路增长幅度的窘境。在不增加人员的情况下,要提高输电线路的巡检效率,唯有在新技术的应用上有所作为。
作为试点单位,国网赣西供电公司不等不靠,先行先试。赣西公司运检部主任徐梅根召集运检部技术人员开展多轮次实地调研、学习交流、专题研讨等,很快大家将目光锁定为无人机技术。
他们从飞行时间、保养维护周期、质量、安全风险四个维度,详细地开展巡视效率效益分析,对无人机机型进行多番试飞比较,最终锁定了体积小、重量轻、成本低、安全性高的小型多旋翼机型,并精心编制了无人机输电线路巡检应用方案。
刚一开始,无人机仅是辅助拍照。徐梅根他们并不满足于此。边应用边摸索,他们找来国内先进研发单位,联合探索将通用软件专业化,对无人机飞控系统二次开发,实现无人机按照预设航线自主飞行作业。仅这一点,即使换了操控手,同一航线也能保证精准飞行。
探索永无止境。针对海量照片处理棘手费力的问题,他们又深度学习卷积神经网络模型算法,研发出缺陷分析软件和树障分析软件,对不同类型的通道缺陷隐患和鸟窝开展针对性的目标识别训练,系统识别后自动生成故障信息,不需人工介入,大大减轻一线巡视班组的工作负担,效率大幅提升。
实战中,无人机大显身手。2016年和2018年的两次冰灾就是最好的“试金石”。赣西公司运检部输电运维一班班长袁炜望仍清晰地记得,以前天气恶劣时他们只能眼巴巴地在原地待命,110千伏玉溧线他们全员出动,用了四天排查故障,而2018年赣西电网同样遭遇冰灾,线路断线严重,情况却大不相同。在冰灾第二天,无人机就快速准确地完成了三条线路断线点的排查。“即使天寒地冻,无人机也可以正常巡视,效率没法比。”袁炜望感慨万分。
“站—站”智慧巡检平台应运而生
在实战中,无人机不断得到磨合,程控飞行的巡检模式应用日臻成熟,然而,无人机仍然存在需要大量人工干预、作业人员始终在野外、作业转场耗时耗力、数据处理及时性、准确性不够等问题。
能不能够在技术上更上一个层次,实现控制室内就能监控无人机?赣西公司在无人机巡视领域开启了新的更高追求。
功夫不负有心人。2018年2月,该公司输电线路“站-站”智慧巡检项目应运而声,宣告着又一道难关迎刃而解。
赣西公司在新余南部输电网架密集的地区,选择220千伏白沙变、珠珊变和110千伏坂桥变作为基站,部署3架单向飞行距离达30公里的长航时多旋翼小型无人机,同时搭载高像素可见光镜头和红外测温镜头,可开展整线测温。
通过专用网络,实现远程的实时通信,获取无人机的飞行信息、传输无人机实时拍摄的影像、实现云平台超距控制无人机,保证“无人机+机场+云平台”的互联。为进一步确保无人机作业合法合规,在云端部署监控平台,作为无人机运行的大脑,管控无人机的各个指标,并设置空域管理接口主动接受相关部门的监管。
“以往2人一台车在一天内,只能完成70公里巡视量,实施‘站-站’智慧巡检模式后,可以实现人不到现场,不使用车,一天可以完成120公里的巡视量。”赣西公司运检部党总支书记汤国锋介绍道。
搭建的“站-站”智慧巡检平台,使得巡检人员只需在控制室内就可以完成对无人机的监控,让室外日晒雨淋的巡检方式变成室内集中精力监控巡视,让机巡的工作效率真正达到了人巡的100倍。而且利用无人机采集相关数据进行证据留存,公证取样,又极大推动了公司法标化线路建设覆盖面,实现了“一飞多用”。
有专家曾评价,这是推广无人机应用的新尝试,开创了国内现场无人操控无人机的新思路,将为输电线路巡检工作指引新的方向。
“机巡”+“人巡”的完美结合
无人机的巡视效率是人力所不能及的,然而对于人员密集的城区、禁飞区,它依然存有一定的弊端。
为弥补无人机使用空域的局限性,赣西公司创新研发了一套手持巡视辅助系统——移动作业终端。该设备具备人工辅助巡视和消缺管理功能,弥补了机巡的缺陷,实现了输电运维管理全过程闭环。“机巡”+“人巡”模式上线后,工作效率又有了质的飞跃。
随着无人机的推广应用和大数据的高效处理,输电专业传统的“运维+检修”的分工模式有了新的挑战。为此,赣西公司将原有班组分工模式进行优化,将原来的9个综合运检班调整为2个无人机巡检班、2个人工巡视班、2个检修检测班、3个外破清障班,合计设立27个作业小组,厘清各班组工作界面,细化人员工作职责和评价考核指标。各班组工作内容专业、可量化,不同年龄层次和知识结构的人员可选择合适的岗位发挥作用。
组织方式的变革,让各专业班组实现了优势互补。巡检作业时,各班组积极发挥作用,对无人机巡检难以覆盖的接地引下线、拉线拉棒等部位进行人工查漏巡检,人力资源利用效率和运检工作效率明显提升。
国网江西电力运检部徐陈华专责说:“在赣西,无人机不再是少数人玩的高大上的技术,而是真正融入了一线班组,被广泛普及,成为一线巡检人员形影不离的常规工具,实现了提高工作效率和保障作业安全的双赢。”
如今,国网江西电力积极将试点经验在公司系统内推广应用,更好地守护输电线路的安全稳定运行。