智能巡检一周要闻汇总
7月9日-7月15日
目 录
一
无人机巡检
1.国网江苏电力:无人机自主巡检 输电线路运维提质增效
2.无人机巡检助力电网迎峰度夏
3.数字化转型探索电网运维未来,浙江首个AI无人机智能巡检中心正式启用
4.交城供电:无人机数智巡检 助力基层减负增效
5.AI无人机智能巡检中心在浙江杭州启用
二
机器人智能巡检
1.国网天津电力“机器鱼”研发成功
2.国网新疆电力:远程集中管控机器人 提升变电站巡检质效
无人机巡检
01 国网江苏电力:无人机自主巡检 输电线路运维提质增效
江苏电网近年来发展速度快,对巡检的智能化水平和工作效率提出更高要求。国网江苏电力研发并迭代升级输电线路移动式多无人机智能巡检成套装备,目前已将成套装备应用于江苏电网110千伏及以上全部输电线路巡检中。
7月7日,江苏南京供电公司输电运检室员工马正敏在新一代“网际天鹰”的监控室内,观察无人机自主巡检作业情况,并记录分析无人机摄像头传来的铁塔、线路通道全景图像。当天,马正敏和同事应用“网际天鹰”对500千伏东峰线进行了全面“体检”。
“网际天鹰”是国网江苏省电力有限公司于2018年启动研发的输电线路移动式多无人机智能巡检成套装备,包括4架无人机、紧凑型升降平台、智能机库、电池管理模块、储能模块、环境感知模块和装载所有设备的车辆。今年2月,“网际天鹰”完成迭代升级。目前,“网际天鹰”巡检效率为60基铁塔/日,是人工登塔巡检效率的6倍、手动操作无人机巡检的3至4倍,提升了江苏电网输电运检智能化水平。
探索 把无人驾驶技术“移”到空中
江苏电网负荷密集、规模大,近年来发展速度快,对精益化管理的要求不断提升,传统的人工巡检模式已难以适应电网发展需要。2018年年初,国网江苏电力提出大力发展无人机巡检业务,建设无人机巡检体系。江苏方天电力技术有限公司作为国网江苏电力的科研生产单位,组建无人机巡检项目创新团队,探索无人机技术与电网业务的深度融合。
传统模式下,无人机巡检主要靠巡检人员带着无人机到达输电塔附近,由专业飞手操作无人机,逐一拍摄巡检对象。既要保证无人机机身稳定、拍摄清晰,又要让无人机与线路保持安全距离,这非常考验飞手的技术。同时,受限自身电池的续航能力,一架无人机的连续作业时间通常只有30分钟左右。输电线路巡检用的无人机机身重、构造精密,对存放条件、搬运方式等也有较高的要求。
如何将无人机技术与电网运维实际需求紧密结合?如何让无人机巡检更加智能?如果有一套装备能够为无人机巡检作业提供储运、电量补给、监控等全方位保障,将大大降低一线人员的操作难度和作业强度。
2018年6月,国网江苏电力集无人驾驶、无线充电、光伏发电于一体的“三合一”电子公路的研发进入尾声。一名同事无意中说,能不能把汽车的无人驾驶技术从路面移到空中,让无人机也自动驾驶?这句话给了创新团队启发。
团队正式启动输电线路移动式多无人机智能巡检成套装备的研究。“无人机的成果很多,但是让无人机自主飞行的案例在国内外都没有先例。”创新团队装备改装测试工作负责人黄郑说。他们决定把无人驾驶汽车涉及的环境智能感知与决策、路径规划、差分高精度定位、智能避障等技术运用于无人机自主巡检。2018年12月,输电线路移动式多无人机智能巡检成套装备“网际天鹰”样机研制成功。
应用 一键完成精细化巡检
“网际天鹰”以无人机智能巡检作业车为载体,搭载4架无人机,具备任务管理、自主规划航线、一键智能巡检、多机多任务协同、作业实时监控、厘米级精准降落、巡检缺陷智能识别等功能,可对输电线路进行集群化、自动化、精细化巡检。但从样机到量产应用,创新团队还要对其开展严格的测试和功能完善。
“测试中,我们发现该装备还存在无人机图传信号易受电磁干扰、作业空间不合理、升降平台卡涩等问题。”黄郑介绍。
