南方电网公司还没有无人机巡检工这个工种,开展无人机自动驾驶智能运维示范工程

摘要: 7月31日,广东电网公司与广东省科学院签署战略合作协议,双方将成立“广东电网有限责任公司机巡作业中心... -->

大洋网讯 4年前,南方电网公司还没有无人机巡检工这个工种。

摘要: 今年,广东电网公司将在佛山、清远、肇庆等7个地区20条线路,开展无人机自动驾驶智能运维示范工程,实现... -->

“南方电网在无人机巡视应用方面达到了国际先进水平,在无人机基础应用,包括人工智能、自动驾驶、激光雷达应用等方面均居于国际领先水平。”中国科学院无人机管控中心副主任郭庆华在7月17日召开的2018年中国电力无人机智能运维技术高峰论坛上表示。

摘要: 9月13日,在广东中山市板芙镇,南方电网公司将直升机带电作业应用于在运行超高压输电线路,属国内首次,... -->

  7月31日,广东电网公司与广东省科学院签署战略合作协议,双方将成立“广东电网有限责任公司机巡作业中心与广州地理研究所战略合作工作组”,联合开展科学研究和技术攻关,通过共同创新驱动,服务广东省经济建设和社会发展。

没有飞机,没有场地,没有作业指导书,有的只是创业者的一腔热血和一个朴素的飞行梦。巡线千万条,安全第一条。

  “南方电网在无人机巡视应用方面达到了国际先进水平,在无人机基础应用,包括人工智能、自动驾驶、激光雷达应用等方面均居于国际领先水平。”中国科学院无人机管控中心副主任郭庆华在7月17日召开的2018年中国电力无人机智能运维技术高峰论坛上表示。

此次高峰论坛由南方电网公司电力线路机巡作业示范基地、广东省电机工程学会电力无人机分会主办,是国内首届电力无人机智能运维技术交流盛会,旨在加强行业内互动交流与合作,共同推动电网智能运维领域持续健康发展。

  直升机轰鸣升空,风起尘扬,一名全副武装的人员随之被直升机吊绳拉升至空中飞行,几分钟后准确该人员稳稳地坐在高高的高压电塔的导线上……

  “切实感受到广东电网‘多机型、多传感器’协同智能作业的先进性,特别是机巡数据挖掘结果为生产运维、勘灾、电网规划领域的支撑应用,令人深刻印象。”中国科学院院士、首席科学家周成虎出席签约仪式时表示,今后广东省科学院地理研究所和广东电网公司机巡作业中心将在机巡精准定位、快速应急勘灾、地理信息系统建设等多个方面实现资源共享,联合开展“电力+地理”相关领域的科学研究,谋求共赢。

他们以开拓者的勇气和魄力,一路跨过数个无人区,彻底改变了电网人传统的巡线方式,圆了南方电网成千上万名员工的飞行梦。向科技要力量初心未改,探未来之奥妙踏歌而行,他们就是广东电网机巡作业中心团队。

  此次高峰论坛由南方电网公司电力线路机巡作业示范基地、广东省电机工程学会电力无人机分会主办,是国内首届电力无人机智能运维技术交流盛会,旨在加强行业内互动交流与合作,共同推动电网智能运维领域持续健康发展。

据悉,经过研发实践,广东电网公司机巡作业中心实现了多旋翼无人机自动驾驶。今年,广东电网公司将在佛山、清远、肇庆等7个地区20条线路,开展无人机自动驾驶智能运维示范工程,实现站到站,站到户,自动充电、自动巡检、自动分析缺陷,预计2020年底,220千伏及以上电压等级主网线路站到站自动巡视实现全覆盖。

  这不是在电影院看好莱坞大片,这是发生在南方电网广东公司500千伏襟桂线上的真实场景。9月13日,在广东中山市板芙镇,南方电网公司将直升机带电作业应用于在运行超高压输电线路,属国内首次,并取得圆满成功。

  据了解,此次合作,双方将研究基于电网杆塔、变电设施的遥感控制网,应用于卫星遥感观测,为国家地理信息提供基础支撑。同时研究测绘技术在电网及其他重资产行业的应用,如数字城市相关技术在户外资产维护中的应用技术。制定行业相关应用标准,研究测绘作业、数据应用技术,精准地图在智能作业机器人导航控制中的应用,机巡地理信息数据智能分析与大数据挖掘等。

