曹飞:以AI为翼让无人机电力巡线更加高效、便捷

 公司新闻     |      2023-11-25 14:58:28    |      小编

  为了确保稳定可靠的电力供应,尽早发现线路的问题和潜在安全隐患,巡线一直是国家电力部门的重要工作之一。传统的人工巡线方式一方面受到环境地形的影响,另一方面也容易受到人员技能、经验等因素的制约,无法完全满足巡线的准确性和及时性,对电力设施的安全运行带来风险。利用无人机进行电力巡线是当前国际最为先进可靠的技术应用,已经得到行业用户的高度认可,同时相关企业也受到了资本的青睐,成为电力领域创新科技应用的典范。

  2009年,中飞艾维率先将无人机用于输电线路巡查,并获得该作业方法的发明专利。次年,中飞艾维与国家电网合作科技项目,攻克了电磁干扰、相间放电等实际应用中的困难,研发了适合于电力巡线的无人机,先后获得了德国红点奖、中国红星奖,并参与了电力无人机标准的制定,以及作业指导书的编制。

  中飞艾维不仅向电网提供符合电网巡检需求的无人机,更进一步深入研究巡线场景,建立了无人机电力巡线作业标准,以及相应的培训体系,培养出专业的无人机电力作业飞手,可以高效、准确、安全的完成巡线作业任务。此外中飞艾维还开创了无人机巡线服务的作业方式,大幅降低了无人机的应用门槛,为无人机广泛在电力巡线领域推广奠定了基础。

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  随着无人机巡线在电网的不断扩展,中飞艾维发现实际作业中面临着无人机不无人的尴尬局面,每个飞机后面都需要人来操作。为了解决该问题,中飞艾维首先基于已有的大量无人机巡线作业经验,开发了无人机自主巡线飞控系统,可以不需要人工操作即可实现无人机自己飞行拍照,整个过程都不需要人为干预。其次,为了解决无人机续航短的问题,中飞艾维提出了龙巢无人机系统,即“带窝”的无人机,无人机可以住在塔上不下来,有电出去干活,没电回来充电,再也不需要人将无人机带到现场。该技术获得了国家电网创新金奖,并在2022年北京冬奥会上成功应用,中飞艾维再一次定义了无人机巡线,为解决行业应用痛点指明了方向。

  无论是造飞机,做服务,建龙巢都是为了感知线路运行情况,作为电网的管理者实质上需要的不是无人机和航拍照片,而是想知道缺陷信息,因此用无人机进行数据采集只是第一步。由于无人机采集的数据量非常庞大,靠传统的人工识别的方式无法满足实际作业需要,所以将人工智能用于线路缺陷识别既迫在眉睫,也势在必行。但是,惯常的人工智能识别技术往往基于负样本识别,也就是利用缺陷数据进行模型训练,以期可以找到错误的部件。由此面临的困境有两个,首先是输电线路的缺陷种类非常多,即使同一个部件也有很多种缺陷形式,需要大量的模型训练工作,其次更为严重的是缺陷的表现形式不收敛,计算机永远会遇到没有训练过的样子,造成漏判。因此基于负样本的缺陷识别算法,既不能完整识别线路中的所有缺陷种类,又会造成遗漏,不仅没有实际减轻工作量,还会因为误报额外增加工作量,造成一线巡检人员的抵触,中飞艾维面对困难再次迎难而上。

  中飞艾维基于自己开创的无人机自主编程拍摄算法,实现数据采集的标准化,从而获得一致性的数据,进而中飞艾维提出正样本比对识别的技术路线,对时序数据进行前后比对,不仅可以极大程度减少漏报,还可以忽略缺陷种类,仅针对有限的部件进行分析,将技术问题工程化,切实减少工作量,提高缺陷识别作业效率。

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  随着缺陷数据的大量统计,中飞艾维还利用自身深厚的电力背景,对线路运行进行策略分析,调整巡检计划,真正实现状态检修,并为预测性维修打开了窗口。

  中飞艾维始终围绕实际解决用户痛点为目标搭建所需要的技术,深耕电网巡检领域,不断技术创新,获得了用户和市场的认可,公司在2019年营收超过1亿元。

  三年疫情的肆虐,让公司的高速发展按下了暂停键,特别对于创业型公司是极其严峻的挑战,中飞艾维及时调整经营策略,极致压缩成本,优先保证公司的生存,并坚守解决巡线难的创业初心。基于疫情封控状态的思考,中飞艾维希望提供更便捷的巡检作业体系和工具,可以分布式的解决巡检需求,边缘化的实现巡检业务微循环。基于此,中飞艾维提出了端到端的数据采集和分析的闭环系统,针对不同细分场景和专业化的需求,开发相应的无人机巡检app。这就好比电脑,如果没有安装office就无法实现文字处理,没有安装Photoshop就无法实现图片编辑。现在的无人机就相当于一个裸机,没有配备相应的程序,所以需要大量的人工参与,且巡检的各个环节被割裂,造成效率低,成本高。比如无人机拍摄的照片并不是每张都是有价值的,但是现在无法区分,只能囫囵的全部留存,不仅数据传输难,存储也浪费了大量资源。

  中飞艾维在疫情期间开发的红外缺陷识别系统,可以自动识别输电线路发热缺陷,并可以边缘化部署,巡检人员在现场即可发现缺陷,不仅只需传送保存有缺陷的数据,更可以在现场对疑似缺陷目标进行复核,大大提升巡检效率。实际应用中该系统实测准确度达到97%以上,并且与大疆无人机适配,成为大疆官方唯一推荐的此类软件系统。

  基于此理念,中飞艾维还针对输电、配电、变电等细分场景的不同需求开发一系列无人机app,努力实现电网巡检在人工智能时代的产业升级。

  十余年的巡检经验,上百万张的巡检照片,是中飞艾维在这个领域不断领先的基础,但是人工智能的大幕才刚刚开启,未来还有很长的路要走。

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