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“佛电空军”持续研发 全力构建输电线路智能立体巡检模式

北极星输配电网  来源:南方日报  作者:陈文娜 赵越 赵艳  2018/6/6 10:00:40  我要投稿  

北极星输配电网讯:5月31日,国家能源局发布2017年城市供电可靠性指标,佛山市全口径供电可靠性指标位居全国之首,客户年平均停电时间2.28小时。

数据显示,2017年12月佛山市总用电量首次突破600亿千瓦时,成为全国第13个年供电量突破600亿千瓦时的城市。

坚强的电网是可靠供电的基础和保障。截至目前,佛山电网共有变电站221座,10千伏及以上电压等级公用线路近3万千米。

运维如此庞大的电网,在单纯依靠人力巡检的时代是不可想象的。

近年来,国家大力推进智能技术的研究和应用,南方电网广东佛山供电局也紧随上级部署,适时而动,向云计算、大数据、物联网、人工智能等智能技术发力、借力,以“业务驱动,问题导向”为原则组建职工创新团队,开展技术创新,逐渐走出一条基层供电企业技术和管理创新优化的路子。

负责佛山110千伏及以上电压等级输电线路运维的“佛电空军”青年创客团队就是其中的典型代表。

独辟蹊径▶▷开启电力行业小型无人机应用先河

5月1日,“佛电空军”青年创客团队成员作为南方电网王牌飞手亮相中央电视台一套特别节目,“佛电空军”的名号再次打响。

站在央视舞台,向全国人民展示新时代电力产业工人风采,是对团队5年来取得的技术创新成果的肯定。“2013年,我们尝试将无人机应用到巡线工作中,开始摸索‘机巡’模式。”“佛电空军”创始成员、技术研发负责人曾懿辉介绍,当时,业内正处于大型无人机开发应用热潮,但该类机型体积大、造价贵,在班组推广应用难度较高。

“2014年,我们正式组建‘佛电空军’团队,根据班组实际作业需求,尝试在造价低廉的小型多旋翼无人机上发力。”曾懿辉介绍,通过翻阅相关论坛上关于无人机的帖子,团队成员慢慢入了门,随后一点点攻克云台稳定性、避障、遥控器增程等新技术难题,并在无人机组装和配套系统开发成功后,苦练驾驶技术。

就这样,几个平均年龄28岁的青年,摸索着填补了小型多旋翼无人机在电力行业应用的技术空白,引领了广东电网乃至整个电力行业的应用大潮,并在无人机自动驾驶、输电线路运行环境激光雷达建模等领域继续领跑全国,目前团队已申请6项专利。

统计数据显示,截至2017年,“佛电空军”累计完成4800架次的机巡作业,累计飞行时间28500分钟,飞行作业里程5500公里。

大量机巡经验和由此累积的数据推动着“佛电空军”的发展,从以技术改造为主的1.0时代,跨入基于大数据、物联网、云计算等技术开发为主的“智造”2.0时代。

“单靠供电领域的技术和投入,难以快速地推进相关技术的落地,专业领域的技术突破,要通过整合资源来实现。”佛山供电局输电管理所相关负责人介绍,“借力”势在必行。

2017年底,深圳市大疆创新科技有限公司将国内唯一一个“电力行业无人机联合测试工作站”设在佛山供电局,双方将发挥自身的优势,合力推进无人机技术在电力行业的进步和应用。

同年,“南方电网电力线路机巡作业示范基地”在佛山供电局挂牌,“佛电空军”团队在无人机领域规范化作业、精细化巡检、数据处理和应用等多方面继续发力。

借力“大数据”▶▷

实现输电线路智能精细化巡检

经过近3年的探索,“佛电空军”团队在地形地貌建模、辨识输电设备空间位置和无人机自主飞行定位三方面取得了厘米级误差的突破,在全国率先实现了无人机自主飞行精细化巡检,输电线路机巡实现了质的飞跃。曾懿辉认为,这进一步增强了团队在智能巡检领域探索的信心。

