从化供电局:无人机运检调度一体化指挥平台-无人机电力巡检技术金巡奖_风光无人机智能巡检大会
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从化供电局:无人机运检调度一体化指挥平台

发布时间:2024-05-29来源:


导 语

2024年4月25日,在“2024输电数字化大会——「金巡奖」第9届全国无人机电力巡检技术高峰论坛”上,「金巡奖」第6届全国电力巡检技术创新应用评选结果公布。

广东电网有限责任公司广州供电局从化供电局凭借其“无人机运检调度一体化指挥平台”案例,获得“无人机机场创新应用案例”奖。




创新点

1

调度一体化指挥平台的开发

指挥平台采用先进的微服务架构,前后端分离,Centos7+Docker容器化部署。提供设备管理、资源管理、移动作业巡检、智能识别、成果管理、系统管理等模块。实现移动指挥车起降平台控制,无人机飞行作业调度,无人机实时位置,实时视频监控,电池换电,数据回传分析、航线规划等功能。


2

适配多型号无人机的双升降平台设计

针对不同电网应用场景下使用的无人机型号不同,该项目提出并实现了一台车双平台的设计,小平台可以承载两台御2无人机,大平台可以承载一台M300无人机起降和存储,配备的存储柜可以用来放置额外的无人机、多功能挂载、充电设备及作业需要的其他设备,大大提高了移动作业车所能携带无人机的承载能力和工作效率。


3

机械臂支持多台无人机换电、充电、存储

为提高移动指挥车平台的作业效率,小平台采用了机械臂换电设计,相较于传统的接触式充电的方式,单台无人机的作业间隔时间由65min缩短到了5min;本次研究在机械臂换电的基础上,增加了双机位和五个电池槽的设计,可实现两台无人机依次的起降和作业,进一步地提高了无人机的作业效率。

4

满足多无人机精准降落

考虑到两个无人机平台尺寸小、距离近,大小平台采用不同视觉引导降落靶标的设计;视觉算法可以将无人机摄像头采集的靶标图像进行识别,获取靶标与无人机的偏差值和靶标编号,然后控制算法将无人机控制降落到对应的靶标平台上,保证了无人机在小尺寸平台上降落的安全性和消除两个起降平台之间的干扰问题。



技术路线

01

多无人机协同巡视配电线路控制系统开发

集多种作业模式下的数据采集、处理和应用调绘、安全自检等功能,能够实现无人机从数据采集到处理、应用的一站式服务。打造统一、高度集成、自动程度高的配电线路控制系统,达到“一人操控,多机同时巡检”,在保证配电线路安全运行的同时,提高巡检作业效率。

该系统可以适配大疆精灵4RTK、御2、M300等主流的几款多旋翼无人机且同时控制2架及以上无人机依次精准起降,并执行不同的航飞任务以及实时显示/切换无人机的实时图传画面。

02

搭建无人机运检调度一体化移动指挥平台

基于车辆进行改装,融合车载无人机飞行平台、自动换电池机构、多无人机存储、智能作业控制、通信调度指挥为一体的移动指挥平台,满足结合日常巡视、故障巡视、抢修作业、调度指挥互动等一体化作业需求。包含了:机械臂自动换电研究;多机协同作业智能飞控研究;信号弱(无)情况下,与无人机、后台控制系统之间实时通信控制研究;多功能的智能控制室研究。

03

无人机多场景应用研究

挂载多种类型的任务模块,包括:带电测试、清障、外破喊话、夜间探照,使无人机满足带电测试、线路清障、外力破环喊话、夜间巡视辅助照明、导线异物清除、挂接地线等多种作业场景。

