申報(bào)單位：國網(wǎng)新疆電力有限公司喀什供電公司

聯(lián)合申報(bào)單位：

主要完成人：張雁楠、郝夢玲、孫海梅、王燕桃、李文飛、朱永寧

一、案例簡介

近年來為減輕輸電線路巡檢工作強(qiáng)度，無人機(jī)因其更靈活的視角和高效的作業(yè)效率，已成為設(shè)備運(yùn)維 重要輔助工具，然而配網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用無人機(jī)時(shí)，一些問題逐步顯現(xiàn)，導(dǎo)致無人機(jī)無法規(guī)模化應(yīng)用：1)飛手 控制方式開展巡檢作業(yè)，難以規(guī)范化、規(guī)?；瘧?yīng)用。2)傳統(tǒng)無人機(jī)自主巡檢作業(yè)時(shí)延顯著、時(shí)效性差， 導(dǎo)致無人機(jī)在傳輸巡檢數(shù)據(jù)時(shí)遇到障礙，難以與地面控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)即時(shí)通信。3)無人機(jī)巡檢圖像可利用 率低四是導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度不足，使得無人機(jī)在導(dǎo)航時(shí)存在誤差，難以精確規(guī)劃巡檢路線，降低了巡檢 的效率和準(zhǔn)確性。必要性：1)提高巡檢效率：無人機(jī)巡檢通過5G+北斗提高傳感技術(shù)和自主導(dǎo)航能力， 能快速覆蓋大范圍區(qū)域，大幅提高工作效率。無人機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)獲取大量數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析和決策提 供有力支持。2)提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性：無人機(jī)巡檢搭載先進(jìn)設(shè)備，能實(shí)時(shí)捕捉目標(biāo)區(qū)域詳細(xì)信息。通過人工 智能識(shí)別設(shè)備異常情況，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。價(jià)值意義：1)推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步：無人機(jī) 電力巡檢系統(tǒng)為現(xiàn)代電力行業(yè)的安全提供了更好的保障，這種技術(shù)也帶動(dòng)了無人機(jī)制造、傳感器技術(shù)等相 關(guān)行業(yè)發(fā)展。2)促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新：無人機(jī)巡檢技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新。

二、技術(shù)方案

1)“北斗+AI”配網(wǎng)無人機(jī)智能巡檢：基于“北斗+AI”的配網(wǎng)無人機(jī)智能巡檢創(chuàng)新應(yīng)用，遵循國網(wǎng) PMS3.0統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)，通過北斗先進(jìn)導(dǎo)航技術(shù)巡檢系統(tǒng)與無人機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互，構(gòu)建一種適應(yīng)無人機(jī) 配電線路全地域巡檢作業(yè)系統(tǒng)，通過高級(jí)傳感技術(shù)和自主導(dǎo)航能力，能夠快速覆蓋大范圍區(qū)域，大幅提高 了工作效率。通過人工智能識(shí)別設(shè)備的異常情況，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，降低安全隱患。

2)偏遠(yuǎn)地區(qū)輸電線路無人機(jī)巡檢：由于塔縣特殊的地理?xiàng)l件，輸電線路大多行徑于山區(qū)、河谷，多 為無信號(hào)覆蓋區(qū)域，生存條件惡劣，巡視效率低。在塔縣高原山地地形區(qū)域開展基于北斗高精度定位的輸 電無人機(jī)自主巡檢，依托星基RTK增強(qiáng)技術(shù)和北斗定位實(shí)現(xiàn)無人機(jī)精準(zhǔn)定位導(dǎo)航，結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn) 異常缺陷快速識(shí)別告警，保障無人機(jī)精準(zhǔn)、高效、可靠巡檢。

3)變電站陸空聯(lián)合立體化智能巡檢：變電站巡檢無人機(jī)以多旋翼無人機(jī)為載體，通過其搭載的高精 度雙光(可見光/紅外)高分辨率攝像頭、北斗定位模塊和其它機(jī)載傳感監(jiān)測設(shè)備，無人機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的 航跡路線開始自主執(zhí)飛巡視。巡檢過程中，通過配置的多路傳感器，結(jié)合人工智能算法，無人機(jī)可以自主 完成全向避障、測速測距、姿態(tài)修正、穩(wěn)定控制、目標(biāo)鎖定、預(yù)置位抓拍、紅外測溫、多角度觀察、數(shù)據(jù) 監(jiān)測、實(shí)時(shí)回傳、自動(dòng)返航、自動(dòng)充電等一系列功能和任務(wù)。由于變電站巡檢環(huán)境特殊，為保證變站巡視 效果更全面，更準(zhǔn)確，通過無人機(jī)和地面的巡檢機(jī)器人功能互補(bǔ)，兩套無人智能設(shè)備可以充分發(fā)揮其自身 優(yōu)勢，從不同角度對(duì)電力設(shè)施設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化的巡檢，從而構(gòu)筑高效的變電站雙智能巡檢體系。

