東英測繪——無人機新技術在配網(wǎng)運維中的應用

本文通主要介紹無人機新技術在配網(wǎng)運維中的應用。

01、配網(wǎng)無人機自動駕駛航線規(guī)劃與自動駕駛精細化巡視

目前，廣東電網(wǎng)公司完成全省15.6萬公里配網(wǎng)10kV架空線路機巡自動駕駛?cè)采w工作，建成全國首個規(guī)模最大的配網(wǎng)機巡自動駕駛?cè)采w省級電網(wǎng)。結(jié)合配網(wǎng)架空線路的實際場景，在全國率先探索出一套低成本、可復制的配網(wǎng)無人機自動駕駛巡檢方案。

廣東電網(wǎng)公司創(chuàng)新建立了“機巡為主、人巡為輔”新型智能運維模式，成為配網(wǎng)從傳統(tǒng)人巡運維模式快速向智能運維模式轉(zhuǎn)變的重要拐點。主導研發(fā)了三維建模、航線規(guī)劃、機巡云盤、樹障與圖像缺陷識別等系列支撐軟件模塊，建成全國首個真正實用化的機巡作業(yè)云計算平臺，累計處理照片4300萬張，為后續(xù)的各種作業(yè)航線規(guī)劃、配電設備缺陷智能識別算法研究提供強大的技術支撐和豐富多樣的圖像訓練樣本庫。構(gòu)建了完整的配網(wǎng)機巡作業(yè)標準體系，從機巡管理、技術兩個方面編制6份相關標準。搭建全省機巡作業(yè)管理信息平臺，將配網(wǎng)機巡作業(yè)全流程及結(jié)果閉環(huán)融入生產(chǎn)管理平臺，實現(xiàn)機巡作業(yè)全流程信息化規(guī)范管理和機巡數(shù)據(jù)全流程保密。無人機自動駕駛技術的深度應用大大提升了配網(wǎng)巡視質(zhì)量和效率，為數(shù)字配網(wǎng)建設奠定了堅實基礎。

三維航線規(guī)劃演示

無人機精細化巡視對飛手操作要求相對較高，以往開展無人機巡視需要花大量時間對飛手進行培訓，巡視效率取決于飛手的熟練程度。隨著RTK無人機技術的成熟，利用自動駕駛技術，運維人員只需掌握無人機的基本操作，便可以使用規(guī)劃的航線進行巡視，不僅提高了效率，而且保證了巡視數(shù)據(jù)的質(zhì)量。另一方面，無人機巡視數(shù)據(jù)的歸檔分析是整個過程中重要的一部分，數(shù)據(jù)分析需要靠有經(jīng)驗的運維人員進行，如今，利用廣東電網(wǎng)機巡缺陷AI輔助分析工具（圖像缺陷識別系統(tǒng)）可以一鍵上傳圖片，自動進行歸檔和進行5類常見缺陷的自動識別，提高了圖像識別的正確率，減輕了運維人員的工作壓力。

圖像識別系統(tǒng)演示

此外，紅外雙光無人機的使用也帶來了極大的便利，在自動精細化巡視的同時，利用無人機自帶的高溫報警功能，可對設備溫度進行實時觀測，提高紅外測溫效率，達到及時發(fā)現(xiàn)熱缺陷的目的。

紅外雙光無人機測溫效果

02、720全景在配網(wǎng)運維中的應用

720全景相片利用無人機在桿塔附近進行360°的圖片采集，通過720全景合成軟件進行拼接，可以展示拍攝位置周圍的所有環(huán)境情況。720全景可用于線路建設規(guī)劃、現(xiàn)場勘查等場景。

組圖：720全景演示

在線路建設中，利用720全景可以對桿塔周圍地形、環(huán)境進行初步勘查，只需利用一臺普通無人機進行一鍵全景拍攝，通過簡單圖片拼接便能得到720全景。相比于以往的現(xiàn)場拍攝圖片，全景能夠展提供高空采集的全方位影像信息，同時，由于720全景具有畫面質(zhì)量高、數(shù)據(jù)量小等特點，往往將其部署在云端服務器，便于在不同設備上進行查看，為規(guī)劃工作提供便利。