04

指挥平台整体方案架构

由多个关键组件构成。系统以一辆装备有通信和起降设备的移动控制车为核心,配备有大疆M300和御2专业无人机。

无人机搭载多种传感器,包括热成像仪、摄像头、喊话器、激光测距仪以及高精度定位系统,用于执行复杂的监测和数据采集任务。

地面操作人员通过携带显示屏和操控杆的监控终端进行实时操作和监视,同时也可以在移动控制车内的控制台中心通过屏幕观看无人机传回的实时视频。

系统中的电池提供必要的电力支持,而通信塔则负责无人机与控制中心之间的信号传输。移动车中还装有机械臂用于对无人机的自动充换电。

该系统是为实现高效、精确的远程巡线和作业而设计,适用于需要高度专业化作业的场景。




应用成效


本项目为前瞻研究类、应用研究类项目,暂未开始开展应用,通过本项目的实施,后期基于无人机运检调度一体化移动指挥平台,采用“多任务自主飞巡”无人机编队自主巡检技术,不仅减少了作业人员数量需求以及通勤时间,巡检效率较以往单人单机巡检提升了至少5倍,大幅降低了操作人员技术要求,即使是新手通过预先规划好的航线信息,也可轻松驾驭多架无人机,单架次飞行时间巡检范围半径可达5公里,同时,由于单个架次即可进行多任务巡检,大幅提高了配电线路缺陷隐患发现率,可有效提升山区线路的安全运行时间,提升整体运维效率及质量应用前景非常广泛。

同时,无人机运检调度一体化移动指挥平台加装移动通信信号增强器增强信号,在山区公网信号弱(无)的情况下,可为无人机提供稳定、可靠的通信链路保障,能够确保整条线路都纳入精细化巡视范围;同时,在遭遇极端气象灾害、山火、地质灾害等紧急情况下,可快速抵达现场,开展灾情实时直播,推送至应急指挥中心,同时快速开展特殊巡视,快速查找故障点、获取设备故障信息。



应用场景

01


零门槛无人机自动巡检


1、运维人员每天提前设置好巡视任务,现场人员驾驶移动作业平台至起始地点,然后跟踪现场无人机的飞行情况,完全实现零门槛自动巡检;现场人员技术技能门槛低,仅需掌握驾驶技能即可。

2、后台一键控制无人机自动起降、自动换电、自动精细化巡视。

02


“多机一线”规模化无人机巡视


1、基于扩大巡视范围和协同巡视质量,研究多架无人机协同巡视、作业及探索本地起飞,异地降落实用飞行技术研究。

2、无人机作业平台+办公后台通过无人机调度监控无人机的飞行状态,及时操控有问题的飞机寻找安全位置降落。后台自动分析和处理无人机的巡视照片,后台技术人员是核心的专业人才,是电网主业人员。

3、远程监控和操控同时搭载激光雷达,对线树距离的分析更加精准,减少现场复核的量。

03


故障下巡视


1、全天候保障通信网络。现状信号未覆盖地区以及故障停电情况下,仍然可在车里通过无人机调度系统完成,同时可以快速对飞行数据进行分析和处理,更加及时和准确地发现隐蔽故障点。

2、极端自然灾害发生时,开展灾情实时直播和自动获取故障设备清单,推送至应急指挥中心,开展现场抢险智慧。



推广前景


市场推广潜力

本项目的无人机运检调度一体化移动指挥平台拥有巨大的市场推广空间,特别是在电力行业的应用中。该平台集成了多无人机协同、红外带电测试、移动通信增强、激光树障清理等多场景应用,开展了实用化研究,实现了对日常巡视、故障巡视、抢修作业、调度指挥互动等一体化作业的有效支持。


提升运维效率和质量

该平台可有效提升山区及其他复杂地形线路的安全运行时间,提高整体运维效率和质量。随着技术的不断进步和应用场景的扩展,该平台有望在电网运维、紧急抢修、灾害应急等多种场景中发挥关键作用。


多场景应用开发

未来发展中,该平台将继续拓展应用场景,如夜间巡视、故障抢修、调度指挥等,满足电力行业不断增长的多样化需求。随着无人机技术的进一步成熟和集成化程度的提高,该平台在电力系统运维中的应用将更加广泛和深入,预示着其在电力行业中的广泛应用和市场。


END


来源:广东电网有限责任公司广州供电局从化供电局

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