4)復(fù)雜地形光纜自主巡視：在偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于地形復(fù)雜和公網(wǎng)覆蓋率低問題，電力通信光纜巡視工 作效率低，且無法掌握巡檢人員位置，無法保障巡視人員人身安全。基于“北斗+AI”的無人機(jī)通過搭載 的北斗精準(zhǔn)定位模塊、紅外熱成像設(shè)備和高分辨率攝像頭，利用無人機(jī)強(qiáng)大的機(jī)動(dòng)性和靈活性，配合RTK 技術(shù)和人工智能技術(shù)，無人機(jī)可以自主完成電力通信光纜巡視任務(wù)。通過集成圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)分析、故障 預(yù)警等智能算法，對(duì)巡檢設(shè)備采集的視頻、可見光照片、紅外成像圖進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，能直觀、精確、及時(shí) 定位光纜隱患部位，極大提高了復(fù)雜地形光纜巡視工作效率。

三、新亮點(diǎn)

1)高精度定位與導(dǎo)航：北斗系統(tǒng)提供的高精度定位服務(wù)，結(jié)合星基RTK增強(qiáng)技術(shù)，使得無人機(jī)能夠 在無信號(hào)覆蓋區(qū)域獲取精確的位置信息。無人機(jī)可以基于這些精確的位置信息，結(jié)合AI人工智能算法， 規(guī)劃出最優(yōu)的巡檢路線，確保巡檢的全面性和準(zhǔn)確性。

2)自適應(yīng)智能巡檢：將復(fù)雜的人工智能算法模型輕量化，部署在無人機(jī)遙控器上，通過實(shí)時(shí)分析遙 控器中的視頻數(shù)據(jù)，結(jié)合北斗的精確定位數(shù)據(jù)，在無人機(jī)飛控APP中實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電、配電線路和電力通信光 纜的自主巡檢和航線智能規(guī)劃，即讓無人機(jī)帶上“大腦”,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的自主智能化巡檢。

3)自適應(yīng)智能巡檢-自動(dòng)避障：結(jié)合北斗的高精度定位和AI人工智能算法，無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自主飛行 和避障功能。無人機(jī)可以實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境的變化，并自主調(diào)整飛行姿態(tài)和高度，避免與障礙物發(fā)生碰撞。

4)目標(biāo)實(shí)時(shí)識(shí)別與追蹤：基于桿塔信息，導(dǎo)線朝向信息，桿塔高度信息，完成桿塔前后左右、大小 通道6個(gè)點(diǎn)位拍照。使用前端圖像識(shí)別和人工智能算法技術(shù)，對(duì)輸電線路上的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行識(shí)別，控制無 人機(jī)將設(shè)備調(diào)整至畫面中央，在變換拍照點(diǎn)位的時(shí)候，跟蹤關(guān)鍵設(shè)備調(diào)整機(jī)身與云臺(tái)。

5)AI輔助拍照：通過實(shí)時(shí)分析識(shí)別目標(biāo)物周圍的環(huán)境光，借助AI輔助拍照算法自動(dòng)調(diào)整拍攝參數(shù)，解決照片過曝、過暗等問題。

6)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集：通過AI智能識(shí)別算法，結(jié)合北斗精準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)，無人機(jī)可以自動(dòng)采集桿塔經(jīng)緯度、 高度等信息。

7)自適應(yīng)巡檢-航線自動(dòng)生成：自適應(yīng)巡檢過程中，無人機(jī)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和人工智能算法，自 主判斷巡檢區(qū)域是否存在異常，并做出相應(yīng)的決策，通過無人機(jī)自主的目標(biāo)識(shí)別與糾偏，調(diào)整無人機(jī)位置和 云臺(tái)參數(shù)，并記錄每個(gè)航點(diǎn)的參數(shù)信息，結(jié)合北斗精準(zhǔn)定位能力和AI智能規(guī)劃能力，實(shí)時(shí)生成該桿塔的 巡檢航線。

8)圖像快速回傳：巡檢圖像通過非對(duì)稱圖像編解碼技術(shù)，在前端加密壓縮圖像，確保圖像傳輸效率 和安全；在平臺(tái)側(cè)高質(zhì)量解碼恢復(fù)圖像，保障識(shí)別算法應(yīng)用效果。

9)缺陷智能識(shí)別分析：通過搭載先進(jìn)的圖像識(shí)別和人工智能技術(shù)，結(jié)合北斗精準(zhǔn)定位優(yōu)勢，無人機(jī) 可以對(duì)巡檢區(qū)域進(jìn)行缺陷智能自主識(shí)別和分析，并將巡檢圖像，智能識(shí)別結(jié)果快速回傳，自主生成巡檢報(bào) 告