为了进一步提升产品性能,黄郑带领团队成员和车企、无人机制造商、零部件厂商等开展多轮设备选型、技术交流,并前往深圳、上海多地调研。经过4个月的现场测试和功能完善,2019年3月,“网际天鹰”顺利进入试生产阶段,并在南京、泰州等地试点应用。
作业人员接到无人机巡检任务后,只要将“网际天鹰”车辆开到现场,一键式操作,车内的4架无人机就会依次起飞,按照系统设定好的任务航线,自主开展巡检作业,并在线识别、拍照记录缺陷。作业完成后,依托人工智能视觉识别技术,无人机依次完成厘米级精准降落,回收至车内,在作业人员前往下一个作业点的途中就能自动充电。
“‘网际天鹰’将巡检结果实时传回云端,可智能识别销钉级缺陷,连螺丝钉生锈都能发现。运维人员只要远程操控就能完成精细化巡检,提高巡检效率和质量,规范作业流程。”方天公司无人机巡检技术服务中心主任王红星介绍。
2019年6月,“网际天鹰”通过中国电机工程学会组织的技术鉴定。鉴定委员会专家一致认为,该装备已达到国际先进水平。今年,“移动式多无人机智能巡检成套装备及巡检方法”获得2022年日内瓦国际发明特别展银奖。
升级 拓展作业范围和场景
2020年1月,18套“网际天鹰”正式交付国网江苏电力各运维单位使用。两年来,国网江苏电力密切跟踪各运维单位的使用情况,结合输电线路巡检新特点、新要求对“网际天鹰”迭代升级。经过多轮试验和改造,今年2月,新一代“网际天鹰”完成测试与量产。5月底,16套新一代“网际天鹰”正式投入使用。
新一代“网际天鹰”的智能化水平、巡检质量、适应性、安全性等比上一代都有大幅提升。国网江苏电力独创的基于图像质量反馈的无人机位置和姿势自适应优化技术,使无人机可实时调整自身位置和云台拍摄参数,解决了特殊工况下无人机对焦模糊、成像位置不理想等问题,图像一次拍摄成功率达98%以上。升级后的“网际天鹰”智能机库可支持多种常用机型自由切换存储,作业人员可根据日常巡检、夜间特巡、激光测绘等不同需求,选配相应的无人机。
国网江苏电力还在“网际天鹰”车载端无人机智慧巡检模块中增添了多无人机多任务分配算法,避免无人机集群作业时的空域冲突;新设置输电通道巡检、红外自主巡检、故障特巡等多种巡检模式,引入一机多塔、中继巡塔等巡检作业策略,让作业人员能一键下发多种任务,满足各类巡检需求。“新一代‘网际天鹰’拓展了作业范围和作业场景,让我们的工作更加省心省力,巡检智能化程度更高。”南京供电公司输电运检室专职龙涛说。
目前,“网际天鹰”已应用至江苏电网110千伏及以上全部输电线路,每年可节约近50%人工投入。
(来源:澎湃新闻·澎湃号·政务)
02 无人机巡检助力电网迎峰度夏
随着气温的不断攀升,电网迎峰度夏工作全面启动。近日,国家发改委运行局局长李云卿表示,保障能源安全稳定供应对于稳增长、稳就业、稳物价至关重要。
无人机应用于电力输电线路巡检,可对输电线路产生故障进行实时在线定位和监控,及时发现并排除线路缺陷和重大隐患,节省大量人力和物力,提升巡检工作的安全性。当前,国内电力行业应用无人机巡检作业主要为可见光成像技术和红外成像技术,用于采集现场图像、红外热像数据等。
将无人机巡检应用到日常巡视、故障查找等工作,为迎峰度夏做足准备,既弥补了地面巡视的不足又减少了高温天户外工作者的劳动强度。采用无人机搭载多状态、高集成智能感知设备,利用可靠的微波通信技术,实现对配电网设备的红外热像、局放、可见光图像、声音、环境温度、湿度等状态参量进行实时采集,实现对配电网设备状态信息的综合监测。
2022年6月16日,国网山东省电力公司组织员工应用无人机在滕州110千伏北辛变电站10千伏滨江Ⅰ线完成国内首次配网局放成像巡检,成功锁定导线对支柱绝缘子放电等缺陷。接下来,将加快系统算法研发,提升缺陷样本识别能力,拓展自主巡检应用场景,推进无人机配网巡检规模化应用。
