文_本刊記者 彭海燕 通訊員 龔宇琴
10月29日,一架小型多旋翼無人機在操控人員李凱的指揮下緩緩升空,又一次輸電線路特巡任務(wù)開始了。
“報告,風速0.5m/s,溫度35℃,濕度55%,天氣晴朗,符合作業(yè)條件。孔渝I線#52-#54桿塔一切正常,無人機飛行航向正確。”李凱嫻熟地手握著操縱桿(遙控器),兩眼緊盯著監(jiān)控視屏,遠處飛翔的無人機自如地沿著設(shè)定的路線完成一個個定點拍照、通道巡視等作業(yè)。這是國網(wǎng)江西省電力有限公司利用無人機開展輸電線路巡視的一幕。
兩年前,國網(wǎng)江西電力選擇在贛西開展輸電線路無人機巡檢試點。經(jīng)過兩年的探索和實踐,無人機智能巡檢新模式取得顯著成效。從最開始的僅僅是輔助拍攝,到如今的紅外測溫、故障自動分類識別、噴火清除輸電線路導(dǎo)地線異物,無人機在輸電線路巡檢領(lǐng)域大放異彩,大大提升了工作質(zhì)效。
隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大,輸電線路巡檢已經(jīng)陷入人員增加幅度趕不上線路增長幅度的窘境。在不增加人員的情況下,要提高輸電線路的巡檢效率,唯有在新技術(shù)的應(yīng)用上有所作為。
作為試點單位,國網(wǎng)贛西供電公司不等不靠,先行先試。贛西公司運檢部主任徐梅根召集運檢部技術(shù)人員開展多輪次實地調(diào)研、學習交流、專題研討等,很快大家將目光鎖定為無人機技術(shù)。
他們從飛行時間、保養(yǎng)維護周期、質(zhì)量、安全風險四個維度,詳細地開展巡視效率效益分析,對無人機機型進行多番試飛比較,最終鎖定了體積小、重量輕、成本低、安全性高的小型多旋翼機型,并精心編制了無人機輸電線路巡檢應(yīng)用方案。
剛一開始,無人機僅是輔助拍照。徐梅根他們并不滿足于此。邊應(yīng)用邊摸索,他們找來國內(nèi)先進研發(fā)單位,聯(lián)合探索將通用軟件專業(yè)化,對無人機飛控系統(tǒng)二次開發(fā),實現(xiàn)無人機按照預(yù)設(shè)航線自主飛行作業(yè)。僅這一點,即使換了操控手,同一航線也能保證精準飛行。
探索永無止境。針對海量照片處理棘手費力的問題,他們又深度學習卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法,研發(fā)出缺陷分析軟件和樹障分析軟件,對不同類型的通道缺陷隱患和鳥窩開展針對性的目標識別訓(xùn)練,系統(tǒng)識別后自動生成故障信息,不需人工介入,大大減輕一線巡視班組的工作負擔,效率大幅提升。
實戰(zhàn)中,無人機大顯身手。2016年和2018年的兩次冰災(zāi)就是最好的“試金石”。贛西公司運檢部輸電運維一班班長袁煒望仍清晰地記得,以前天氣惡劣時他們只能眼巴巴地在原地待命,110千伏玉溧線他們?nèi)珕T出動,用了四天排查故障,而2018年贛西電網(wǎng)同樣遭遇冰災(zāi),線路斷線嚴重,情況卻大不相同。在冰災(zāi)第二天,無人機就快速準確地完成了三條線路斷線點的排查?!凹词固旌貎觯瑹o人機也可以正常巡視,效率沒法比。”袁煒望感慨萬分。
在實戰(zhàn)中,無人機不斷得到磨合,程控飛行的巡檢模式應(yīng)用日臻成熟,然而,無人機仍然存在需要大量人工干預(yù)、作業(yè)人員始終在野外、作業(yè)轉(zhuǎn)場耗時耗力、數(shù)據(jù)處理及時性、準確性不夠等問題。
能不能夠在技術(shù)上更上一個層次,實現(xiàn)控制室內(nèi)就能監(jiān)控無人機?贛西公司在無人機巡視領(lǐng)域開啟了新的更高追求。
