4月28日，主題為“弘揚(yáng)工匠精神，引領(lǐng)創(chuàng)新傳承”—無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新論壇在成都市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)單位成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院成功舉辦。論壇有幸邀請(qǐng)國(guó)網(wǎng)成都供電公司輸電運(yùn)檢中心“成都工匠”杜永永作為嘉賓，為成都航院的師生以及協(xié)會(huì)的成員單位聲情并茂的展開(kāi)了《輸電線路無(wú)人機(jī)自主巡檢實(shí)踐探索》的專題講座。講座內(nèi)容圍繞桿塔無(wú)人機(jī)精細(xì)化自主巡檢、無(wú)人機(jī)激光可見(jiàn)光掃描測(cè)距、無(wú)人機(jī)自主紅外測(cè)溫等十個(gè)方向，通過(guò)詳細(xì)的案例展示，深入的探討了無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)在電網(wǎng)巡檢中的實(shí)踐運(yùn)用以及開(kāi)發(fā)更多的無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景的可能性。

■ 講座現(xiàn)場(chǎng)

《架空輸電線路無(wú)人機(jī)自主巡檢實(shí)踐探索》— 杜永永

■ 講座現(xiàn)場(chǎng)

01

無(wú)人機(jī)精細(xì)化巡檢技術(shù)

應(yīng)用場(chǎng)景：無(wú)人機(jī)精細(xì)化巡檢通常應(yīng)用于架空輸電線路桿塔本體及附屬設(shè)施關(guān)鍵部位的可見(jiàn)光拍照巡檢。

主要作用：通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)精細(xì)化巡檢采集回來(lái)的照片開(kāi)展缺陷識(shí)別和分析，掌握桿塔本體及附屬設(shè)施運(yùn)行狀況，替代以往人工登桿檢查，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。

■ 無(wú)人機(jī)精細(xì)化巡檢技術(shù)

■ 無(wú)人機(jī)精細(xì)化巡檢技術(shù)

02

無(wú)人機(jī)通道激光可見(jiàn)光自主掃描

傳統(tǒng)的輸電線路與通道內(nèi)樹(shù)竹、跨越高壓線路等之間的空間距離測(cè)量主要依賴于手持測(cè)距儀，測(cè)試精度低，誤差在1-1.5米左右且很難發(fā)現(xiàn)人眼視覺(jué)盲區(qū)的樹(shù)竹隱患。同時(shí)，對(duì)于交跨等區(qū)域很難精準(zhǔn)測(cè)量到最近處的電氣距離。

1、手持測(cè)距儀測(cè)量樹(shù)障圖（弧垂前后）

2、三跨測(cè)量圖

■ 巡檢現(xiàn)場(chǎng)

為了進(jìn)一步提高運(yùn)維人員對(duì)通道隱患精準(zhǔn)管控水平，采用無(wú)人機(jī)通道激光可見(jiàn)光自主掃描技術(shù)，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)通道隱患的高效精準(zhǔn)測(cè)量(±10cm)。

通道激光自主掃描技術(shù)：

通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)對(duì)線路通道進(jìn)行三維建模，并對(duì)電力導(dǎo)線和植被進(jìn)行不同顏色的渲染，明確導(dǎo)線和線下樹(shù)木的絕對(duì)坐標(biāo)，從而獲取線路和樹(shù)木之間的精確距離。

■ 通道激光自主掃描技術(shù)

通道激光自主掃描測(cè)距技術(shù)：

步驟一：采集到的通道激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行切割、去噪、拼接等操作，形成沿桿塔走廊通道左右20米的通道激光點(diǎn)云laz點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型。

■ 通道激光自主掃描測(cè)距技術(shù)

步驟二：將通道激光點(diǎn)云laz點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入樹(shù)障分析軟件，對(duì)通道內(nèi)下子導(dǎo)線、線路下方植被等進(jìn)行點(diǎn)云分類，然后計(jì)算下子導(dǎo)線與植被、跨越線路等的電氣距離并生成不同等級(jí)隱患分析報(bào)告

■ 通道激光自主掃描測(cè)距技術(shù)

通道可見(jiàn)光自主掃描測(cè)距技術(shù)

步驟一：采用RTK技術(shù)采集桿塔坐標(biāo)，在保證地面分辨率和飛行安全的情況下，自主規(guī)劃巡檢航線對(duì)線路通道進(jìn)行正射拍攝，通過(guò)空三加密解算等實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線和地面植被、跨越線路等相對(duì)位置的精確計(jì)算(±30cm)。

■ 通道可見(jiàn)光自主掃描測(cè)距技術(shù)

步驟二：將通道可見(jiàn)光點(diǎn)云laz點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入樹(shù)障分析軟件，對(duì)通道內(nèi)下子導(dǎo)線、線路下方植被進(jìn)行點(diǎn)云分類，然后計(jì)算下子導(dǎo)線與植被之間的電氣距離并生成不同等級(jí)隱患分析報(bào)告。

■ 通道可見(jiàn)光自主掃描測(cè)距技術(shù)