一个猛子扎到底

  据悉,经过研发实践,广东电网公司机巡作业中心实现了多旋翼无人机自动驾驶。今年,广东电网公司将在佛山、清远、肇庆等7个地区20条线路,开展无人机自动驾驶智能运维示范工程,实现站到站,站到户,自动充电、自动巡检、自动分析缺陷,预计2020年底,220千伏及以上电压等级主网线路站到站自动巡视实现全覆盖。

无人机自动巡视成为现实

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  广东省科学院院长廖兵表示,为充分发挥各自在科研和产业领域的优势,双方将以此次战略合作的签订为契机,联合开展科学研究和技术攻关,解决电网安全维护过程中设计的技术、经济、社会、生态等各方面的问题。同时,在遥感监测、无人智能、大数据分析等领域,开展人才交流与培养、科技信息与战略咨询服务等多维度的合作。

2015年,被业界誉为无人机起飞元年,当时无人机的风吹得很热,但在民用领域的应用少之又少。广东电网机巡作业中心主任彭炽刚当时负责筹建机巡作业中心。他感觉,这是电网人迎来的一次难得的机遇。在电网设备巡检领域,无人机必将大有可为。

  无人机自动巡视成为现实

“下车、放飞机、欣赏风景、收工。”广东电网公司机巡作业中心无人机作业技术负责人刘高在此次论坛主题演讲中展示了正逐步成为现实的自动巡视美好图景,彻底颠覆了以往巡线“跋山涉水、风吹日晒”的艰苦印象。

  南方电网公司将直升机带电作业应用于在运行超高压输电线路,属国内首次。汤子隆 摄

  广东电网公司表示,将以此次战略合作框架协议的签署为契机,加大双方在智能精确定位巡检、大数据深度挖掘、大面积应急勘灾、电网规划建设等方面深层次合作力度,逐步实现“互联网+电网运维”的深度融合,达到资产状态全景化、设备巡检自动化、数据挖掘智能化、未来风险具体化、生产管理精益化,助力广东电网设备运维模式变革,推动电网资产智慧运营,引领电力行业智能作业技术发展。

筹备之初,连办公场所都没有,这些对彭炽刚来说并不重要。他开始在南方电网系统内外到处“挖人”。一番精挑细选后,在部队长期从事航空管制工作即将转业的汪勇、佛山供电局飞手刘高、广东电科院博士许志海、清远供电局痴迷无人机飞行的王丛、在广东输变电公司干了十几年线路运维的林俊省、广东电科院翟瑞聪等人组成了广东电网机巡作业中心先期的骨干力量。人员确定后,他们分批前往深圳、北京等地调研无人机生产制造、工艺、试飞情况。

  “下车、放飞机、欣赏风景、收工。”广东电网公司机巡作业中心无人机作业技术负责人刘高在此次论坛主题演讲中展示了正逐步成为现实的自动巡视美好图景,彻底颠覆了以往巡线“跋山涉水、风吹日晒”的艰苦印象。

据悉,目前广东电网公司机巡作业中心经过研发实践,已经实现多旋翼无人机“一键起飞”:在机巡中心制作的高精度线行三维地图上规划好的航线,应用机巡中心的厘米级实时定位技术,自动飞到指定位置,通过AI自动检测设备并发送回诊断结果数据,后台控制室即时掌握整个设备的运维情况。

  开展直升机带电作业 效率大幅提升

  近年来,广东电网公司在推进机巡智能作业方面走在电力行业前列。该公司于2016年9月印发《“十三五”输配电线路“机巡+人巡”协同巡检实施方案》,提出2020年建成“机巡为主、人巡为辅”的输电线路巡检模式及“机巡+人巡”的配电线路巡检模式,持续提升输配电线路巡检质量、效率,实现安全、成本、效能总体最优的工作思路。

十几天调研下来,大家发现机型不是问题,技术不是难题,空域管理才是无人机应用最大的瓶颈。

  据悉,目前广东电网公司机巡作业中心经过研发实践,已经实现多旋翼无人机“一键起飞”:在机巡中心制作的高精度线行三维地图上规划好的航线,应用机巡中心的厘米级实时定位技术,自动飞到指定位置,通过AI自动检测设备并发送回诊断结果数据,后台控制室即时掌握整个设备的运维情况。

“无人机自动驾驶已开始试点,预计今年年底可应用到生产实践中,希望明年实现规模化应用。”广东电网公司机巡作业中心主任彭炽刚介绍,今年广东电网公司将在佛山、清远、肇庆等7个地区20条线路,开展无人机自动驾驶智能运维示范工程,实现站到站,站到户,自动充电、自动巡检、自动分析缺陷。2020年底,实现220千伏及以上电压等级主网线路站到站自动巡视全覆盖。

