近日，高新區企業國網信息通信產業集團有限公司所屬天津市普迅電力信息技術有限公司聯合研發的一大一小無人機在1000千伏隆化串補站開展站內外設備“診斷”服務，大大提升了特高壓站點的運維智能化水平。
特高壓變電站、換流站、串補站等站點內，設備分布密集，高空設備多，安全性要求高，地面智能巡檢方式難以覆蓋關鍵點位。利用無人機可以有效巡檢高空設備，為解決此問題，國網冀北電力有限公司協同信產天津普迅組建研發項目團隊，開展變電站無人機自主巡檢應用研究，研發變電站無人機智能巡檢系統，提升特高壓站點運維智能化水平。
項目團隊成員在1000千伏隆化串補站開展無人機試飛試驗
構建三維點云模型 精細規劃無人機航線
2022年11月，項目團隊完成變電站無人機智能巡檢系統的自主研發工作。該系統由變電站巡檢作業平臺、移動智能航空站和無人機組成，可用于變電站、串補站等特高壓站點多機協同作業。為保障無人機在復雜設備區域內安全巡檢作業，項目團隊從地面和空中多個角度對1000千伏隆化串補站進行高精度激光點云數據采集，采集了包括1000千伏串補平臺、避雷器、斷路器、隔離開關在內的站內外主體設備的數據，通過收集三維點云數據，項目團隊在變電站巡檢作業平臺中建立了隆化串補站的三維孿生場景，精準模擬站點內環境，在三維點云模型中規劃無人機巡檢航線。在遵循串補站設備安全距離要求下，結合站內設備部位、點位的巡檢要求規劃無人機巡檢航線。
“在隆化串補站三維孿生場景中，我們可以模擬無人機第一視角進行巡檢，直觀地看到無人機的拍攝位置和角度。平臺將航點連接起來，自動測量分析哪些航線不滿足安全距離要求，提醒我們調整”，項目團隊成員秦娜介紹。2022年年底，項目團隊完成了1000千伏隆化串補站6條無人機自主巡檢航線規劃，覆蓋500個重要巡檢點位。
大小無人機配合 滿足不同巡檢需求
張家口、承德等地風力資源豐富，大風、強風天氣較多。在這些地區巡檢特高壓站點，無人機的穩定飛行能力格外重要。為此，項目團隊設計了移動智能航空站，并提出了一大一小無人機聯合巡檢方法。移動智能航空站基于電力檢修皮卡車設計，可自由移動并按需求進行定制化改造；內置實時動態載波相位差分技術基站和微氣象站，具備厘米級定位和環境監測功能；無人機降落在移動智能航空站的自動升降機場后，可進入站內智能充電柜，從而解決無人機巡檢中途充電問題。
實際巡檢過程中，穩定性強、續航久的大無人機用于站內高空設備及出線鐵塔的巡檢，更為靈活機動的小無人機則在設備密集的站內完成巡檢。一大一小兩架無人機優勢互補的聯合巡檢方法滿足了高空復雜氣象、設備區狹窄空間等不同環境下的巡檢需求，有效提升了巡檢效率。大小無人機還可以與站內高清視頻攝像頭、智能巡檢機器人協同，實現“高——中——低”全方位立體巡檢。一旦監測設備發現異常，運維人員可通過變電站巡檢作業平臺的實景監管功能遠程啟動無人機聯動巡檢，必要時還可執行無人機懸停、相機視角調整操作，進一步提升了巡檢的質量和效率，降低了運維人員的工作強度和作業風險。
智能識別缺陷 自動生成巡檢報告
2023年1月，項目團隊在1000千伏隆化串補站開展了為期半個月的無人機試飛工作。運維人員申奧登錄變電站巡檢作業平臺，一鍵發布巡檢指令，一大一小無人機接收到任務后，從移動智能航空站先后起飛，開展巡檢作業。
變電站巡檢作業平臺不僅用于設計無人機自主巡檢航線，還可以調用人工智能缺陷識別模型庫，快速排查巡檢高清影像照片，實現25類缺陷自動識別。一旦發現設備存在缺陷隱患，系統會立即向運維人員發出警告，并自動生成巡檢報告，輔助運維人員記錄缺陷信息，支撐缺陷消除工作。“無人機執行完巡檢任務后，可以通過無線網絡把高清巡檢照片自動回傳到變電站巡檢作業平臺。3到5分鐘后，平臺分析完畢，我就可以知道本次巡檢的結果”，申奧說。截至目前，該系統已用于1000千伏隆化串補站，500千伏尚義、康保、解放變電站的智能巡檢工作，后期計劃在冀北電網全面推廣應用，進一步提升國網冀北電力變電運維智能化水平。
津公網備案：12019202000211
