消費(fèi)級(jí)無人機(jī)稱王之后,大疆穩(wěn)步踏入了電力行業(yè)

500kV的烏里托輸電線路高空上，數(shù)架大疆無人機(jī)在密集的電線群周圍飛行。這不是極客愛好者的冒險(xiǎn)飛行，而是大疆無人機(jī)正在進(jìn)行電力巡線。崇山峻嶺、深山老林、江河湖泊，這曾經(jīng)是電網(wǎng)巡線人員最為頭疼的領(lǐng)域。

一般的電線鐵塔都有30-60米的高度，有些特高壓塔甚至高達(dá)百米，相當(dāng)于城市50層樓高。電力巡線員需要先爬上這些鐵塔，半小時(shí)后，在懸空的導(dǎo)線上專注作業(yè)4小時(shí)，甚至有時(shí)候連午飯都要在空中解決，這對(duì)于巡線員來說是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)極大的工作。

用“機(jī)巡”輔助“人巡”，大疆無人機(jī)的到來，則極大地降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。這些小巧的飛行器，除了能夠跨過地形復(fù)雜的崇山峻嶺，還能更為精確地發(fā)現(xiàn)人工難以發(fā)現(xiàn)的線路受損區(qū)域。巡線人員通過利用無人機(jī)獨(dú)特的空中視角，獲取多角度、高精度的圖（影）像，使得巡檢數(shù)據(jù)資料更加完整，從而更清楚地對(duì)巡檢狀況進(jìn)行研判。

安全問題與精確問題得以解決后，“機(jī)巡為主，人巡為輔”的線路運(yùn)維模式勢必更好、更快地適應(yīng)當(dāng)下電力行業(yè)發(fā)展需要。相比傳統(tǒng)電力巡檢方式，一名巡檢人員一天一般只能檢查6-10個(gè)基桿塔，而無人機(jī)巡線一天可以檢查30-40基桿塔，效率提升顯而易見。

這項(xiàng)無人機(jī)的行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)遍布中國電力行業(yè)的每個(gè)角落。截止到 2019年5月，大疆行業(yè)應(yīng)用無人機(jī)在中國的電力巡線里程上已累計(jì)服務(wù)超過40萬公里，相當(dāng)于繞地球10圈，年巡檢作業(yè)量超過80萬公里。

在成功拓展越來越多行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域之后，大疆的角色，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超脫于消費(fèi)級(jí)無人機(jī)巨頭。

艾瑞咨詢?cè)?jīng)預(yù)測，2025年中國無人機(jī)750億元的市場規(guī)模中，將有半數(shù)以上來自專業(yè)級(jí)應(yīng)用市場的貢獻(xiàn)。僅僅是電力行業(yè)一項(xiàng)，就已經(jīng)算得上一項(xiàng)不小的生意了。

根據(jù)國際能源署（IEA）公開信息顯示，2018年中國發(fā)電量約6.8萬億度千瓦時(shí)（同比上年新增6.8%），全球占比高達(dá)25.49%。發(fā)電量的突飛猛進(jìn)，給電網(wǎng)公司帶來不小的運(yùn)維挑戰(zhàn)，但卻給無人機(jī)巡檢領(lǐng)域帶來新的契機(jī)。

國家電網(wǎng)與南方電網(wǎng)共同承擔(dān)全國的電網(wǎng)運(yùn)營，它們分別在2009年及2011年開始積極探索新的生產(chǎn)工具，以此來提高作業(yè)效率，改變傳統(tǒng)人工巡檢中線路人員捉襟見肘的現(xiàn)狀。

在行業(yè)應(yīng)用面前，大疆固有的技術(shù)積累最快地迎合了市場需求。

這無疑得益于大疆勇敢跳出舒適區(qū)，主動(dòng)探索更為嚴(yán)苛的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的決心。此前，大疆曾經(jīng)在內(nèi)部發(fā)問，面對(duì)日益增長的電力巡檢行業(yè)需求，一體化到手即飛一定是大勢所趨，但工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域多樣化的需求甚至是定制化如何滿足？