7月7日,国网洛阳市偃师供电公司输电运检人员对110千伏偃商线进行无人机自动智能巡检。通过三维建模、自主飞行和图像智能识别等技术,结合通道可视化监控和大数据AI分析手段,分区分级,加强监控巡视密度,推动输电线路巡视工作从传统“人工巡检”向“人机协同巡检”转变,实现对架空输电线路可能存在风险隐患的实时预警。
7月8日,浙江首个AI无人机智能巡检中心正式启用,据悉,该平台中心由飞控平台、固定无人机槽以及移动车载无人机槽组成,可进行“定点巡检”和“移动巡检”。以往的无人机巡视采取单机单控的作业模式,人工翻阅照片标注隐患,两名工作人员每天最多巡视15公里线路。现在通过智能巡检中心全自主巡检,每天就能完成50公里线路的巡检任务,效率提升了3倍多。巡检的航线还可实现定制化模式,对平时难以巡检的区域也可实现精确全自主智能巡检、全方位覆盖。大大提高效率,自主巡检的应用标志着架空线路巡检正式进入“AI智能时代”。
目前,无人机应用于电力系统巡检已经非常普遍,有效提升了电网管理质效。但在技术和管理上,还有很多上升空间,如一键智能巡检、巡检缺陷智能识别、作业实时监控等,如何实现输电线路自动化、智能化、精细化巡检,是无人机广泛应用于电力市场的关键。
(来源:智能制造网 )
03 数字化转型探索电网运维未来,浙江首个AI无人机智能巡检中心正式启用
7月8日,国网杭州市余杭区供电公司员工徐泽超通过智能巡检中心全自主巡检,一键启动,开始对10千伏前程H295线进行无人机巡检,巡视记录实时在线观察,以往要半天时间的巡视任务现在20分钟完成,大大提高效率,自主巡检的应用标志着架空线路巡检正式进入“AI智能时代”。
进入七月份,浙江杭州连续发布高温橙色预警,位于杭州余杭西部的瓶窑山区,乡村电路安全检修是一大难题。今年,为了消除乡村供电线路的安全隐患,保障夏季的安全稳定供电,浙江省首个AI无人机智能巡检中心在余杭正式启用,成了一双“智慧的眼睛”,大大降低了巡检的难度和成本,提升了电力的安全和效率。
位于杭州余杭西部的瓶窑地区,山区面积站全区总面积的一半以上,山水相连、河塘密布,近1000公里的供电线路的巡视工作一直困扰着基层电力工人。
“以往的无人机巡视采取单机单控的作业模式,人工翻阅照片标注隐患,两名工作人员每天最多巡视15公里线路。现在通过智能巡检中心全自主巡检,每天就能完成50公里线路的巡检任务,效率提升了3倍多。”国网杭州市余杭区供电公司瓶窑供电所党支部书记、副所长朱杰介绍到。
据悉,浙江省首个无人机智能巡检中心由飞控平台、固定无人机槽以及移动车载无人机槽组成,可进行“定点巡检”和“移动巡检”,巡检的航线可实现定制化模式,对平时难以巡检的区域也可实现精确全自主智能巡检、全方位覆盖。
“飞控平台”是整个无人机智能巡检中心的基层管理平台,通过“飞控平台”,可同时操控多架次无人机执行任务,并进行系统化的安全监控和航线管理。“飞控平台”还可实现安全隐患“智能识别”功能,对于乡村线路电气设备绝缘罩脱落、树线矛盾、鸟巢三类重要典型隐患进行自主拍照并回传到后台,实现90%隐患识别正确率。
国网杭州市余杭区供电公司运检部主任夏红军说:“‘无人机智能巡检中心’投入运行后,一方面实现全方位城市乡村电网智能巡视,及时发现隐患,保障安全用电,另一方面也可为政府应用于水情勘测、森林维护、工业污水治理等服务,达到资源利用优化。”’
在浙江省数字化改革的应用中,国网杭州市余杭区供电公司积极探索电网运行维护工作向数字化管理转型,将无人机智能巡检中心向城市服务“共享航班”延伸,为基层社会治理提供有效支持。
