自2012年左右開始，多旋翼無人機(jī)就進(jìn)入了電力巡檢領(lǐng)域，開始成為了巡檢人員視覺和動作的延伸，并成為一件得心應(yīng)手的工具。多旋翼無人機(jī)能去到巡檢人員無法到達(dá)或不便到達(dá)的地方，高效而安全地完成了原本耗時(shí)耗力的周期性工作，把巡檢人員從高強(qiáng)度的體力勞動中逐步解放出來。

最近幾年來，為響應(yīng)中國電力物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，電力日常運(yùn)維工作的流程進(jìn)一步細(xì)化為：數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)整理-數(shù)據(jù)分析-信息提取-結(jié)論上報(bào)這幾個(gè)環(huán)節(jié)。

無人機(jī)電力巡檢發(fā)展到現(xiàn)在，目前仍然處于“人巡為主，機(jī)巡為輔”的階段，原因還是無人機(jī)巡檢目前還處于手動操控為主，巡檢工人在實(shí)際上崗前，需要經(jīng)歷一定的培訓(xùn)才能開始使用。隨著電力運(yùn)維要求的逐步提高，簡化巡檢過程、提高巡檢效率成為無人機(jī)在巡檢領(lǐng)域發(fā)展的重要課題，自動化智能化無疑將是無人機(jī)發(fā)展的重要方向。

挑戰(zhàn)與愿景

現(xiàn)有電力巡檢無人機(jī)的工作模式以人工操作巡檢、人工整理數(shù)據(jù)為主，其巡檢效率及人工參與時(shí)間還有較大優(yōu)化空間。目前的巡檢作業(yè)模式和數(shù)據(jù)整理模式面臨的挑戰(zhàn)主要有三大環(huán)節(jié)。

它們分別是：

1、需要占用大量人力(包含前期培訓(xùn)和現(xiàn)場操作)

2、數(shù)據(jù)不閉環(huán)(無人機(jī)所采集的數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)地同步到數(shù)據(jù)處理單元)

3、信息不連續(xù)(處理數(shù)據(jù)得到的信息無法及時(shí)傳遞回到生產(chǎn)系統(tǒng)以指導(dǎo)生產(chǎn))。

為了解決以上問題，行業(yè)專家也提出了三種思路：

1、無人機(jī)采用自動巡檢以解決數(shù)據(jù)采集階段人工占用量大的問題

2、引入智能識別技術(shù)在前端(無人機(jī))/后端(服務(wù)器)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而獲取關(guān)鍵信息

3、引入無人機(jī)作業(yè)管理平臺，將無人機(jī)整個(gè)作業(yè)過程信息閉環(huán)。

巡檢流程自動化：教機(jī)器人飛，還是讓機(jī)器人自己飛

以往的戶外電力巡檢，都要靠人力行走、攀爬，人力占用量非常大，且整體效率不高。無人機(jī)的出現(xiàn)，能極大地解決這個(gè)問題。現(xiàn)階段的自動巡檢，主要采用航線飛行模式，輔助以過程閉環(huán)，保證巡檢精度。

無人機(jī)巡檢航線規(guī)劃主要有示教規(guī)劃和離線規(guī)劃兩種。

無人機(jī)其實(shí)也是機(jī)器人的一種。所謂，無人機(jī)飛行的示教規(guī)劃，簡而言之，就是通過編程告訴無人機(jī)要執(zhí)行的步驟。

另一種是離線規(guī)劃，基于離線編程，是通過軟件，在電腦里重建整個(gè)工作場景的三維虛擬環(huán)境，然后軟件可以根據(jù)任務(wù)需求完成自定動作，同時(shí)配合軟件操作者的一些操作，自動生成機(jī)器人的運(yùn)動軌跡，即控制指令，然后在軟件中仿真和調(diào)整軌跡，最后生成控制代碼傳輸給無人機(jī)。

兩種規(guī)劃方式各有優(yōu)劣，隨著實(shí)際應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，無人機(jī)巡檢流程自動化會更加智能化。

