“当前在线无人机巡检作业人员36名，均在适航区域内作业。”2月17日，国网福建省电力有限公司输电线路无人机巡检作业人员的状态实时展示在机巡作业管控平台的全景监控大屏上。
福建电网现有35千伏及以上输电线路52198千米、110千伏及以上变电站1055座，电网规模逐年增长，对巡检效率、精细度的要求也不断提升。近年来，无人机因灵活便捷、视野广阔，在福建电网输变电巡检领域得到广泛应用。
与此同时，无人机巡检中的安全管控、海量数据处理等问题也逐步显现。2021年起，国网福建电力落实国家电网有限公司无人机自主巡检样板间建设工作要求，组建无人机巡检技术攻关团队，启动基于新一代设备资产精益管理系统（PMS3.0）的机巡作业管控平台研发工作，利用人工智能算法提高数据处理效率，实现无人机自主巡检规模化应用，提升无人机数字化巡检质效。
攻克信号覆盖难题
推广无人机自主巡检应用
2月14日，福州供电公司输电运检中心员工朱儒强利用无人机巡检220千伏榕黎Ⅰ线。他通过遥控端巡检APP领取班长发布的作业任务，下载航线后一键启动无人机，无人机开始自主巡检。
距离巡检现场20千米的国网福建电力机巡作业室内，技术人员张伟豪正通过机巡作业管控平台实时远程监督榕黎Ⅰ线现场作业情况，查看作业人员动向和无人机航行轨迹。无人机自主巡检作业任务10分钟内完成，巡检图像远程上传至机巡作业管控平台，并完成图像自动命名匹配。与此同时，图像分析人员对人工智能图像识别出的1处金具锈蚀缺陷复审后，通过生产作业系统推送给线路检修人员。
自2021年开始，国网福建电力无人机巡检技术攻关团队以解决基层实际应用需求为导向，以实现无人机巡检作业全过程线上流转为目标，推进机巡作业管控平台框架搭建、自主巡检APP及三维航线规划软件研发、人工智能算法接入等工作。
无人机自主巡检高度依赖网络载波实时动态定位信号进行高精度定位。福建省山地丘陵多，在无网络信号的偏远山区，定位问题就成了国网福建电力推广无人机自主巡检的“拦路虎”。
如何解决信号定位问题，推进无人机自主巡检100%覆盖呢？“卫星通信！现在的北斗短报文可以发送短信，能否应用卫星通信传输高精度位置纠偏信息呢？”2021年4月3日，国网福建电力技术攻关团队就无人机信号定位问题开展“头脑风暴”，并提出了解决思路。
围绕无人机自主巡检高精度定位问题，技术攻关团队启动了项目研究。他们与国内先进定位、勘测厂商交流，设计、优化设备电路程序，研发了适配不同无人机机型的“星地一体”高精度卫星接收机样机，并于2021年8月在500千伏笠东线进行测试。结果表明，样机可实现无网络信号区域的无人机厘米级高精度定位，可让无人机摆脱巡检时对传统通信网络的依赖。随后，高精度卫星接收机推广应用于无网络信号覆盖地区的无人机自主巡检作业。技术攻关团队还开发了管控平台网页版、电脑客户端、手机APP端巡检影像上传功能，实现无网络信号覆盖区域无人机巡检作业闭环管理。
应用人工智能技术
提升机巡数据处理效率
随着信号问题的解决，无人机得到更广泛的应用，但也产生了海量的数据。如何高效处理数据成为技术攻关团队面对的又一难题。
在公司指导下，技术攻关团队应用人工智能缺陷识别技术，将无人机自主巡检采集到的数据自动传输至机巡作业管控平台人工智能模型，上报至设备运维精益化管理系统，并推送缺陷信息给运维人员，代替了传统纯人工审核数据。“无人机巡检-缺陷分析上报-联动消缺”一气呵成。
除了普通缺陷识别，技术攻关团队还拓展了无人机自主巡检缺陷识别的深度，结合输电专业防污闪工作需求，将缺陷识别聚焦到绝缘子的涂层。绝缘子室温硫化硅橡胶（RTV）涂层具有憎水、抗污闪特性，但近年来因绝缘子RTV涂层漏涂导致的输电线路污闪故障时有发生。2021年7月，经过20余次样本试验、模型优化，技术攻关团队历时3个月研发了绝缘子RTV涂层缺陷识别模块，用于排查全省500千伏及以上电压等级输电线路绝缘子RTV防污闪涂层漏涂、失效等问题，准确率高于95%。
在试运行一段时间后，2021年8月25日，机巡作业管控平台正式上线应用。2021年，国网福建电力应用机巡作业管控平台巡检杆塔40684基，智能识别机巡图像30万余张，发现缺陷12007处，单张图像识别时间不到5秒。
依托智能机巢联合巡检
拓展多场景应用
1月15日晚，三明供电公司智能运检中心员工曾绍攀在输电监控室，通过机巡作业管控平台发布变电站自主巡检任务。随即，10千米外的220千伏列西变电站内，无人机机巢自动展开，一架小型双光多旋翼无人机腾空而起，在空中围绕变电站完成夜巡工作。人工智能红外图像分析模块“智慧夜鹰”分析无人机巡检生成的图像，自动诊断变电站绝缘子污闪、异常发热等情况。
如今，“无人机机巢+机巡作业管控平台”模式已成为国网福建电力推进无人机自主巡检的重要手段。
2020年年初，国网福建电力就开始探索利用机巢、无人机、大数据等，开展无人机高频次自主巡检。当年4月，该公司研发“小型化、高可靠、低成本”新型无人机机巢，部署于110千伏及以上变电站的地面和屋顶。经过更新迭代，目前这款新型机巢长宽均小于1米，重约120千克，兼具无人机存放、充电、起飞降落坪、气象监控、作业控制等功能。这款新型机巢通过简化充电方式、优化机械结构，比传统的机巢更智能、灵巧、便捷，单个造价也节省5万元以上。
目前，国网福建电力已在7座110千伏及以上变电站部署应用“小型化、高可靠、低成本”新型无人机机巢，并牵头编制公司企业标准《电力全自动无人机机场技术规范》。
国网福建电力机巡作业管控平台上线以来，累计迭代升级30余次，接入21项业务中台服务，有计划编制、作业管理、数据分析等87个功能模块，最高峰可同时在线监控200架无人机并发飞行，并实时回传巡检图片进行数据分析。平台已100%覆盖福建电网一线无人机巡检班组。
国网福建电力无人机巡检技术攻关团队将继续挖掘无人机巡检多专业多场景应用方式，利用无人机实时监督高空作业，搭载X光射线仪对耐张线夹开展空中数字射线成像检测，以及开展灾前勘察、灾后灾损评估等。
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