無(wú)人機(jī)激光可見(jiàn)光測(cè)距技術(shù)對(duì)比

目前，激光樹(shù)障測(cè)距測(cè)量精度高，高程誤差僅為±10cm，且后續(xù)數(shù)據(jù)處理速度快，但經(jīng)濟(jì)成本較高，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)推廣較難?？梢?jiàn)光樹(shù)障測(cè)距成本低廉，但數(shù)據(jù)處理耗時(shí)多，且測(cè)量精度較低，不利于樹(shù)障隱患的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和管控。兩種方法的對(duì)比情況如表2所示。

■ 激光與可見(jiàn)光樹(shù)障測(cè)距對(duì)比

03

無(wú)人機(jī)自主紅外測(cè)溫

輸電線路紅外測(cè)溫能及時(shí)發(fā)現(xiàn)桿塔本體存在的發(fā)熱缺陷及隱患。是線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要手段之一，能夠保證整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，因此廣泛應(yīng)用到輸變電設(shè)備檢測(cè)過(guò)程中。

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)搭載紅外測(cè)溫技術(shù)：

主要以某M系列無(wú)人機(jī)搭載XT2紅外設(shè)備為主，儀器笨重、操作復(fù)雜且紅外測(cè)溫分辨率較低，不太適合運(yùn)維人員單兵作業(yè)。

借助人工示教的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)桿塔紅外測(cè)溫點(diǎn)的精準(zhǔn)選定，在塔的幾個(gè)固定點(diǎn)位手動(dòng)飛行并標(biāo)記，固化作業(yè)點(diǎn)，形成連續(xù)的飛行航跡，最后實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)自主紅外測(cè)溫，對(duì)桿塔本體溫度全面把控，迅速找準(zhǔn)故障點(diǎn)。

■ 無(wú)人機(jī)搭載紅外測(cè)溫技術(shù)，時(shí)長(zhǎng)01:11

采用視頻錄制采集線路各測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用智能分析軟件自動(dòng)抓取設(shè)備異常點(diǎn)圖片，并生成紅外測(cè)溫報(bào)告

■ 無(wú)人機(jī)搭載紅外測(cè)溫技術(shù)

04

無(wú)人機(jī)帶電憎水性檢測(cè)

利用無(wú)人機(jī)M600搭載噴水裝置，讓其對(duì)復(fù)合絕緣子進(jìn)行有規(guī)律、近距離地噴水。隨后對(duì)噴水后的復(fù)合絕緣子傘裙進(jìn)行高清圖片拍攝。 ，時(shí)長(zhǎng)00:10

05

無(wú)人機(jī)噴火除異物

我國(guó)沿海城市地區(qū)季風(fēng)氣候復(fù)雜多變，夏季臺(tái)風(fēng)頻繁，處理被強(qiáng)風(fēng)刮到導(dǎo)線上的飄掛物一直是個(gè)難題。輸電線路飄掛物一般多為可燃性塑料件和化纖件，譬如風(fēng)箏、塑料薄膜、編織袋、廣告條幅等。

通過(guò)搭載噴火清障設(shè)備功能模塊和激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)了在輸電線路不停電情況清除線路飄掛物，譬如風(fēng)箏、塑料薄膜、編織袋、廣告條幅等。

■ 無(wú)人機(jī)噴火除異物現(xiàn)場(chǎng)

06

無(wú)人機(jī)竣工驗(yàn)收

對(duì)于施工周期長(zhǎng)，涉及線路較長(zhǎng)的外部施工工地，可視情況定期開(kāi)展施工黑點(diǎn)飛巡作業(yè)，宏觀掌握黑點(diǎn)施工進(jìn)度，把握風(fēng)險(xiǎn)管控的關(guān)鍵區(qū)段，有側(cè)重點(diǎn)、有針對(duì)性的開(kāi)展運(yùn)維工作。

應(yīng)用案例：

無(wú)人機(jī)參與電纜通道驗(yàn)收：電纜通道驗(yàn)收工作可運(yùn)用無(wú)人機(jī)結(jié)合RTK高精度定位技術(shù)對(duì)電纜通道進(jìn)行驗(yàn)收，建立厘米級(jí)精度的電纜實(shí)景走廊。

■ 無(wú)人機(jī)參與電纜通道驗(yàn)收

07

無(wú)人機(jī)“機(jī)巢”應(yīng)用

無(wú)人機(jī)固定機(jī)巢

變電站站間距離＞10km，基本可以不考慮。

桿塔上小型機(jī)巢投入成本巨大，不太適合線路密度分布小的區(qū)域電網(wǎng)。

■ 無(wú)人機(jī)固定機(jī)巢

08

無(wú)人機(jī)巡檢影像數(shù)據(jù)AI識(shí)別兩庫(kù)建設(shè)

無(wú)人機(jī)巡檢影像數(shù)據(jù)智能識(shí)別

■ 無(wú)人機(jī)巡檢影像數(shù)據(jù)智能識(shí)別

建立無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)缺陷影像庫(kù)和模型庫(kù)

建立了標(biāo)準(zhǔn)化命名的20000余張無(wú)人機(jī)桿塔精細(xì)化巡檢圖像庫(kù)，標(biāo)注了3000余張無(wú)人機(jī)缺陷照片，快速比對(duì)找出缺陷點(diǎn)。