5月4日,在山東淄博220千伏白馬輸電線路通道內(nèi),一架無人機(jī)駛向半空,按照“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺事先設(shè)定好的巡檢航道,開始逐基巡檢線路鐵塔。
220千伏白馬線位于淄博市博山區(qū)南部山區(qū),其線路通道海拔較高、地形復(fù)雜,人工巡檢難度較大。該線路于2022年9月完成無人機(jī)自主巡檢航線調(diào)試。有了無人機(jī)助力,這條線路的巡檢效率大幅提升,線路安全也更有保障。
淄博供電公司是國網(wǎng)山東省電力公司無人機(jī)自主巡檢的試點單位。2022年以來,淄博供電公司數(shù)字化部、運(yùn)檢部、輸電運(yùn)檢中心等多部門員工組成聯(lián)合技術(shù)小組,利用5G、人工智能、邊緣計算等技術(shù),建設(shè)“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺,實現(xiàn)淄博電網(wǎng)110千伏及以上輸電線路無人機(jī)自主巡檢全覆蓋。該平臺運(yùn)行至今滿一年,明顯提升了輸電線路巡檢工作的質(zhì)量和效率。
云邊協(xié)同分析圖像
精準(zhǔn)定位關(guān)鍵部件
“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺基于國家電網(wǎng)有限公司應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一開發(fā)平臺開發(fā),部署在國網(wǎng)山東電力5G專網(wǎng)上,功能架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層,搭載了智能識別、智能分析、預(yù)警通知等功能模塊。其中,平臺上的智能識別模塊利用云邊協(xié)同技術(shù),可以與無人機(jī)上加裝的智能識別模塊實時交換信息。
絕緣子、金具等關(guān)鍵部件是巡檢的重點,關(guān)鍵部件識別和定位的精準(zhǔn)度是保證無人機(jī)巡檢效果的關(guān)鍵。實現(xiàn)無人機(jī)自主精準(zhǔn)識別、定位關(guān)鍵部件,靠的就是智能識別模塊。
無人機(jī)上加裝的智能識別模塊依托計算機(jī)視覺目標(biāo)檢測技術(shù)研發(fā),集成部署了線路部件屬性結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系量化壓縮模型。在實際工作中,“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺智能識別模塊與無人機(jī)上加裝的智能識別模塊基于無人機(jī)回傳的畫面精準(zhǔn)識別、定位關(guān)鍵部件,并調(diào)整無人機(jī)長焦鏡頭焦距,將關(guān)鍵部件呈現(xiàn)在鏡頭畫幅中央后再進(jìn)行拍攝。
同時,智能識別模塊還可以對無人機(jī)自主巡檢采集傳回的圖像信息進(jìn)行人工智能識別,確保巡檢圖像清晰、拍攝對象準(zhǔn)確。
年初以來,通過無人機(jī)自主巡檢,淄博供電公司已發(fā)現(xiàn)線夾、絕緣子等關(guān)鍵部位隱患8處。與人工巡檢相比,無人機(jī)巡檢的檢測效率、準(zhǔn)確度明顯提高,可節(jié)省60%以上的人力。
依托5G電力專網(wǎng)
高速回傳巡檢圖像
3月7日,淄博供電公司輸電運(yùn)檢中心監(jiān)控室值班員王一夔收到“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺推送的信息,其中一條圖像信息顯示220千伏源鐵線1號中相小號側(cè)引流板溫度異常,無人機(jī)紅外測溫達(dá)167攝氏度。他立即將這條信息報送輸電運(yùn)檢中心副主任李思毛。
李思毛立即安排運(yùn)維人員趕赴現(xiàn)場。經(jīng)運(yùn)維人員現(xiàn)場檢測,人工紅外測溫數(shù)值與無人機(jī)自主巡檢傳回的數(shù)值基本一致。隨后,李思毛安排帶電作業(yè)人員快速消除隱患,保障線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。
“從原先的人工篩圖到現(xiàn)在的圖像信息自動回傳,隱患排查、處理的效率進(jìn)一步提升。”李思毛介紹。以前無人機(jī)巡檢結(jié)束后,巡檢人員還要返回辦公室,從無人機(jī)巡檢拍攝的海量照片中挑選疑似存在設(shè)備隱患的照片。之后,巡檢人員再到現(xiàn)場,對照照片逐一消除隱患。
“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺依托5G網(wǎng)絡(luò)高速率、低延時、大容量等優(yōu)勢,將無人機(jī)前端采集的高清晰度圖像信息快速傳回后端平臺,增強(qiáng)了無人機(jī)自主巡檢的實時性。通過5G網(wǎng)絡(luò),無人機(jī)自主巡檢圖像傳輸速度達(dá)到了每秒20兆,視頻加載速度相比4G網(wǎng)絡(luò)傳輸提升30%。
同時,“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺還可以展示無人機(jī)自主巡檢線路及巡檢點位,動態(tài)檢測無人機(jī)飛行狀態(tài)、巡檢時間,并自動與歷史巡檢數(shù)據(jù)對比,生成巡檢報告,助力保障電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。
應(yīng)用人工智能算法
自主識別輸電線路常見缺陷
隨著天氣逐漸回暖,博山區(qū)五陽湖迎來一批北歸的候鳥。3月20日,淄博供電公司輸電運(yùn)檢中心員工楊沂霖、尹曉鋼在五陽湖附近開展無人機(jī)自主巡檢,排查周邊輸電線路隱患,重點防范鳥類活動影響線路安全運(yùn)行。
“無人機(jī)一旦發(fā)現(xiàn)隱患,就會把照片第一時間發(fā)送到我手中的操控終端上。”楊沂霖說,“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺實現(xiàn)了5大類21小類的輸電線路常見缺陷自動識別、動態(tài)預(yù)警。
“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺上有一個輸電線路圖像特征隱患庫,匯集了大量的輸電線路隱患圖像數(shù)據(jù)。該平臺可應(yīng)用多種人工智能算法自動比對無人機(jī)巡檢拍攝圖像與圖像特征隱患庫內(nèi)的圖像,并智能分析缺陷類型,自主識別故障點。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,該平臺的缺陷隱患識別率已穩(wěn)定在85%以上。隨著無人機(jī)自主巡檢樣本的積累,平臺會持續(xù)優(yōu)化分析模型,提升缺陷隱患識別率。
自2022年4月該平臺試點應(yīng)用以來,已支撐無人機(jī)自主巡檢1500多個小時,累計對比分析巡檢圖像2萬余張,協(xié)助運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)并消除各類隱患缺陷43處。(崔磊)
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