(来源:杭州日报 )
04 交城供电:无人机数智巡检 助力基层减负增效
“目前无人机高度28.5米,航向东南,图传清晰,发现架空线挂点处螺母缺失,需尽快补加螺母与开口销。”日前,太原理工大学专家团队一行为山西吕梁交城县供电公司输电运检班人员现场演示无人机巡视,并对10千伏下关线进行多模态数据的收集、标注。
为助力基层班组工作减负增效,建立配网线路数字化、智能化巡检体系,打造“数字化管理+智能化应用”的10千伏配网线路巡检新模式,赋能配网巡检业务的数字化生态转型,交城县供电公司不断深化校企合作,引入外部技术,邀请太原理工大学软件学院人工智能团队来公司开展数字转型应用工作交流,组建10千伏配网线路“数智巡检”团队,促进企业数字化发展。
该团队在人工智能、电力数字化场景应用方面拥有丰富的技术储备及实际推广应用经验。期间,专家团队与交城县供电公司运检部骨干人员来到10kV下关线、10kV寨子1号线,对两条线路进行3D数字化地图建设、无人机航线构建,现场检验无人机飞行状态、试验通道树障智能分析与定位功能。截至目前,该公司“数智巡检”团队已根据阶段性目标完成10千伏寨子1号线与下关线3D输电走廊数据采集与处理,为后续开展无人机航点生成和路径规划奠定了基础。下一步,交城县供电公司将进一步探索、开发和验证能够提升一线巡检效率与智能化水平的有效实践,努力形成山西配网巡检数字化转型典型经验,为网省全域配网巡检提质增效提供示范与引领。
(来源:黄河新闻网吕梁讯 (冀美丽 任俊成 毋笑蓉))
05 AI无人机智能巡检中心在浙江杭州启用
7月8日,浙江省首个AI无人机智能巡检中心在杭州余杭区启用。当天,余杭区供电公司员工徐泽超在该中心一键启动全自主巡检,对10千伏前程线开展无人机巡检。以往需要半天时间完成的巡检任务,现在20分钟就能完成。
“以往的无人机巡检采取单机单控的作业模式,人工翻阅照片、标注隐患,两名员工每天最多巡检15千米线路。现在通过AI无人机智能巡检中心全自主巡检,每天能完成50千米线路的巡检任务,效率大大提高了。”余杭区供电公司瓶窑供电所副所长朱杰介绍。
据悉,AI无人机智能巡检中心由飞控平台、固定无人机槽以及移动车载无人机槽组成,可定制航线进行定点巡检和移动巡检。该中心的应用降低了巡检的难度和成本,平时难以巡检的区域也可以精确实现全自主智能巡检。
飞控平台是AI无人机智能巡检中心的基层管理平台,供电员工通过飞控平台可同时操控多架次无人机执行任务,还可以进行安全监控和航线管理。飞控平台具有安全隐患智能识别功能,可对电气设备绝缘罩脱落、树线矛盾等隐患进行自主拍照并回传到后台,隐患识别准确率达90%。
据介绍,AI无人机智能巡检中心投入运行后,通过电网智能巡检,可以及时发现安全隐患,也将为政府服务,应用于水情勘测、森林维护、工业污水治理等领域。
(来源:国家电网报 作者:崔丕远 胡哲千)
机器人智能巡检
No.1国网天津电力“机器鱼”研发成功
7月7日,国网天津市电力公司研发的变压器智能内检“机器鱼”通过国内变压器行业专家进行的性能测试见证和验收,标志着“机器鱼”研发成功。
据介绍,该“机器鱼”具备图像自主识别、空间自主定位、三维路径规划、下潜深度悬停等功能,可自主识别、快速检测大型变压器内部碳痕、电树枝放电等典型缺陷,提升110千伏及以上变压器智能化运检水平。
“机器鱼”可用于大型油浸式变压器移位、变形、过热、放电痕迹等内部状态检查,具备体积小、移动灵活的优点,可在不影响变压器内部环境的情况下开展检查,判断变压器内部是否存在异常,提高变压器的检修效率。天津电力科学研究院研发人员刘力卿介绍:“‘机器鱼’可在水平面上360度原地旋转,具有全方位巡航能力,可根据设定的目标点自主规划巡检路径。它的水平巡航速度可达2米每分钟,上浮及下沉速度达1.5米每分钟,自主下潜深度悬停误差可控制在3厘米以内。”