2015 年中，大疆經(jīng)緯 M100 飛行平臺(tái)正式發(fā)布。沒有精靈系列流暢的白色外殼，取而代之的是便于開發(fā)者拆裝調(diào)試的大量外露接口和為擴(kuò)展設(shè)備提供安裝空間的碳纖維機(jī)架。同時(shí)為 M100量身打造的嵌入式機(jī)載電腦 Manifold 妙算和視覺傳感導(dǎo)航系統(tǒng) Guidance，三者共同組合成了大疆第一套飛行平臺(tái)。

同年9月，大疆“悟”Inspire 1pro發(fā)布，搭載一體化航拍相機(jī)禪思 X5，將專業(yè)級(jí)相機(jī)的影像性能和一體化無人機(jī)的便攜易用首次結(jié)合，提高了電網(wǎng)巡檢效率和質(zhì)量。Inspire1 搭載XT紅外相機(jī)，能夠幫助巡檢人員在10分鐘內(nèi)完成過去約40分鐘的人工登塔測溫檢測工作，工作效率提升了4倍。

2016 年 11 月，大疆經(jīng)緯 M600 Pro 發(fā)布，載重高達(dá)6.0kg，并且支持第三方軟硬件擴(kuò)展，解決了鐵塔建設(shè)過程中放線的工作流問題，為高空輔助檢修檢測的領(lǐng)域提供了穩(wěn)定的飛行平臺(tái)。2017年7月，堪稱中國電力建設(shè)史上迄今最復(fù)雜、最具挑戰(zhàn)的高原輸變電工程——藏中電力聯(lián)網(wǎng)工程，便是國家電網(wǎng)使用大疆無人機(jī)M600 Pro實(shí)現(xiàn)了“牽引繩飛躍怒江天險(xiǎn)”壯舉，央視還為此進(jìn)行了特別報(bào)道。

2017年2月，第一款專門為行業(yè)應(yīng)用而生的工業(yè)級(jí)無人機(jī)經(jīng)緯M200誕生，一路高歌猛進(jìn)，該系列成為了重塑行業(yè)生產(chǎn)力的常青款。簡單說經(jīng)緯M200并不是一臺(tái)無人機(jī)，而是一套有上百種不同軟硬件組合搭配的解決方案系統(tǒng)，可以非常方便地根據(jù)需求進(jìn)行定制，有專業(yè)的軟件進(jìn)行工業(yè)化作業(yè)管理，能夠與工業(yè)需求的數(shù)據(jù)打通。

今年最新經(jīng)緯M200 V2更是滿足基礎(chǔ)設(shè)施巡檢、安防搜救和測繪等不同行業(yè)應(yīng)用場景需求。其最新加密技術(shù)，還能協(xié)助各類行業(yè)用戶控制或授權(quán)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，避免通過飛行器硬件竊取或泄漏數(shù)據(jù)，保障了信息的安全。技術(shù)的迭代以及深入探究電力巡檢行業(yè)的需求，DJI大疆行業(yè)應(yīng)用從精靈Phantom系列開始，從“悟”Inspire1系列，再到經(jīng)緯M200 V2系列，攜手電網(wǎng)譜寫了中國電力無人機(jī)巡線發(fā)展史。

廣東清遠(yuǎn)局是使用簡單的大疆無人機(jī)產(chǎn)品的第一家。2013年，清遠(yuǎn)局率先使用多旋翼無人機(jī)大疆精靈Phantom 3開展500kV山花甲乙線巡視工作，當(dāng)時(shí)相關(guān)人員就提出建議：“何不利用這款簡單好用的無人機(jī)來代替那些需要復(fù)雜調(diào)試和組裝的多旋翼無人機(jī)呢？”

圖片來源于DJI 大疆創(chuàng)新官網(wǎng)

2014年，南方電網(wǎng)開始在班組試用多旋翼無人機(jī)，以賽促練，開展第一屆多旋翼無人機(jī)競賽。2015年，國家電網(wǎng)也開始在全國十個(gè)省份加大推廣新興巡檢模式試點(diǎn)。

