無人機(jī)巡檢作為一種使用可見光及紅外熱像儀等巡檢設(shè)備對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視檢查的全新巡檢技術(shù)，與人工巡檢相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。下一步，應(yīng)全面推廣無人機(jī)作業(yè)核心技術(shù)，加快復(fù)合型運(yùn)檢人員培育，推動(dòng)人工智能技術(shù)在無人機(jī)領(lǐng)域的融合應(yīng)用。
無人機(jī)巡檢已成為不可或缺的線路運(yùn)維手段
對(duì)輸電線路進(jìn)行定期巡視檢查，隨時(shí)掌握和了解輸電線路的運(yùn)行情況以及線路周圍環(huán)境和線路保護(hù)區(qū)的變化情況，是供電企業(yè)一項(xiàng)繁重的日常工作。人工巡檢是一種傳統(tǒng)的巡檢方式，也是目前輸電線路巡檢的主要方式。由于輸電線路走廊地形環(huán)境復(fù)雜，在一些條件惡劣如跨江跨河或高山峻嶺地區(qū)，沿線部分區(qū)段幾乎沒有巡視道路，這種巡檢方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件艱苦，輸電線路的運(yùn)行情況得不到及時(shí)反饋。
無人機(jī)巡檢作為一種使用可見光及紅外熱像儀等巡檢設(shè)備對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視檢查的全新巡檢技術(shù)，具有迅速快捷、工作效率高、不受地域影響、巡檢質(zhì)量高、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行缺陷識(shí)別，桿塔瓶口及以上位置、人工難以發(fā)現(xiàn)的缺陷占比78.5%。設(shè)備本體巡檢效率和質(zhì)量顯著提高，并且極大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了巡檢效率，確保了對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行維護(hù)能力。因此，無人機(jī)的應(yīng)用是線路巡檢智能化發(fā)展的有效解決方案。
目前，國家電網(wǎng)公司已將無人機(jī)巡檢作業(yè)納入輸電線路精益化考核指標(biāo)中。截至2017年年底，公司系統(tǒng)各單位共配有各類型無人機(jī)1800余架,2017年度無人機(jī)累計(jì)巡檢桿塔超過21萬基，累計(jì)發(fā)現(xiàn)缺陷超過5萬余處；按照缺陷位置劃分，以桿塔瓶口及以上位置線路設(shè)備及附屬設(shè)施缺陷為主，占75.8%；按照缺陷等級(jí)劃分，以一般缺陷為主，占87.2%；按照缺陷類型劃分，以金具類缺陷為主，占42.7%。公司系統(tǒng)各單位廣泛應(yīng)用無人機(jī)開展線路巡檢，在G20峰會(huì)、金磚會(huì)議、全運(yùn)會(huì)和黨的十九大保電工作中發(fā)揮了突出作用，無人機(jī)巡檢已成為輸電線路運(yùn)維不可或缺的手段。
中國電科院積極為無人機(jī)巡檢提供技術(shù)支撐
近年來，中國電科院不斷探索，積極開展技術(shù)攻關(guān)，為公司開展無人機(jī)巡檢提供技術(shù)支撐工作，取得豐碩成果。
2013年，《國家電網(wǎng)公司輸電線路直升機(jī)、無人機(jī)和人工協(xié)同巡檢模式試點(diǎn)工作方案》出臺(tái)。在公司統(tǒng)一組織安排下，中國電科院牽頭建立了無人機(jī)巡檢技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)研究和檢測(cè)、人員培訓(xùn)和保障等技術(shù)支撐體系，有力支撐了無人機(jī)巡檢技術(shù)在公司系統(tǒng)各單位的推廣應(yīng)用。
2015年，中國電科院負(fù)責(zé)起草的《架空輸電線路無人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》正式發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用無人機(jī)對(duì)架空輸電線路進(jìn)行巡檢的巡檢系統(tǒng)、巡檢作業(yè)要求、巡檢前準(zhǔn)備、巡檢方式及方法、巡檢內(nèi)容、巡檢資料的整理及移交、異常情況處置等，適用于采用固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)對(duì)架空輸電線路進(jìn)行的巡檢作業(yè)。
在編寫標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，中國電科院還編制了無人機(jī)巡檢系統(tǒng)性能檢測(cè)方案，自主設(shè)計(jì)研制無人機(jī)巡檢技術(shù)試驗(yàn)和研究關(guān)鍵設(shè)備，制定相關(guān)檢測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并依托國家電網(wǎng)公司特高壓交流試驗(yàn)基地，建立包括巡航性能、巡檢性能、抗電磁干擾、環(huán)境適應(yīng)性等7大類共49小項(xiàng)的完整技術(shù)研究和試驗(yàn)檢測(cè)能力的綜合試驗(yàn)基地，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)環(huán)境條件可控、試驗(yàn)安全風(fēng)險(xiǎn)可控、試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)定量化和標(biāo)準(zhǔn)化。
2016年，中國電科院成為國內(nèi)電力行業(yè)第一個(gè)具有無人機(jī)CNAS/CMA資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，嚴(yán)格按照CNAS/CMA體系要求開展試驗(yàn)檢測(cè)工作，為無人機(jī)“統(tǒng)一選型配置、統(tǒng)一招標(biāo)采購、統(tǒng)一技術(shù)研發(fā)”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前累計(jì)完成50余個(gè)型號(hào)的無人機(jī)型式試驗(yàn)，共出具性能試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告100余份，出具的試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告是國家電網(wǎng)公司招標(biāo)采購無人機(jī)的唯一依據(jù)。