“机器鱼”由天津电科院依托国网天津电力科技项目“基于微型机器鱼的大型变压器内部缺陷智能诊断与识别关键技术研究”自主研发。项目解决了“机器鱼”在变压器封闭空间内的无线定位、无线控制、无线图像传输等难题,使之实现了在变压器内部灵活、准确移动,可快速确定变压器内部状态及故障位置,大幅缩短变压器检修时间,降低检修费用,具有较好的经济效益和社会效益。
据了解,以往通过外部电气试验及油色谱分析试验,难以判断变压器内部异常及部位;对变压器进行吊罩检查或异常诊断,往往需要耗费大量的人力和物力。“以一台出现异常的220千伏变压器为例,放油检查处理的费用约为30万元,需要约10天时间。利用‘机器鱼’检查,工期可缩短至1天,并可根据检查结果采取针对性检修措施,最大限度减少检修时间,降低人力、物力成本及作业风险,提高变压器运行可靠性。”天津电科院变压器专业负责人魏菊芳介绍。
(来源:国家电网报,作者:潘冬冬 张扬)
No.2国网新疆电力:远程集中管控机器人 提升变电站巡检质效
“上仰、下仰,前进、后退……”7月14日,在新疆电力科学研究院高压所变电技术室,技术人员张清川通过新疆电力机器人管控平台向远在500千米外、位于托里县的220千伏铁厂沟变电站的智能巡检机器人发出巡检指令,机器人在1小时内就完成了巡检任务。随后,他又通过平台详细查看机器人的巡检数据。
近年来,新疆电网规模迅速扩大,对电网运行可靠性和业务连续性也提出了更高要求。“按照计划,全疆将有186台智能巡检机器人参与到变电站的巡检工作中。”张清川介绍。在没有使用电力机器人管控平台之前,智能巡检机器人独立运行于各个变电站,必须到站才能操作机器人,也只能在站端查看机器人巡检状态、巡检结果、巡检报告和告警信息。由于每座变电站的机器人运行系统相对独立,不能集中管控,无法快速实时了解各变电站机器人巡检的情况。与此同时,新疆的变电站分布范围广,运维人员在路途上花费的时间长,在耗费大量人力物力的同时,还存在一定安全风险。
新疆电科院立足实际工作中的痛点、难点、堵点,以打通信息壁垒、降低作业风险、提升变电站智能化水平为目标,启动变电站智能巡检机器人集中控制研究,打造电力机器人管控平台。2021年3月,该平台接入第一座变电站的巡检机器人数据,并正式投入使用。
新疆电力机器人管控平台具备全电压等级变电站智能巡检机器人系统接入能力,可接入超过200座变电站的机器人系统,实现了对机器人的集中管控、巡检任务管理、实时监控、图像分析、智能告警以及数据分析等功能。平台还可以根据机器人巡检回传的结果,向新疆电网各运维单位及时发布预测预警信息,提升电网运维管理的科学性、实效性,提升电网安全稳定运行水平。
新疆电力机器人管控平台包括流媒体转发、机器人接入、数据存储、综合展示、智能告警分析5个模块。平台发出任务后,巡检机器人即可开展变电站红外测温等巡检任务,并实时向主站回传任务进度、机器人状态及巡检画面。运维人员无须到达现场,通过管控平台远程操作,在室内就可实现对变电站的例行巡检工作。
依托新疆电力机器人管控平台,新疆电网变电站巡检工作质效得到提升,人力成本大幅降低。同时,国网新疆电力有限公司不断提升巡检机器人智能化水平,通过搭载可见光、红外摄像头等传感器,让机器人具备发现缺陷及自动告警能力,还可分析判断巡检结果,自动生成巡检报告,让变电站设备状态一目了然。
目前,新疆电力机器人管控平台已接入超过150座变电站的巡检机器人系统,并实现集中管控。今年,新疆电科院将持续开展其余变电站巡检机器人系统的调试接入,进一步提升电网安全运行水平。
(来源:国家电网报 作者:李匀 王洁)