变电站无人机巡检技术探索及实践方案

变电无人机巡检技术探索及实践 第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段2017-2018年“手控机巡”“手控机巡”2018-2020年 2020-2021年““试点平台自动巡检”2021至今“全省推广应用”“全省推广应用” 2.应用情况资产规模全省安装在运机库2000余台（含充换电机库无人机2500余台已完成2000余座站的高精度建模，航线总数约4万条，长度约2.2万公里，覆盖点位约22万个 2.应用情况应用一基于智能运维策略的变电无人机日常巡视根据无人机巡视对象及巡视侧重点，日常机巡可分为：根据无人机巡视对象及巡视侧重点，日常机巡可分为：可见光外观巡视、红外测温巡视、表计量化巡视表计巡视可见光巡视红外测温巡视表计巡视可见光巡视 2.应用情况应用二极端气象天气或迎峰度夏类的特殊类巡视,无人机已发现变电站周边 2.应用情况应用三无人机辅助判断刀闸位置，配合程序化操作确认设备状态刀闸建模坐标取点刀闸建模坐标取点自动比对REC自动判别刀闸位置可支持程序化操作耗时仅需5分钟 2.应用情况应用四辅助现场作业管控安监摄像头：一张工作票一台摄像头，多工作地点需配置多台摄像头，拍摄角度受制于装设位置，信号不稳定无人机摄像头：无人机可定速巡航往返多个工作地点，拍摄角度和范围无限制，信号稳定安监摄像头监控视角无人机摄像头监控视角安监摄像头监控视角 2.应用情况应用五辅助应急处理巡维中心收到XX站开关压力低告警信号，可控制站端无人机到该间隔表计拍摄，误报警信号可无需人员到站监控中心收到XX站主变轻瓦斯告警，可控无人机巡视主变，确认漏油缺陷后可第一时间停电处理开关压力低告警无人机现场到位主变严重漏油无人机现场确认缺陷开关压力低告警无人机现场到位主变严重漏油无人机现场确认缺陷 2.应用情况标准化行业标准《变电站智能巡检系统技术规范》 《变电站智能巡检任务及航线规划》《变电站智能协同巡检》《变电站智能巡检终端应用导则》南网企标《变电站倾斜摄影建模技术规范》 《变电站无人机巡检航线规划导则》《变电站无人机巡检作业导则》管理类《变电站人机协同运维策略》《变电站智能巡检工作实施细则》《广东电网有限责任公司变电站无人机巡检管理业务指导书》 2.应用情况核心技术变电站“激光点云+倾斜实景”高精度融合建模技术 2.应用情况核心技术变电站“激光点云+倾斜实景”高精度融合建模技术高空多层俯拍低空补拍 2.应用情况核心技术探索建立不同电压等级及设备区域无人机安全作业边界 2.应用情况核心技术开创“母航线+子航线“安全、高效的航线规划模式 2.应用情况核心技术变电站无人机关键装备续航时间45min最大巡检半径20km最大水平飞行速度72续航时间45min最大巡检半径20km最大水平飞行速度72km/h最大可承受风速8级 2.应用情况核心技术生产运行支持系统（变电）架构 3.经验分享分享一无人机航线的持续优化基于设备历史缺陷和人巡缺陷部件点优化无人机航线的拍摄点，提升机巡对同类型缺陷的覆盖面。基于作业的稳定性、拍摄的质量不断打磨和优化航线，提升机巡作业效率。作业稳定性+拍摄质量作业稳定性+拍摄质量人巡缺陷补充优化机巡到位点 3.经验分享分享二变电站物业人员深度融合无人机巡检业务的开展机巡作业前保安协助确认现场环境是否满足作业条件，作业结束或环境异常时回收无人机。变电站保安协助无人机及电池的保养工作，机巡作业过程中协助放置飞机和更换电池。无人机和简易机库的简单故障（重启无人机和重启机库可解决的）处理。无人机更换电池作业前保安放置无人机无人机更换电池 3.经验分享分享三无人机作业全过程安全管理人无人机技术及应急处置培训+考试+日常考核人装备装备无人机选型+维护保养+定期检测+固件升级基础数据基础数据变电站模型精度校验+无人机航线试飞验证作业作业环境确认+无人机状态检查+飞行监控+作业后评估 3.经验分享分享四“以赛促学，以学促干”推进变电无人机技术在基层应用的全覆盖初赛：考核全省无人机覆盖率及航线质量决赛：员工的无人机装备调试维保及航线规划技能 4.痛点难点及分析基础数据维护工作量大（模型、航线）变电站每年投退设备等变动情况较多，倾斜实景模型需全站重新建模，模型更新工作量较大。模型更新后的航线需重新修改或试飞验证，新投设备的航线需重新规划并上传至无人机平台不同焦距的无人机航线无法适用，需要重新规划。无人机倾斜摄影建模无人机倾斜摄影建模 4.痛点难点及分析无人机相关硬件技术的限制无人机镜头技术的限制无人机镜头技术的限制定焦无人机对拍摄距离要求高红外镜头的分辨率不高可见光和红外镜头焦距不一致，航线需分别规划无人机续航能力不足生产实践过程中单块电锤续航时间30min电池充电时间受温度影响约1-1.5h充满单日机巡作业量受电池个数影响较大机库可靠性经济性不高简易机库自动化程度不高自动充电机库充电时间较长机库可靠性经济性不高简易机库自动化程度不高自动充电机库充电时间较长自动换电机库换电机构故障率频发无人机避障距离最小为2米，不适用变电站现有飞机为视觉避障，新一代的超声波避障有待验证。无人机避障距离最小为2米，不适用变电站现有飞机为视觉避障，新一代的超声波避障有待验证。 4.存在的痛点难点及分析无人机使用受外部因素影响较大太阳耀斑和地磁活动影响无人机RTK定位精度和稳定性，无人机在部分时间段应用受限。大风或雨雪天气下，无人机无法使用。恶劣气象环境影响太阳耀斑和地磁活动恶劣气象环境影响太阳耀斑和地磁活动 4.存在的痛点难点及分析图片智能识别准确率不高变电设备视觉缺陷检测仍处于起步阶段，进展较小，行业内仍未有重大突破变电设备视觉缺陷检测仍处于起步阶段，进展较小，行业内仍未有重大突破 展望一机巡装备升级，展望一机巡装备升级，赋能多场景应用续航续航能力的提升、续航续航能力的提升、“一巢多机”技术导航导航新型导航技术的升级避障避障精细化避障技术挂载挂载多类检测终端 展望二基础数据自动更新+模型模块化维护3D模型的模块化更新基于台账部件点的自动规划航线3D模型的模块化更新基于台账部件点的自动规划航线 展望三多终端协同巡检l根据应用场所、空间位置及应用要求，融合机器人长续航、无人机高空视角及机动灵活、摄像头无间断全天候等优势，构建变电站立体协同巡检模式，实现巡检对象全覆盖，巡检业务纳入生产管控体系，推动生产组织模式变革。 展望四提升智能算法识别典型缺陷的准确率 展