數(shù)據(jù)處理自動化：圖像深度學(xué)習(xí)將是關(guān)鍵

日常巡視過程中，重點(diǎn)是要能迅速發(fā)現(xiàn)線路、桿塔等設(shè)備的細(xì)節(jié)問題，但現(xiàn)場作業(yè)時(shí)，常常發(fā)生外力對無人機(jī)巡檢精度產(chǎn)生消極影響的情況，這些外力包括：大風(fēng)、強(qiáng)光、信號干擾。因此，在巡檢過程中引入圖像識別技術(shù)，無人機(jī)能夠準(zhǔn)確識別拍攝器件，并自動修正拍攝角度，調(diào)整相機(jī)參數(shù)，從而提升系統(tǒng)魯棒性。

常見的應(yīng)用，是利用無人機(jī)搭載的高性能計(jì)算平臺，實(shí)時(shí)分析拍攝圖片，實(shí)時(shí)處理輕量級的缺陷，并通過網(wǎng)絡(luò)上報(bào)至生產(chǎn)系統(tǒng)。例如大疆的高性能計(jì)算平臺妙算Manifold2，即可搭配經(jīng)緯M200V2系列使用，實(shí)現(xiàn)定制化的智能識別分析。

此外，也可利用平臺級的計(jì)算能力，對圖像數(shù)據(jù)精細(xì)深度分析，進(jìn)一步挖掘細(xì)節(jié)缺陷，保證運(yùn)維安全。

信息反饋?zhàn)詣踊褐醒霗C(jī)庫要來了

巡檢作業(yè)流程中的重要一環(huán)，是如何有效管理現(xiàn)場采集的所有數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提煉成有效的信息。

我們知道，數(shù)據(jù)不等同于信息，數(shù)據(jù)可能是海量或者大尺寸的，但信息一定是凝練、可概括的。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，大尺寸的數(shù)據(jù)樣本通過無線鏈路實(shí)時(shí)傳輸，尚不成熟。因此針對飛行任務(wù)、數(shù)據(jù)積累、資源管理、集成融合等方面組建一套無人機(jī)綜合數(shù)據(jù)管理平臺，是能有效保證輸配電線路及其設(shè)備安全的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。

通過飛行任務(wù)管理，解決信息流末端到前端的貫通，通過數(shù)據(jù)積累功能，把飛行日志數(shù)據(jù)存儲于平臺，一邊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，一邊查詢跟蹤等;通過資源管理，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與組織架構(gòu)、人員之間的對應(yīng)關(guān)系，對不同角色權(quán)限清楚劃分;通過集成融合，使用無人機(jī)作業(yè)，并與現(xiàn)有信息系統(tǒng)結(jié)合，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳到上一級平臺，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)協(xié)同效應(yīng)。

類似的平臺，未來有望成為無人機(jī)電力運(yùn)維的“中央機(jī)庫”。

電力運(yùn)維全面自動化展望

無人機(jī)自動航線飛行，節(jié)省了大量的人力，使得巡檢人員能從大量體力勞動中解放出來，投入到更高階的數(shù)據(jù)分析處理中去。運(yùn)維班組的作業(yè)模式和人員結(jié)構(gòu)也因此得到優(yōu)化，可以提高電網(wǎng)的可靠性。

無人機(jī)搭載高性能計(jì)算平臺，進(jìn)行輕量級圖片識別處理，可以有效提高現(xiàn)場作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的效率，實(shí)時(shí)處理;并將問題分析輸出，上傳至后臺。

而在線管理平臺的加入，則全面地提升了無人機(jī)電力運(yùn)維的自動化水平。無人機(jī)綜合數(shù)據(jù)處理平臺及自動化精細(xì)巡檢的結(jié)合，也是一種環(huán)?？旖莸难矙z作業(yè)方式，有效地推進(jìn)了電力環(huán)保、綠色巡檢的進(jìn)程。

目前，業(yè)內(nèi)已經(jīng)有比較成熟的無人機(jī)機(jī)型用于輸電線路桿塔自動化巡視，隨著電力事業(yè)單位和類似的企業(yè)會不斷深耕投入。

隨著巡檢流程自動化、數(shù)據(jù)處理自動化、信息反饋?zhàn)詣踊牟粩喟l(fā)展，我們已經(jīng)可以看到一個(gè)積極的未來輪廓：或許，在2020年左右，我們就有望實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)維的全流程自動化。

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