  开展直升机带电作业是南方电网公司提高线路巡检效率,确保电网安全稳定可靠的需要。“相比人工爬塔、走线、运输,实施直升机带电作业可以快速、成批量地发现线路缺陷,发现后根据需要就近消除缺陷,节约大量时间,大幅提升效率。”据南方电网广东公司机巡作业中心主任彭炽刚介绍,在以往电网常规巡检中,有的缺陷消除需要停电操作,而使用直升机作业可以等电位进入,不用停电,保证了电网供电的可靠性,而且相比传统的带电作业,利用直升机带电作业效率更高。按照传统的做法,带电作业人员要背着沉重的工具包,再从塔下用绳索传送绝缘梯等装备才能进入电场,再经过空中“走钢丝”才能到达作业点,不仅耗时长,对作业人员的体力也是一个很大的考验。南方电网广东中山局输电管理所输电线路专责郭栩文算了一笔账:“一般情况下,传统的方法带电更换一个500千伏线路间隔棒,至少需要两个小时,如果线路在山上,时间就要翻倍,而刚刚不到20分钟就搞定,太不可思议了”。

  该公司也是全国唯一获批机巡固定空域航线单位,并于2016年正式取得AOPA民用航空无人机培训资质,成为南方电网首个具有AO-PA培训资质的多旋翼无人机培训机构,累计培养教员4名,驾驶员、机长215名,为智能作业发展储备技术力量。(杨雅洁 姚腾)

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  “无人机自动驾驶已开始试点,预计今年年底可应用到生产实践中,希望明年实现规模化应用。”广东电网公司机巡作业中心主任彭炽刚介绍,今年广东电网公司将在佛山、清远、肇庆等7个地区20条线路,开展无人机自动驾驶智能运维示范工程,实现站到站,站到户,自动充电、自动巡检、自动分析缺陷。2020年底,实现220千伏及以上电压等级主网线路站到站自动巡视全覆盖。

目前在广东电网年度日常线路巡视总量中,机巡占比达到了61%,其中无人机巡视总量同比增长12.6倍,占机巡总量82%。在国内率先实现全省110千伏及以上线路巡视全覆盖,输出大量的可见光,红外、激光等雷达扫描基础数据,实现了近1000TB海量数据积累。同时已建成4.5万公里、覆盖主网68%的输电数字化通道,实现设备状态可测量、可分析、可预判,已发现和处理线路缺陷17万余处。

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机巡团队放飞无人机

  目前在广东电网年度日常线路巡视总量中,机巡占比达到了61%,其中无人机巡视总量同比增长12.6倍,占机巡总量82%。在国内率先实现全省110千伏及以上线路巡视全覆盖,输出大量的可见光,红外、激光等雷达扫描基础数据,实现了近1000TB海量数据积累。同时已建成4.5万公里、覆盖主网68%的输电数字化通道,实现设备状态可测量、可分析、可预判,已发现和处理线路缺陷17万余处。

打造“数字南网、智慧南网”

开展直升机带电作业是南方电网公司提高线路巡检效率,确保电网安全稳定可靠的需要。林丹丹 摄

一直以来,无人机因为飞行高度低、速度慢、体型小,雷达难以监控,有可能威胁到国防安全,其飞行管控是一个世界性难题。2015年前,国内还没有出台无人机空飞相关管理规定或条例,低空领域的无人机飞行基本上都处在“黑飞”状态,存在较大安全隐患。

  打造“数字南网、智慧南网”

“通过智能作业与计算分析,我们不仅可以发现缺陷,还可以预测缺陷的发展趋势。”在一幅线行三维数据图中,线路下面的绿色植物清晰可见。广东电网公司机巡作业中心数据分析部副部长许志海介绍,根据智能识别树种和主干直径计算分析,一年后此处植物的生长高度会给线路安全运行带来影响,届时系统会自动提示运维人员去现场查看处理。

 

当时,摆在广东机巡作业中心面前的至少有三道难题需要突破——安全、标准、教员。

  “通过智能作业与计算分析,我们不仅可以发现缺陷,还可以预测缺陷的发展趋势。”在一幅线行三维数据图中,线路下面的绿色植物清晰可见。广东电网公司机巡作业中心数据分析部副部长许志海介绍,根据智能识别树种和主干直径计算分析,一年后此处植物的生长高度会给线路安全运行带来影响,届时系统会自动提示运维人员去现场查看处理。

