山東淄博供電公司建設(shè)應(yīng)用“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)

　　5月4日，在山東淄博220千伏白馬輸電線路通道內(nèi)，一架無人機(jī)駛向半空，按照“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)事先設(shè)定好的巡檢航道，開始逐基巡檢線路鐵塔。

　　220千伏白馬線位于淄博市博山區(qū)南部山區(qū)，其線路通道海拔較高、地形復(fù)雜，人工巡檢難度較大。該線路于2022年9月完成無人機(jī)自主巡檢航線調(diào)試。有了無人機(jī)助力，這條線路的巡檢效率大幅提升，線路安全也更有保障。

　　淄博供電公司是國(guó)網(wǎng)山東省電力公司無人機(jī)自主巡檢的試點(diǎn)單位。2022年以來，淄博供電公司數(shù)字化部、運(yùn)檢部、輸電運(yùn)檢中心等多部門員工組成聯(lián)合技術(shù)小組，利用5G、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)，建設(shè)“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)淄博電網(wǎng)110千伏及以上輸電線路無人機(jī)自主巡檢全覆蓋。該平臺(tái)運(yùn)行至今滿一年，明顯提升了輸電線路巡檢工作的質(zhì)量和效率。

　　云邊協(xié)同分析圖像

　　精準(zhǔn)定位關(guān)鍵部件

　　“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)基于國(guó)家電網(wǎng)有限公司應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一開發(fā)平臺(tái)開發(fā)，部署在國(guó)網(wǎng)山東電力5G專網(wǎng)上，功能架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層，搭載了智能識(shí)別、智能分析、預(yù)警通知等功能模塊。其中，平臺(tái)上的智能識(shí)別模塊利用云邊協(xié)同技術(shù)，可以與無人機(jī)上加裝的智能識(shí)別模塊實(shí)時(shí)交換信息。

　　絕緣子、金具等關(guān)鍵部件是巡檢的重點(diǎn)，關(guān)鍵部件識(shí)別和定位的精準(zhǔn)度是保證無人機(jī)巡檢效果的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主精準(zhǔn)識(shí)別、定位關(guān)鍵部件，靠的就是智能識(shí)別模塊。

　　無人機(jī)上加裝的智能識(shí)別模塊依托計(jì)算機(jī)視覺目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研發(fā)，集成部署了線路部件屬性結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系量化壓縮模型。在實(shí)際工作中，“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)智能識(shí)別模塊與無人機(jī)上加裝的智能識(shí)別模塊基于無人機(jī)回傳的畫面精準(zhǔn)識(shí)別、定位關(guān)鍵部件，并調(diào)整無人機(jī)長(zhǎng)焦鏡頭焦距，將關(guān)鍵部件呈現(xiàn)在鏡頭畫幅中央后再進(jìn)行拍攝。

　　同時(shí)，智能識(shí)別模塊還可以對(duì)無人機(jī)自主巡檢采集傳回的圖像信息進(jìn)行人工智能識(shí)別，確保巡檢圖像清晰、拍攝對(duì)象準(zhǔn)確。

　　年初以來，通過無人機(jī)自主巡檢，淄博供電公司已發(fā)現(xiàn)線夾、絕緣子等關(guān)鍵部位隱患8處。與人工巡檢相比，無人機(jī)巡檢的檢測(cè)效率、準(zhǔn)確度明顯提高，可節(jié)省60%以上的人力。

　　依托5G電力專網(wǎng)

　　高速回傳巡檢圖像

　　3月7日，淄博供電公司輸電運(yùn)檢中心監(jiān)控室值班員王一夔收到“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)推送的信息，其中一條圖像信息顯示220千伏源鐵線1號(hào)中相小號(hào)側(cè)引流板溫度異常，無人機(jī)紅外測(cè)溫達(dá)167攝氏度。他立即將這條信息報(bào)送輸電運(yùn)檢中心副主任李思毛。

　　李思毛立即安排運(yùn)維人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)。經(jīng)運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，人工紅外測(cè)溫?cái)?shù)值與無人機(jī)自主巡檢傳回的數(shù)值基本一致。隨后，李思毛安排帶電作業(yè)人員快速消除隱患，保障線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　“從原先的人工篩圖到現(xiàn)在的圖像信息自動(dòng)回傳，隱患排查、處理的效率進(jìn)一步提升。”李思毛介紹。以前無人機(jī)巡檢結(jié)束后，巡檢人員還要返回辦公室，從無人機(jī)巡檢拍攝的海量照片中挑選疑似存在設(shè)備隱患的照片。之后，巡檢人員再到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)照照片逐一消除隱患。

　　“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)依托5G網(wǎng)絡(luò)高速率、低延時(shí)、大容量等優(yōu)勢(shì)，將無人機(jī)前端采集的高清晰度圖像信息快速傳回后端平臺(tái)，增強(qiáng)了無人機(jī)自主巡檢的實(shí)時(shí)性。通過5G網(wǎng)絡(luò)，無人機(jī)自主巡檢圖像傳輸速度達(dá)到了每秒20兆，視頻加載速度相比4G網(wǎng)絡(luò)傳輸提升30%。

　　同時(shí)，“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)還可以展示無人機(jī)自主巡檢線路及巡檢點(diǎn)位，動(dòng)態(tài)檢測(cè)無人機(jī)飛行狀態(tài)、巡檢時(shí)間，并自動(dòng)與歷史巡檢數(shù)據(jù)對(duì)比，生成巡檢報(bào)告，助力保障電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

　　應(yīng)用人工智能算法

　　自主識(shí)別輸電線路常見缺陷

　　隨著天氣逐漸回暖，博山區(qū)五陽湖迎來一批北歸的候鳥。3月20日，淄博供電公司輸電運(yùn)檢中心員工楊沂霖、尹曉鋼在五陽湖附近開展無人機(jī)自主巡檢，排查周邊輸電線路隱患，重點(diǎn)防范鳥類活動(dòng)影響線路安全運(yùn)行。

　　“無人機(jī)一旦發(fā)現(xiàn)隱患，就會(huì)把照片第一時(shí)間發(fā)送到我手中的操控終端上。”楊沂霖說，“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了5大類21小類的輸電線路常見缺陷自動(dòng)識(shí)別、動(dòng)態(tài)預(yù)警。

　　“AI診斷型”無人機(jī)智慧巡檢平臺(tái)上有一個(gè)輸電線路圖像特征隱患庫，匯集了大量的輸電線路隱患圖像數(shù)據(jù)。該平臺(tái)可應(yīng)用多種人工智能算法自動(dòng)比對(duì)無人機(jī)巡檢拍攝圖像與圖像特征隱患庫內(nèi)的圖像，并智能分析缺陷類型，自主識(shí)別故障點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該平臺(tái)的缺陷隱患識(shí)別率已穩(wěn)定在85%以上。隨著無人機(jī)自主巡檢樣本的積累，平臺(tái)會(huì)持續(xù)優(yōu)化分析模型，提升缺陷隱患識(shí)別率。

　　自2022年4月該平臺(tái)試點(diǎn)應(yīng)用以來，已支撐無人機(jī)自主巡檢1500多個(gè)小時(shí)，累計(jì)對(duì)比分析巡檢圖像2萬余張，協(xié)助運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)并消除各類隱患缺陷43處。（崔磊）