2019上半年南方電網(wǎng)在發(fā)布《2018年企業(yè)社會(huì)責(zé)任報(bào)告》中披露，“全網(wǎng)應(yīng)用機(jī)器人巡檢變電站達(dá)145座，無人機(jī)巡視31萬架次，全網(wǎng)機(jī)巡作業(yè)里程超40萬千米，與此同時(shí)，電力安全事件同比下降38%。2018年，廣州、深圳及珠三角六城市中心城區(qū)實(shí)現(xiàn)了客戶平均停電時(shí)間小于1小時(shí)，達(dá)到世界一流水平，深圳福田核心區(qū)更是達(dá)到2.5分鐘以內(nèi)的世界頂尖水平，供電質(zhì)量比肩紐約曼哈頓。”

今年國家電網(wǎng)也在原有的無人機(jī)庫中大批量補(bǔ)充大疆無人機(jī)用于部署各地市巡檢班組，目前已覆蓋國網(wǎng)27個(gè)網(wǎng)省單位的一線班組，國家電網(wǎng)在無人機(jī)深度應(yīng)用也提出了方向，將完善無人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強(qiáng)化設(shè)備功能及質(zhì)量要求、加強(qiáng)巡檢人才隊(duì)伍建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、巡檢作業(yè)全面管控、深化數(shù)據(jù)應(yīng)用、加強(qiáng)作業(yè)保障。而近期，大疆與國網(wǎng)山東電力公司、江蘇電網(wǎng)公司均成立了無人機(jī)維保中心，也算得上大疆朝著全球行業(yè)應(yīng)用本地化售后服務(wù)前進(jìn)的一步。

此前，廣東電網(wǎng)的巡檢作業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了從人工巡檢到無人機(jī)手動(dòng)飛行作業(yè)的進(jìn)化。無人機(jī)手動(dòng)飛行作業(yè)有效緩解了電網(wǎng)巡視效率低、巡視質(zhì)量不統(tǒng)一、無法定量判斷設(shè)備狀態(tài)、覆蓋細(xì)節(jié)不夠等問題。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家對(duì)供電可靠性的要求也進(jìn)一步提高。在無人機(jī)大規(guī)模應(yīng)用的背景下，如何進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)巡作業(yè)方式成為了新的階段命題。

廣東電網(wǎng)機(jī)巡中心給出的答案是：“自動(dòng)飛行”，讓無人機(jī)回歸機(jī)器屬性，自動(dòng)重復(fù)飛行。

利用激光點(diǎn)云三維建模技術(shù)，廣東電網(wǎng)建立起了 6 萬多公里輸電線路的三維模型，并以此為基礎(chǔ)，開發(fā)了一套航線規(guī)劃系統(tǒng)，為無人機(jī)自動(dòng)駕駛鋪好了“高速公路”。

基于 DJI MSDK，廣東電網(wǎng)開發(fā)出自動(dòng)飛行軟件“智巡通”。用戶只需在遙控器上選擇對(duì)應(yīng)的模式，導(dǎo)入航線，即可實(shí)現(xiàn)“站對(duì)站”自動(dòng)飛行。飛行結(jié)束后，系統(tǒng)還將自動(dòng)對(duì)照片分類、重新命名，更新三維空間的臺(tái)賬。

“智巡通”提供正射影像、帶狀正射、傾斜攝影、線狀攝影、全景采集、通道巡視、樹障巡視、精細(xì)巡視、點(diǎn)云采集、環(huán)繞飛行、雷達(dá)掃描等多達(dá) 12 種作業(yè)模式，滿足不同作業(yè)的巡視需求。

現(xiàn)在，廣東電網(wǎng)已有 5000 多架大疆精靈 Phantom 4 系列無人機(jī)基于這套方案實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)飛行作業(yè)。其中，精靈 Phantom 4 RTK 和 SDK 遙控器組合的高精度自動(dòng)巡視方案，可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精準(zhǔn)定位，幫助電網(wǎng)人員精準(zhǔn)定位缺陷或故障點(diǎn)。

與手動(dòng)飛行工作流相比，自動(dòng)飛行提供了一種更為規(guī)范、高質(zhì)量的巡視方法，同時(shí)明顯提升了作業(yè)效率，為運(yùn)營人員有效減負(fù)。