智能电网运维的关键在于机巡大数据应用。目前广东电网公司积累了大量多源、有效的机巡数据,经过大数据智能计算,数字化通道可以精准预测风偏、覆冰、高负荷等多工况风险点,减少跳闸,多供电,创造生产价值;还可以在数字化模型上模拟设备检修过程,优化工序,实现精准检修。“通过无人机智能作业,可以采集到更丰富的资产运行信息,多维度评估预测设备风险,预计广东电网公司今年主网机巡可产出数据0.7PB,相当于阿里巴巴集团总数据量百分之一。”许志海表示。

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“航空是高风险行业,但是不能因为有风险我们就不做了。”军人出身的汪勇对纪律有着一般人没有的执着,“作为国有企业,我们要合法合规飞行。”

  电网智能运维的关键在于机巡大数据应用。目前广东电网公司积累了大量多源、有效的机巡数据,经过大数据智能计算,数字化通道可以精准预测风偏、覆冰、高负荷等多工况风险点,减少跳闸,多供电,创造生产价值;还可以在数字化模型上模拟设备检修过程,优化工序,实现精准检修。“通过无人机智能作业,可以采集到更丰富的资产运行信息,多维度评估预测设备风险,预计广东电网公司今年主网机巡可产出数据0.7PB,相当于阿里巴巴集团总数据量百分之一。”许志海表示。

在此次论坛上,“数据是电网重要的生产资料,计算是生产力,智能技术将重塑现有生产关系”,已成为业内共识。南方电网公司强调新型智能技术与传统行业业务实施领域的深度融合,积极探索智能技术的研究和应用,致力于打造“数字南网、智慧南网”。

  汤子隆 摄

整个机巡中心就是几个人,一人手里有几摊事。申请空域飞行权限、山区试飞、报考教员,大家一头扎了进去。

  在此次论坛上,“数据是电网重要的生产资料,计算是生产力,智能技术将重塑现有生产关系”,已成为业内共识。南方电网公司强调新型智能技术与传统行业业务实施领域的深度融合,积极探索智能技术的研究和应用,致力于打造“数字南网、智慧南网”。

近期,广东电网公司机巡作业中心陆续被授予“南方电网公司电力线路机巡作业示范基地”和“南方电网公司机巡作业支持中心”称号。该中心主任彭炽刚介绍,接下来将按照网省公司统一部署,在智能感知、智能作业、智慧巡检三方面发力,将输电领域无人机应用成果拓展应用到配、变电领域,力争实现电网输、变、配全流程应用智能技术,进一步提升整体巡维水平。

  记者了解到,来自南方电网广东省输变电公司的带电作业队队员蒋川东、何坤都是90后,均已从事带电作业6年,具有丰富的带电作业检修经验。他们都表示,这种直升机悬吊式作业法比原来的爬塔方式效率提高很多,尤其是在体力消耗上。“像今天这种工作场地,以往按爬山、爬塔起码要两三个小时,今天十几分钟就搞定了!”队里年纪最小的24岁小伙子何坤如是说。

汪勇代表机巡中心回到南部战区申请飞行空域。第一次去的时候,南部战区顾虑很大,如果用航空管理标准,害怕无人机失控撞上其他航空器,也怕飞机掉下来造成其他损失。第二次去,苦于没有标准支撑,也打道回府了。汪勇明白,他们最需要的是一套符合电网特点的飞行可行性方案。

  近期,广东电网公司机巡作业中心陆续被授予“南方电网公司电力线路机巡作业示范基地”和“南方电网公司机巡作业支持中心”称号。该中心主任彭炽刚介绍,接下来将按照网省公司统一部署,在智能感知、智能作业、智慧巡检三方面发力,将输电领域无人机应用成果拓展应用到配、变电领域,力争实现电网输、变、配全流程应用智能技术,进一步提升整体巡维水平。

  预案完备 安全第一

试飞,摸索,一次次艰难的反复。

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  记者现场所见,作为500千伏襟桂线的运维单位,南方电网广东中山供电局输电管理所全程参与制定作业方案和落实风险防范措施,从作业方案审核到工作票办理都有专人跟进,确保各项安全措施落实到位。同时,通过“设备主人”管理机制,让“设备主人”到现场进行安全交底,并协助进行安全监督。在每一次作业之前都有一系列整套的安全流程,从项目开始之前的会议进行工作安排、风险评估、风险处理方法都有一系列完备的应急预案。

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