在國家電網(wǎng)公司的大力支持下，中國電科院在國網(wǎng)特高壓交流試驗(yàn)基地，建設(shè)了由實(shí)操訓(xùn)練場(chǎng)地和三維仿真虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)兩部分組成的無人機(jī)巡檢人員崗位技能培訓(xùn)能力。
2017年，中國電科院與中國航協(xié)通航分會(huì)在北京簽署合作協(xié)議，聯(lián)合成立“國家電網(wǎng)UTC無人機(jī)培訓(xùn)考試中心”，健全完善無人機(jī)培訓(xùn)和考核標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)技能培訓(xùn)與專業(yè)技能培訓(xùn)有效對(duì)接，全面提升培訓(xùn)質(zhì)量，推動(dòng)無人機(jī)在電力行業(yè)規(guī)范應(yīng)用,有序規(guī)模發(fā)展。不久前，由國家電網(wǎng)公司主辦，國網(wǎng)湖北電力、中國電科院共同承辦的首屆輸電線路無人機(jī)巡檢技能大賽在特高壓交流試驗(yàn)基地開賽。比賽提升了無人機(jī)巡檢隊(duì)伍的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際操作技能水平，為各單位線路運(yùn)維人員創(chuàng)造了更多相互交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
中國電科院針對(duì)無人機(jī)巡檢業(yè)務(wù)流各個(gè)環(huán)節(jié)，研發(fā)了輸電線路無人機(jī)巡檢綜合管控系統(tǒng)，初步建設(shè)了值班管控中心和巡檢數(shù)據(jù)應(yīng)用中心。該系統(tǒng)采用國家電網(wǎng)公司、省公司、地市公司三級(jí)架構(gòu)，不同的用戶具有不同的操作和管理權(quán)限。同時(shí)接入無人機(jī)巡檢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及空域申報(bào)數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)展示巡檢全過程和空域預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)作業(yè)全天候監(jiān)控、作業(yè)管理與現(xiàn)場(chǎng)無縫連接、巡檢數(shù)據(jù)智能化分析、巡檢資源集約化管控和科學(xué)調(diào)配等功能。
2017年，中國電科院先后選取國網(wǎng)湖北、山西、江西電力作為推廣應(yīng)用試點(diǎn)，依托現(xiàn)有的無人機(jī)巡檢管控系統(tǒng)，建立巡檢應(yīng)用中心，開展無人機(jī)巡檢管控系統(tǒng)部署應(yīng)用，完善中國電科院值班中心。
中國電科院與空軍參謀部航空管制局及下屬五大戰(zhàn)區(qū)建立定期協(xié)商機(jī)制，促成空軍參謀部航空管制局與國家電網(wǎng)公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，為公司系統(tǒng)各單位規(guī)范化使用空域提供管理和技術(shù)保障。2017年11月21日，空參航管局在北京召開國家電網(wǎng)無人機(jī)巡檢飛行空域使用協(xié)調(diào)會(huì)，東部、南部、西部、北部和中部空軍參謀部航管處，國家電網(wǎng)公司等8家單位參會(huì)。這對(duì)于保障飛行安全，推動(dòng)電力行業(yè)無人機(jī)規(guī)范、健康發(fā)展具有重要意義。中國電科院將組建專門隊(duì)伍、投入專門人員，做好公司無人機(jī)巡檢空域管理支撐工作。
無人機(jī)在電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用前景展望
全面推廣無人機(jī)作業(yè)核心技術(shù)。實(shí)現(xiàn)無人機(jī)巡檢100%覆蓋所有輸電線路，輸電線路無人機(jī)巡檢管控系統(tǒng)100%覆蓋所有運(yùn)維單位。持續(xù)完善輸電線路無人機(jī)作業(yè)管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，完善總部運(yùn)檢管控系統(tǒng)中無人機(jī)子模塊；拓展數(shù)據(jù)應(yīng)用中心容量及功能，結(jié)合新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)滾動(dòng)更新巡視及檢修作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、智能化線路運(yùn)行管控。
加快復(fù)合型運(yùn)檢人員培育。推動(dòng)無人機(jī)培訓(xùn)體系不斷完善，一方面根據(jù)國家法律法規(guī)和相關(guān)政策，推進(jìn)無人機(jī)基礎(chǔ)技能培訓(xùn)工作，為合法合規(guī)開展無人機(jī)巡檢作業(yè)奠定基礎(chǔ)；另一方面立足電網(wǎng)巡檢需要，深化無人機(jī)崗位技能培訓(xùn)工作，切實(shí)提高巡檢人員綜合技能水平，促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)檢隊(duì)伍向復(fù)合型運(yùn)檢隊(duì)伍的轉(zhuǎn)變。
推動(dòng)人工智能技術(shù)在無人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的融合應(yīng)用。使無人機(jī)具備智能控制、整合空域和適應(yīng)環(huán)境的能力，能夠協(xié)同指揮控制、協(xié)同態(tài)勢(shì)生成與評(píng)估，協(xié)同語意交互，同時(shí)利用智能算法對(duì)收集的語音、文字和圖像等信息進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)人工智能與無人機(jī)的共同發(fā)展。
原標(biāo)題:無人機(jī)在電網(wǎng)企業(yè)的應(yīng)用及前景展望
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