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(dòng)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(dòng)中逐步解放出來。

大疆經(jīng)緯 M210 RTK 進(jìn)行電力巡檢作業(yè)

　　最近幾年來，為響應(yīng)中國(guó)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(dòng)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(jiǎn)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(dòng)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(chǎng)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(dòng)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(shí)別技術(shù)在前端(無人機(jī))/后端(服務(wù)器)對(duì)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(tái)，將無人機(jī)整個(gè)作業(yè)過程信息閉環(huán)。

　　巡檢流程自動(dòng)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?，F(xiàn)階段的自動(dòng)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(jiǎn)而言之，就是通過編程告訴無人機(jī)要執(zhí)行的步驟。比如大疆無人機(jī)經(jīng)緯M200系列等，配合大疆Pilot軟件，使用航點(diǎn)規(guī)劃功能，在地圖上進(jìn)行位置打點(diǎn)，規(guī)劃航線，無人機(jī)就可以按照航線規(guī)劃的路徑，進(jìn)行飛行作業(yè)。

　　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(chǎng)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(dòng)作，同時(shí)配合軟件操作者的一些操作，自動(dòng)生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)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(dòng)化會(huì)更加智能化。

　　數(shù)據(jù)處理自動(dòng)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(chǎng)作業(yè)時(shí)，常常發(fā)生外力對(duì)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(hào)干擾。因此，在巡檢過程中引入圖像識(shí)別技術(shù)，無人機(jī)能夠準(zhǔn)確識(shí)別拍攝器件，并自動(dòng)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(tái)，實(shí)時(shí)分析拍攝圖片，實(shí)時(shí)處理輕量級(jí)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(tái)妙算Manifold2，即可搭配經(jīng)緯 M200 V2 系列使用，實(shí)現(xiàn)定制化的智能識(shí)別分析。

　　此外，也可利用平臺(tái)級(jí)的計(jì)算能力，對(duì)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?dòng)化：中央機(jī)庫(kù)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(chǎng)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(duì)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(tái)，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(chǔ)于平臺(tái)，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(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)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(jí)平臺(tái)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)協(xié)同效應(yīng)。

　　例如大疆推出的無人機(jī)綜合在線管理平臺(tái)大疆司空，就可以發(fā)揮實(shí)時(shí)傳輸、數(shù)據(jù)管理、團(tuán)隊(duì)設(shè)置、航線規(guī)劃等功能，為信息自動(dòng)化反饋以及多編隊(duì)飛機(jī)的同時(shí)管控提供了有力支撐。類似的平臺(tái)，未來有望成為無人機(jī)電力運(yùn)維的“中央機(jī)庫(kù)”。

　　電力運(yùn)維全面自動(dòng)化展望

　　無人機(jī)自動(dòng)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(dòng)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(tái)，進(jìn)行輕量級(jí)圖片識(shí)別處理，可以有效提高現(xiàn)場(chǎng)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(tái)。

　　而在線管理平臺(tái)的加入，則全面地提升了無人機(jī)電力運(yùn)維的自動(dòng)化水平。無人機(jī)綜合數(shù)據(jù)處理平臺(tái)及自動(dòng)化精細(xì)巡檢的結(jié)合，也是一種環(huán)保快捷的巡檢作業(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(dòng)化巡視，比如大疆的精靈 Phantom 4 RTK、經(jīng)緯 M600 系列、經(jīng)緯 M200 V2 系列等。隨著電力事業(yè)單位和類似大疆等企業(yè)的不斷深耕投入。

　　隨著巡檢流程自動(dòng)化、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化、信息反饋?zhàn)詣?dòng)化的不斷發(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(dòng)化。