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An article to read about the application of drones in transmission, distribution and substation inspection

Release time:2023.03.28 17:10
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近年来,我国经济发展势头强劲,对于电力能源的应用需求也在不断上升。据《中国能源发展报告2022》指出,未来三年,电力需求仍保持刚性增长,电力供需总体趋紧,加之不稳定电源装机比重持续增加、支撑性电源建设面临诸多约束、电网形态日趋复杂,保障电力供应安全成为首要任务。用电量和用电负荷的提升意味着电力线路的扩建和维护压力徒增,如何保障电网体系各个环节运作的持续性、安全性成为亟待攻克的难题。

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(图片来源于网络)

由于电网线路错综复杂、巡检环节多、问题多样,一旦出现故障难以在时间确定,造成的经济损失与排查故障时间成正比,且对居民生产生活的正常运行带来极大影响。在此基础上,由星逻智能自主研发的星逻巡电电网AI巡检系统应运而生用“无人机+AI”的形式实现在输、配、变电三种场景下的智能化高效巡检。

无人机赋能安徽某变电站项目

与机器人共建“空地一体”巡查网

作为一个对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所,变电站的巡检可分为三层点位,其中低层点位由人力或地面机器人进行巡检,中层点位借助固定监控探头实时监测,而高层点位以设备支架、避雷针、母线及附属设备、线夹、绝缘子为重点,由于其位置高、线路多、设备复杂,人力巡检攀爬困难且耗时长、盲区多,高频次的巡检也不利于人身安全的保障,同时如果数据采集完全用人工操作,由此操作差异也将对后续的工作造成很多困难和阻碍。

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针对以上问题,安徽某地变电站引入星逻巡电电网AI巡检系统,实现从任务前到任务后的全生命周期管理。基于系统平台,可完成任务航线的规划管理,实现对巡检区域、巡检航线的新建管理和三维巡检航线直接导入,并将生成航线导入机库和无人机,还可将航线数据进行可视化展示,并跟进航线采集进度,便于作业人员对巡检航线的查看及管理。

在无人机执行任务前,管理人员可在平台完成巡检计划的新建、修改、查看、指派。巡检过程中,无人机自动起飞、自动到达指定巡检作业点、自动拍摄巡检,无人机巡检的可见光数据、红外光数据、飞行轨迹数据可进行实时展示,通过第三方平台对接后,实现监测摄像头、在线传感器设备以及巡检机器人的数据同步实时回传展示,并可按照需要进行切换和调用。

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在对目标对象进行数据采集时的同时可对其完成缺陷的AI智能识别并对数据标记管理,可实现缺陷设备类型、缺陷类型、缺陷位置、缺陷内容的选择标记,并支持对红外照片进行测温标记,具备红外超温报警功能,满足作业人员对巡检任务的精细化闭环管理。

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缺陷自动识别

当巡检结束后,星逻巡电智能管理软件平台会对采集的原始影像数据进行分析处理,并根据分析处理后的结果自动生成巡检报告,为变电站运维人员进行缺陷维护提供依据。管理人员还可经由平台查看历史巡检信息,选择缺陷照片对其进行放大查看细节,对巡检过程中发现的缺陷数据进行查看管理,为巡检人员及时消除缺陷提供有效的支撑,从而保障变电站电力设备的安全运行。

上海、浙江多地配网架空线路巡检项目

  无人机场多点位部署“解难题”

浙江某地供电所配网沿线部署长达224.99千米,途径山区和村镇,由于配网系统设备众多、间距较小、系统结构复杂,导致人工巡检困难重重,加之地形多变,无形中增大了巡检人员的工作负担。此外,虽然当前不少供电所已经采用无人机巡检的方式,但由于配网架空线路的独特性,致使许多无人机在低空飞行时易受到GPS信号干扰的问题,无人机的飞行安全得不到保障,同时无人机与飞手操控绑定,无人机自身的续航能力不足以支撑其巡检完全部区域,只能依靠巡检人员手动更换电池和变换点位来实现巡检区域全覆盖。

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此次浙江某地供电所采用星逻智能带来的“脱控精飞”技术,辅助无人机解决信号干扰的问题,无人机即使在失联状态下也能实现自主飞行,保障无人机飞行安全,减少管理损耗。

同时,星逻为此供电所部署5台机库覆盖86%的巡检区域通过无人机跳棋式作业,不仅避免无人机电量告急返航时损耗的时间,还延长无人机自身的巡检半径,借助无人机机库这个电量“补给站”,帮助无人机能够迅速得到能量补充。通过站与站的联结,增强了无人机续航的利用率,更加适合长线路巡检。

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浙江项目机库布点

此外,上海市青浦区引入星逻巡电电网AI巡检系统与十余套微型机库,为该区域电网巡检效率带来了质的飞越。

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上海青浦项目分布图

在星逻巡电的支持下,管理人员轻松应对环境带来的巡检难题,利用“AI”算法的自动纠偏技术,对目标点进行精准拍摄,对于绝缘子的自爆、破损、污秽、倾斜、压板脱落和螺栓锈蚀、销钉缺失、横担生锈、横担倾斜等问题都可精准识别并及时上传至后台为管理人员提供决策依据,自动分析、精准研判、准确报告目标点位置,运维人员可直达现场,大化降低供电中断带来的损失。

北京某区高压输变电网巡检

看星逻巡电AI算法大显身手

为提升巡检效率,保证电网巡检质量,北京某区引入星逻巡电电网AI巡检系统与机库。输电网主要承担输送电能的任务,是将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的网络,满足了远距离及大容量电能输送的要求。输电电压通常较高,给巡检人员带来极大的安全隐患,如若关闭输电网又对居民的正常生活造成影响。一条地势稍微复杂的线路,需要三五个工作人员一到两天的时间,工作量巨大,效率低下,且人力巡检视野范围有限。

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而当星逻无人机巡检加入到输电网的日常工作中后,首先带来的是巡检效率的稳步提升。管理人员在星逻巡电平台后预设好路线后可指派站点无人机执行任务,无人机在接收到指令后从机库起飞绕杆塔进行巡检,实现自动起飞、自动巡航,通过现场地面站由4G/5G或有线专网进行推流,将视频流推送至管理中心后台大屏,可实时浏览无人机巡检采集的可见光任务视频数据。

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双光相机的加持下利用海量数据(包括缺陷样本数据)精准分析目标对象,结合语义及上下文信息的特征提取数据,深度学习结合传统图像算法,为输电网提供均质、高效、智能的巡检服务。利用无人机机动灵活的作业形式替代人工作业,将整个流程标准化,所以每次任务执行之后采集到的数据质量非常稳定,且信息标准化程度高,为后续的缺陷识别工作的开展带来了极大的便利。随着无人机业务的信息化及智能化发展趋势,大数据分析、智能图像识别等技术都在巡检工作中得到了很好的应用。未来,相信星逻巡电将为更多的电网项目带来更便捷、高效的巡检方式,持续助力电网行业发展。



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