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變電站無(wú)人機(jī)自主巡檢思路

2021-12-27 14:09 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：天源歐瑞 來(lái)源：天源歐瑞
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變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，其內(nèi)部設(shè)備多、種類(lèi)雜、運(yùn)行和管理難度大。變電站設(shè)備長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，不僅要承受正常機(jī)械載荷和電力負(fù)荷的內(nèi)部壓力，還要經(jīng)...

變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，其內(nèi)部設(shè)備多、種類(lèi)雜、運(yùn)行和管理難度大。變電站設(shè)備長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，不僅要承受正常機(jī)械載荷和電力負(fù)荷的內(nèi)部壓力，還要經(jīng)受污穢、雷擊、強(qiáng)風(fēng)、及鳥(niǎo)害等外界侵害。這些都會(huì)導(dǎo)致其元件老化，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除隱患，就可能造成事故，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全。因此，變電站巡檢是一項(xiàng)基礎(chǔ)運(yùn)維工作，通過(guò)對(duì)變電站設(shè)備的巡檢，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況及周?chē)h(huán)境變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和安全隱患，提出具體檢修意見(jiàn)，以便及時(shí)消除缺陷，預(yù)防事故發(fā)生，從而保證輸變電設(shè)備安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定。

針對(duì)變電站的運(yùn)行管理模式和常規(guī)作業(yè)方式，傳統(tǒng)巡檢方式面臨的困難有：勞動(dòng)強(qiáng)度大、而且勞動(dòng)效率低，利用普通儀器或肉眼來(lái)巡查設(shè)備。這種方式已經(jīng)不能完全適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的需求。傳統(tǒng)人工巡檢模式已逐漸被淘汰?；谧冸娬靖呔?a href="http://www.hldxsj.cn/shop/930/index/" title="點(diǎn)云" target="_blank">點(diǎn)云三維模型的無(wú)人機(jī)自主巡檢成為主攻方向?；谧冸娬靖呔赛c(diǎn)云三維模型的無(wú)人機(jī)自主巡檢主要由高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集、航線規(guī)劃、無(wú)人機(jī)自主巡檢三個(gè)部份組成。上篇文章中已經(jīng)介紹了如何獲得變電站高精度點(diǎn)云三維模型，本文介紹天源歐瑞在航線規(guī)劃與無(wú)人機(jī)自主巡檢中的思路。

一、標(biāo)記變電站設(shè)備部件點(diǎn)

通過(guò)預(yù)先采集數(shù)據(jù)重建的三維模型，將各個(gè)避雷針、阻波器、避雷針計(jì)數(shù)器、絕緣子、油表、構(gòu)架的三維坐標(biāo)標(biāo)記出來(lái)，設(shè)置拍攝方位，設(shè)置生成航點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的距離，通過(guò)相關(guān)計(jì)算生成相關(guān)拍攝航點(diǎn)并在仿真平臺(tái)上顯示無(wú)人機(jī)拍攝角度。

二、航線規(guī)劃

據(jù)變電站各種設(shè)備位置特性及無(wú)人機(jī)起降點(diǎn)的位置等關(guān)系，考慮無(wú)人機(jī)作業(yè)安全情況下，采用航點(diǎn)、航線相離經(jīng)過(guò)模型位置有一定的安全距離，通過(guò)三維仿真平臺(tái)計(jì)算航線安全性。調(diào)整未通過(guò)安全性檢查的危險(xiǎn)航點(diǎn)參數(shù)，最終生成無(wú)人機(jī)巡檢航線。

三、自動(dòng)巡航，航線一鍵起飛

將仿真飛行確定安全的航線導(dǎo)入智能 App 上傳至無(wú)人機(jī)飛控，航線一鍵起。智能化巡檢變電站避雷針，無(wú)人機(jī)到達(dá)某個(gè)航點(diǎn)提示，實(shí)時(shí)圖像觀察無(wú)人機(jī)位置，狀態(tài)。

四、采集數(shù)據(jù)自動(dòng)按航點(diǎn)分類(lèi)

無(wú)人機(jī)智能化巡檢變電站的照片雜亂無(wú)章，通過(guò)將影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維平臺(tái)，對(duì)每一張影像與航點(diǎn)進(jìn)行匹配，設(shè)置閥值計(jì)算，按照一定規(guī)則將影像分類(lèi)命名保存。

五、機(jī)器視覺(jué)識(shí)別缺陷

無(wú)人機(jī)智能化巡檢會(huì)采集大量的數(shù)據(jù)，若是這些數(shù)據(jù)需要靠人工查看是否存在隱患，需消耗大量人力、物力、財(cái)力。隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)越來(lái)越成熟，機(jī)器視覺(jué)識(shí)別缺陷成為未來(lái)電力巡檢的趨勢(shì)，如圖所示。通過(guò)輸入影像，將有缺陷的圖片標(biāo)記并輸出。

無(wú)人機(jī)基于高精度點(diǎn)云模型提取部件點(diǎn)生成航線進(jìn)行自主巡檢，與較常規(guī)方法相比較，更為安全、先進(jìn)、有效，即克服了地面巡檢距離遠(yuǎn)和觀測(cè)視場(chǎng)角太小的難題，也解決了人工登高檢查費(fèi)用高、安全性差等問(wèn)題。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)巡檢將成為變電站一種新的巡檢方式，極大的提高巡檢的效率和科技含量，有效減輕巡檢人員的工作強(qiáng)度，具有廣闊的應(yīng)用前景。

廈門(mén)天源歐瑞科技有限公司擁有超過(guò)13年的飛機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，是一家致力于工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)載體及配套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，制造和銷(xiāo)售的高科技公司，聚集了一批無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才，組成了專(zhuān)業(yè)的研發(fā)和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)。公司可以提供玻纖、碳纖固定翼和多旋翼無(wú)人機(jī)，產(chǎn)品已銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)和歐美市場(chǎng)。目前，公司的主攻方向是測(cè)繪行業(yè)的應(yīng)用類(lèi)無(wú)人機(jī)，并開(kāi)發(fā)了多款針對(duì)測(cè)繪行業(yè)的固定翼和多旋翼無(wú)人機(jī)。

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