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無人機智能巡檢解決方案
責任編輯人:系統管理員 發布時間:2018-12-20

(一)方案概述

目前,中國電網規模已經超過美國,居世界第一。預計到2020年,中國輸電線路總里程將超過160萬公里,這意味著一線電力運維人員的工作強度將面臨嚴峻考驗。電力巡檢是確保電網安全運行的重要手段,目前輸變電線路巡視運維管理面臨著如下問題:

l  長距離線路工程跨度大,人工進行大范圍巡線時工作量巨大,且沿線地形地勢復雜

l  山區巡線具有高風險性、危險系數大,時刻威脅巡線人員生命安全

l  傳統人工巡線,借助目測或望遠鏡等工具,巡檢效率低、人力成本高、識別錯誤率高

 

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(二)建設目標

佳源科技無人機智能巡檢解決方案采用無人機的遠程非接觸測量手段,搭載激光雷達、光學和紅外等多種設備,采集輸電線路、變電設備、電纜管網等通道和本體的實景三維測量數據及照片,建立多用途實景三維信息平臺,并對采集的數據進行深度分析用于指導生產管理與針對性檢修作業,生成電力巡檢、基建驗收、災害特巡等報表,解決常規巡檢作業強度大、周期長、風險高、效率低的問題。

 

(三)系統架構

以無人機技術、圖像顯著性檢測技術、機器學習技術等智能化手段為支撐,以“遠程感知-實景建模-虛擬仿真-智能分析”為主要思路,采用無人駕駛航空器、地面站、通訊系統與監控平臺組成。

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(1)基礎數據采集。基于無人機拍攝、掃描、測繪為主,對電網現場場景進行傾斜數據、點云數據等采集。對機載傾斜數據經過處理,生成正射影像 DOM 和建筑模型;基于點云生成的 DEM 和傾斜生成的 DOM 生成地面模型數據;

(2)業務數據處理。系統基于電網設備臺賬、設備拓撲關系生成電網業務數據并入庫持久化保存。基于業務數據的點云分類處理程序,按照業務邏輯對點云數據進行自動分類,生成分類點云數據。對輸電桿塔、變電站等數據,將點云數據與三維場景進行疊加,采用影像采集、3D建模、以點云作為參考來進行置位套合建模,同時與業務數據進行關聯,從而形成全景數據。

(3)人工智能分析。主要分為指揮管控、數據管理、大屏可視化、移動可視化四大部分,基于圖像識別、機器學習與三維展現技術,實現巡檢對象故障特征的精確表達與辨識,實現電力設備表面視覺缺陷的智能檢測,實現多角度、分屏、VR 互動展示,服務高壓智能巡檢、變電智能檢修、隧道管廊數字化管理等業務開展。

 

    (四)方案價值

      (1)結合了激光掃描、高分辨率光學相機、同步定位與地圖構建技術的無人機測繪系統,適用于天空、戶外、室內、隧道等各種空間三維數據采集,兼顧航空攝影測量的大范圍和激光雷達的精度特性;

      (2)高精度地形圖DEM,從激光雷達獲取的三維點云中提取地面數據即可生成數據高程模型DEM;

      (3)基于深度卷積神經網絡的圖像識別機器學習技術,有機協調數據驅動與模型驅動,準確識別圖片中的物體類別、位置、置信度等,并融合圖像顯著性檢測與人工特征提取圖像特征的數據化表達,實現巡視內容的自動分析與巡視結果的自動生成,精確高效服務電網智能巡檢

 

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(五)成功案例

蘇州500kV里木5276線等線路“三跨”區段無人機巡檢及激光掃描服務項目

無錫500kV惠梅5227線等線路“三跨”區段無人機巡檢及激光掃描服務項目

2018全球人工智能大賽電力無人機智能巡檢課題

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