除此之外，720全景也適用于其他勘查場景，例如帶電作業(yè)前期勘查。前期勘查通過720全景提供的全方位信息，能夠判斷作業(yè)位置的基本情況、設備進場條件等信息，提高勘查效率，節(jié)省現(xiàn)場勘查的時間。

03、數(shù)字模型在配網(wǎng)運維中的應用

數(shù)字模型包括了二維模型和三維模型，通過RTK無人機的外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，可生成帶有經(jīng)緯度信息的二維正射影像和傾斜攝影三維模型。

無人機二維正射影像是通過RTK無人機對所選區(qū)域進行掃描，利用大疆智圖生成的具有正射投影性質(zhì)的遙感影像。相比于衛(wèi)星高空遙感影像，無人機采集的正射影像具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點，利用現(xiàn)有的電纜位置信息，結(jié)合二維正射影像，可對電纜走向信息進行標繪和修正，便于日常運維管理。

電纜走向標繪效果

傾斜攝影三維模型分為點云模型和實景模型，這兩種模型都具有空間位置信息。

三維點云模型數(shù)據(jù)是最為常見也是最基礎的三維模型。點云模型往往由測量直接得到，每個點對應一個測量點，未經(jīng)過其他處理手段，故包含了最大的信息量。在配網(wǎng)運維中，利用含有導線信息的點云數(shù)據(jù)可對導線進行矢量化擬合，使其具備矢量特性，可對線路通道的障礙物和風險點進行測量分析，提高安全距離判斷的準確性。

點云導線擬合效果

利用點云進行安全距離測量

三維實景模型則是帶有真實紋理的三角網(wǎng)格模型，所輸出的三維網(wǎng)格模型能夠準確、精細地復原出建模主體的真實色澤、幾何形態(tài)，具有逼真的精美細節(jié)、清晰的邊緣及精確的幾何特性。通過傾斜攝影對配網(wǎng)線路通道進行高空采集，對桿塔進行環(huán)繞采集，利用大疆智圖等軟件解算，可得到配電線路三維實景模型。配電線路三維實景模型與利用點云模型所擬合的導線相結(jié)合，可組成具有矢量導線的實景模型。

三維實景模型可用于現(xiàn)場勘查、相序標注等場景。

現(xiàn)場勘查：以往的現(xiàn)場勘查需要花費大量的人力成本和時間成本，利用三維實景模型，可以在電腦上方便地對現(xiàn)場環(huán)境、地形、安全距離、設備進場條件等進行勘查，三維實景模型所具有的空間位置信息也能夠提供準確的測距功能，對現(xiàn)場作業(yè)進行預演，提高現(xiàn)場作業(yè)效率。

三維實景模型測距效果

相序標注：配網(wǎng)的相序核定是運行中存在的痛點，時常存在設備標色不準確的情況，給運維帶來不便。通過三維實景模型中矢量化的導線，運維人員可在進行基礎數(shù)據(jù)采集時進行定相，將矢量化導線進行顏色標注，便于在接入設備時進行核對相序是否正確，減輕運維壓力。

具有矢量導線的配電線路實景模型

本文作者為   陳斯炯、張彬、許國偉 ， 版權(quán)歸屬原作者，在這里表示非常感謝。

以上內(nèi)容轉(zhuǎn)自輸配電線路公眾號，如涉及版權(quán)，請直接聯(lián)系我們刪除。

以上就是無人機新技術在配網(wǎng)運維中的應用，如果你還有什么不了解的地方，歡迎留言或者在線咨詢，我們會及時與您聯(lián)系。東英測繪儀器有限公司提供RTK/GPS、全站儀、水準儀、經(jīng)緯儀、無人機等測繪儀器的銷售、租賃、檢定、校正、維修等服務，也承接測繪培訓與各種內(nèi)外業(yè)工程測量任務，有相關的需要了解都可以留言或者在線咨詢我們，我們將詳細為你解答。