统计数据显示,在平原地区,无人机自动巡检日工作效率较传统人工操控无人机提高35%—45%,而在山地地区,则可以提高约85%,日平均巡检效率可提高70%。

今年4月,“佛电空军”团队运用M600R激光雷达无人机在业内首次完成了同塔四回路输电线路高精度(厘米级)激光雷达建模;5月,又在全国首次运用无人机和车载激光雷达实现了高电压等级、长线路路径、高海拔、大档距输电线路激光雷达建模、缺陷隐患识别、工况分析,构建了“无人机+车载”的空地一体输电线路激光雷达建模模式,大大提高了电网运维的数字化、可视化水平,为输电线路智能巡检作业打下良好基础。

“无论是自动驾驶还是激光雷达建模,都是在为我们智能巡检铺路。”这两项新技术的主要参与人员、“佛电空军”现任“司令”张纪宾认为,这两项领先技术的价值是对电网设备大数据的收集,“未来,大数据的分析和应用将是提高设备运维精细化水平,进而提升供电可靠性和客户服务水平的必由之路”。

从最初的几个人发展到近40人,“佛电空军”团队一直秉持高质量发展标准。“在行业内,我们的飞手数量不算多,但都是精兵强将。”佛山供电局输电管理所相关负责人说,“我们不但要培养南网的王牌飞手,更要培养该领域甚至是跨专业的科研能手。只有这样,队伍才能有长久的生命力。”

■聚焦

从飞天到遁地

“跨界”达人护航

世界一流智能电网

“基于自主巡航技术的成熟化,接下来我们要将无人机巡航所解放出来的人力,集中精力投入到人工智能、大数据处理分析等领域。”佛山供电局输电管理所相关负责人表示。

实际上,人工智能、虚拟现实等新技术在佛山电网运维工作中已有成功的应用案例。2016年,“三山电力廊道智能巡检系统”投用,由2台智能巡检机器人、3台消防机器人组成的巡检小组,与佛山供电局电缆班的工作人员,在电缆隧道里建立起高效的“机巡+人巡”模式。

但电缆隧道的运维,只是电缆线路维护的很小一部分,佛山供电局电缆班管辖电缆范围覆盖佛山五区,运维电缆长度401.1公里,除10.8公里为隧道电缆,其余均为地底的铺设电缆。

电缆班副班长、“佛电空军”创始成员梁健明将自己熟知的无人机应用技术和电缆专业相结合,运用大数据思维,着眼于电缆的精细化运维,带领团队致力于利用新技术提高电缆运维的精度,对世界一流水平智能电网示范区(广东金融高新区)A+区域内的电缆通道开展高精度测量,将测量结果录入佛山市地下管线数据库和信息管理系统,并通过加装电缆线路在线监测装置实时收集设备状态数据,实现该区域电缆运维厘米级、秒级的精细化运维。

“目前,我们正在将该领域的成功经验运用到其他区域的电缆运维工作中,我们的目标是实现全佛山电缆的精细化运维。”梁健明表示。

从“佛电空军”的王牌飞手,到电缆班的创新达人,变的是岗位,不变的是创新克难的精神。“无人机对输电线路的巡检定位最难突破的电磁干扰,和地下电缆巡检最难实现的管道轨迹可视化,最终用的是同样的高精度测量技术。”梁健明说。

用平板电脑上的软件扫一扫宣传手册上的图片,就能看到该区域的全角度实景;带上AR眼镜,仿若置身电缆隧道去近距离观察各种设备。去年12月,基于人机交互技术的创新也在电缆班落了地,运用于与第三方工程单位的施工交底工作中。

电缆班成员许恒彬是这个项目的发起者和主要参与者,AR眼镜里应用了由他编程的软件,目前正在申请软件著作权。“2014年入职后,‘佛电空军’的创新精神激励了我。”许恒彬说,接下来他将继续在实时互联方面下功夫。

“有这样精干的‘陆军’和‘空军’团队,我们相信建立集无人机、视频监控、隧道机器人与各类状态监控设备于一体的输电线路智能立体巡检模式很快就能实现。”佛山供电局输电管理所相关负责人表示。

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