以佛山市高明區(qū) 110 kv三興線為例，該線路長約 6.5 km，共有 19 個(gè)基塔，由于位于城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域，周圍地理環(huán)境較為復(fù)雜。飛手人工操作飛行，平均一個(gè)架次可巡 3 個(gè)基塔，全部巡視完畢需要 6～7 個(gè)架次，耗時(shí)在 3 小時(shí)以上。而采用自動(dòng)飛行作業(yè)，一個(gè)架次可以巡完 10 個(gè)基塔，兩個(gè)架次即可完成全部作業(yè)，總作業(yè)時(shí)間僅需 1 小時(shí)，整體效率提升了 3 倍。

進(jìn)擊的“飛手”

云端巡線工人令人膽戰(zhàn)心驚的高山爬塔等危險(xiǎn)畫面已逐漸減少，“給電力巡線工作插上翅膀”的無人機(jī)成為電網(wǎng)人不可或缺的伙伴。

在這背后，是一雙雙在背后操控的手讓這一切實(shí)現(xiàn)。

據(jù)DJI 大疆統(tǒng)計(jì)，目前電力飛手等從業(yè)人員數(shù)量超過 1000 人，電力行業(yè)新增的無人機(jī)相關(guān)技術(shù)專利超過1100件。今年1月初，人力資源和社會(huì)保障部初步確定了無人機(jī)駕駛、人工智能工程技術(shù)人員等15個(gè)擬發(fā)布新職業(yè)?！帮w手”這一項(xiàng)職業(yè)終于被官宣了。無人機(jī)不僅為電網(wǎng)從業(yè)人員分憂減壓，更因其大大迭代從業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)及工作技能，從而順應(yīng)了時(shí)代步伐和事業(yè)發(fā)展需要。

截至今年 6 月，廣東電網(wǎng)已經(jīng)擁有持證飛手 1213 名，其中超過 300 名接受了專業(yè)的無人機(jī)自動(dòng)飛行培訓(xùn)，現(xiàn)在每周有約 1000 架次的無人機(jī)作業(yè)采用了自動(dòng)飛行方案。2019 年，廣東電網(wǎng)計(jì)劃完成 1 萬公里線路精細(xì)化巡視覆蓋，以及通道自動(dòng)化巡視 2 萬公里覆蓋，自動(dòng)化巡視占比 50% 以上。

不僅如此，巡檢無人機(jī)的作用不僅僅是替代人力這么簡單純粹。規(guī)模化、智能化及可視化的機(jī)巡作業(yè)早就為行業(yè)積累海量價(jià)值數(shù)據(jù)，同時(shí)也為未來風(fēng)險(xiǎn)的防范及預(yù)測提供了參考依據(jù)。

技術(shù)的突破使得大疆開始研究如何將AI技術(shù)與自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用在行業(yè)領(lǐng)域。試想一下依托雷達(dá)高精度定位和大數(shù)據(jù)積累形成的無人機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)體系建立，未來的電力巡檢將實(shí)現(xiàn)無人機(jī)“一鍵起飛”的場景：機(jī)組人員可以在事先制作的高精度線行三維地圖上規(guī)劃好航線，應(yīng)用厘米級(jí)實(shí)時(shí)定位技術(shù)，自動(dòng)飛到指定位置，通過AI自動(dòng)檢測設(shè)備并發(fā)送回診斷結(jié)果數(shù)據(jù)，后臺(tái)控制室即時(shí)掌握整個(gè)設(shè)備的運(yùn)維情況。如此，無人機(jī)就能夠像一個(gè)“空中機(jī)器人”一樣開始運(yùn)作。

按照航線起飛巡航，期間無需再人工操作，再結(jié)合人工智能圖像識(shí)別的技術(shù)支撐，可以預(yù)見的是，無人機(jī)將更加智能化地代替一線電力工作人員的任務(wù)，盡可能讓他們遠(yuǎn)離高危作業(yè)環(huán)境。而被釋放雙手和精力的電力工作人員，可以去做更多專業(yè)的事。