功夫不負有心人。2018年2月,該公司輸電線路“站-站”智慧巡檢項目應(yīng)運而聲,宣告著又一道難關(guān)迎刃而解。
贛西公司在新余南部輸電網(wǎng)架密集的地區(qū),選擇220千伏白沙變、珠珊變和110千伏坂橋變作為基站,部署3架單向飛行距離達30公里的長航時多旋翼小型無人機,同時搭載高像素可見光鏡頭和紅外測溫鏡頭,可開展整線測溫。
通過專用網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)遠程的實時通信,獲取無人機的飛行信息、傳輸無人機實時拍攝的影像、實現(xiàn)云平臺超距控制無人機,保證“無人機+機場+云平臺”的互聯(lián)。為進一步確保無人機作業(yè)合法合規(guī),在云端部署監(jiān)控平臺,作為無人機運行的大腦,管控無人機的各個指標,并設(shè)置空域管理接口主動接受相關(guān)部門的監(jiān)管。
“以往2人一臺車在一天內(nèi),只能完成70公里巡視量,實施‘站-站’智慧巡檢模式后,可以實現(xiàn)人不到現(xiàn)場,不使用車,一天可以完成120公里的巡視量。”贛西公司運檢部黨總支書記湯國鋒介紹道。
搭建的“站-站”智慧巡檢平臺,使得巡檢人員只需在控制室內(nèi)就可以完成對無人機的監(jiān)控,讓室外日曬雨淋的巡檢方式變成室內(nèi)集中精力監(jiān)控巡視,讓機巡的工作效率真正達到了人巡的100倍。而且利用無人機采集相關(guān)數(shù)據(jù)進行證據(jù)留存,公證取樣,又極大推動了公司法標化線路建設(shè)覆蓋面,實現(xiàn)了“一飛多用”。
有專家曾評價,這是推廣無人機應(yīng)用的新嘗試,開創(chuàng)了國內(nèi)現(xiàn)場無人操控無人機的新思路,將為輸電線路巡檢工作指引新的方向。
無人機的巡視效率是人力所不能及的,然而對于人員密集的城區(qū)、禁飛區(qū),它依然存有一定的弊端。
為彌補無人機使用空域的局限性,贛西公司創(chuàng)新研發(fā)了一套手持巡視輔助系統(tǒng)——移動作業(yè)終端。該設(shè)備具備人工輔助巡視和消缺管理功能,彌補了機巡的缺陷,實現(xiàn)了輸電運維管理全過程閉環(huán)?!皺C巡”+“人巡”模式上線后,工作效率又有了質(zhì)的飛躍。
隨著無人機的推廣應(yīng)用和大數(shù)據(jù)的高效處理,輸電專業(yè)傳統(tǒng)的“運維+檢修”的分工模式有了新的挑戰(zhàn)。為此,贛西公司將原有班組分工模式進行優(yōu)化,將原來的9個綜合運檢班調(diào)整為2個無人機巡檢班、2個人工巡視班、2個檢修檢測班、3個外破清障班,合計設(shè)立27個作業(yè)小組,厘清各班組工作界面,細化人員工作職責和評價考核指標。各班組工作內(nèi)容專業(yè)、可量化,不同年齡層次和知識結(jié)構(gòu)的人員可選擇合適的崗位發(fā)揮作用。
組織方式的變革,讓各專業(yè)班組實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。巡檢作業(yè)時,各班組積極發(fā)揮作用,對無人機巡檢難以覆蓋的接地引下線、拉線拉棒等部位進行人工查漏巡檢,人力資源利用效率和運檢工作效率明顯提升。
國網(wǎng)江西電力運檢部徐陳華專責說:“在贛西,無人機不再是少數(shù)人玩的高大上的技術(shù),而是真正融入了一線班組,被廣泛普及,成為一線巡檢人員形影不離的常規(guī)工具,實現(xiàn)了提高工作效率和保障作業(yè)安全的雙贏。”
如今,國網(wǎng)江西電力積極將試點經(jīng)驗在公司系統(tǒng)內(nèi)推廣應(yīng)用,更好地守護輸電線路的安全穩(wěn)定運行。