過去100年,地球人口增長將近50億。2018年世界人口總數(shù)為76億,約等于100年前的4倍。至今,人類依然無法在地球以外的星球上生活,物理空間日益局促。于是,我們有了飛機(jī)、高架橋、地鐵,將空間利用從二維升級(jí)為三維,如何更加高效地利用物理空間?我們?cè)噲D提出“新時(shí)空”的概念——我們將物理空間置于一個(gè)三維坐標(biāo)內(nèi),為其中每一個(gè)人和物打上含有精確時(shí)間和空間信息的數(shù)字坐標(biāo),人和物可以擦肩而過但是相安無事。我們?cè)噲D用這個(gè)視角重新審視這個(gè)物理世界,于是,我們將這些新產(chǎn)品命名為“新物種”。9個(gè)案例,向您展示我們的思考。
“新時(shí)空新物種”系列第四篇,講述“無人機(jī)電力巡檢解決方案”在電力行業(yè)中的應(yīng)用。它是如何賦能無人機(jī),減輕50萬電力巡檢工人的工作負(fù)擔(dān)并提升巡檢效率的?
痛點(diǎn):成本高昂與安全隱患并存
遍布中國城鄉(xiāng)的電網(wǎng)是保障電力傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施。目前,我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模已躍居世界首位,輸電線路總長度即將超過159萬千米,相當(dāng)于繞地球40圈。在中國復(fù)雜的地形條件和多變的氣候下,如何保障這個(gè)超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)7*24小時(shí)正常運(yùn)行,是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
目前,電網(wǎng)巡檢的主要模式仍然是人工巡檢,該模式人力成本高,對(duì)巡檢工人來說,危險(xiǎn)系數(shù)也較高。目前,國家電網(wǎng)共有超過100萬員工,一半以上是巡檢人員。他們每天攜帶專業(yè)設(shè)備深入高山峽谷,甚至深山老林,爬上幾十米高的鐵塔,開展電網(wǎng)巡檢工作,碰上惡劣天氣,依然要堅(jiān)持在巡檢一線,檢修過程中,一旦發(fā)生高空墜落或觸電等意外事故,后果不堪設(shè)想。
▲新疆伊犁的巡檢工人在寒冬爬上鐵塔,檢修電網(wǎng)。(圖片源自網(wǎng)絡(luò))
近幾年,隨著無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用及推廣,無人機(jī)巡檢成為電力行業(yè)在巡檢業(yè)務(wù)上的智能化演進(jìn)方向之一,主要包括手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)巡檢和RTK無人機(jī)自主飛行巡檢,傳統(tǒng)人工一天最多完成10基左右的桿塔巡檢,而無人機(jī)20分鐘就能完成1基的桿塔巡檢,效率是人工的6-10倍,但是,二者均面臨以下應(yīng)用瓶頸。
▲手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)巡檢電網(wǎng)
首先是成本高昂。如果采用手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)巡檢,飛手需要進(jìn)行3~12個(gè)月的培訓(xùn)才能上崗,學(xué)習(xí)成本高;而使用RTK無人機(jī)巡檢,其前提是在作業(yè)之前每隔2 ~ 3公里架設(shè)1座臨時(shí)基站,且由于無法保證每次架設(shè)的位置完全一致,導(dǎo)致基于臨時(shí)基站獲得的數(shù)據(jù)無法復(fù)用,每次巡檢之前都需重新建站,使用成本高。
其次是存在信息安全隱患。例如,在基于臨時(shí)基站采集電網(wǎng)三維地理信息的過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的離線數(shù)據(jù),在傳輸、解算環(huán)節(jié),容易造成數(shù)據(jù)丟失。
那么,如何克服當(dāng)前電網(wǎng)巡檢模式中的種種難點(diǎn),尤其是傳統(tǒng)無人機(jī)巡檢面臨的高成本和高風(fēng)險(xiǎn)等問題呢?來看一下千尋位置的“無人機(jī)電力巡檢解決方案”。
原理:FindCM開啟無人機(jī)“自動(dòng)駕駛”模式
千尋位置的“無人機(jī)電力巡檢解決方案”是專為電力行業(yè)客戶提供的動(dòng)態(tài)厘米級(jí)定位解決方案,賦予無人機(jī)精準(zhǔn)飛行能力,實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的無人機(jī)電力巡檢標(biāo)準(zhǔn)化自主作業(yè),大幅提升巡檢效率。
該方案的核心技術(shù)原理在于以下兩點(diǎn):首先,基于在全國自建的2200多個(gè)地基增強(qiáng)站網(wǎng)(下文簡(jiǎn)稱“全國一張網(wǎng)”),千尋位置提供FindCM厘米級(jí)定位服務(wù),只需在巡檢無人機(jī)內(nèi)集成該服務(wù),就能保證無人機(jī)在全國大部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)定位,并按照設(shè)定好的航線完成自主飛行巡檢作業(yè)。換言之,巡檢人員只需設(shè)定航線即可,既不用經(jīng)歷漫長的無人機(jī)操控培訓(xùn),也不用自建基站,學(xué)習(xí)成本和使用成本都大大降低。
此外,千尋位置提供的千尋云跡FindTrace高精度(GNSS+INS)后處理服務(wù),可用于采集電網(wǎng)三維地理信息。該服務(wù)同樣基于“全國一張網(wǎng)”,具備統(tǒng)一的參考基準(zhǔn),采集電網(wǎng)信息時(shí),無人機(jī)只需航拍一次,獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)專線傳輸至云端由FindTrace進(jìn)行自動(dòng)解算即可生成高精度電網(wǎng)數(shù)據(jù),為規(guī)劃航線提供依據(jù)。不僅數(shù)據(jù)安全有保證,而且,下次巡檢時(shí)還可重復(fù)使用,無需重復(fù)采集。
千尋位置相關(guān)負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào):“千尋的解決方案,讓無人機(jī)巡檢電網(wǎng)這項(xiàng)看似復(fù)雜的工作,變得更簡(jiǎn)單了,相當(dāng)于為無人機(jī)開啟了‘自動(dòng)駕駛’模式,相比于傳統(tǒng)RTK無人機(jī)巡檢,更加智能化,也更容易上手,并且數(shù)據(jù)安全無泄露風(fēng)險(xiǎn)?!?
采用“無人機(jī)電力巡檢解決方案”,可極大提高電網(wǎng)管理效率,并保障全社會(huì)的用電安全。
案例:落地南方電網(wǎng),巡檢更智能、更安全
目前,“無人機(jī)電力巡檢解決方案”已在南方電網(wǎng)成功落地應(yīng)用?;谠摲桨?,千尋位置為南方電網(wǎng)提供了北斗高精度實(shí)時(shí)定位及后處理解算專有服務(wù)系統(tǒng),包含高精度地理信息數(shù)據(jù)采集、無人機(jī)全自主巡線、三維路徑導(dǎo)航規(guī)劃等業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)服務(wù),提高了南方電網(wǎng)電力巡檢的智能化水平,也保障了整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。
新時(shí)空新物種——實(shí)現(xiàn)全自主的無人機(jī)巡檢,將更好地推動(dòng)無人機(jī)電力巡檢模式的應(yīng)用與普及,從而帶動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化升級(jí)。
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