中國民用無人機電力智能巡檢的市場前景如何？
無人機巡檢應(yīng)用市場規(guī)模和現(xiàn)狀
利用無人機進行輸配電線路巡檢已經(jīng)成為近幾年電力行業(yè)的普遍現(xiàn)象。“十三五”期間，全國電網(wǎng)設(shè)備規(guī)?？焖侔l(fā)展，2018年全國110（66）千伏及以上架空輸電線路長度共121.4萬公里，包括*運營的99.2萬公里和南方電網(wǎng)運營的22.2萬公里，且每年都在以5%左右的規(guī)模持續(xù)增長。
輸電線路分布于戶外廣闊地域，線路設(shè)備大多暴露在野外環(huán)境運行，氣象條件復(fù)雜、現(xiàn)場環(huán)境多變，導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、金具在長時間運行后，由于各種力的*作用，可能發(fā)生斷股、銹蝕、過熱等情況。傳統(tǒng)的人工巡查模式效率低，輸電人員數(shù)量與設(shè)備規(guī)模持續(xù)增長的矛盾日益突出。到了2013年，*和南方電網(wǎng)公司都積極開展了“架空輸電線路直升機、無人機和人工協(xié)同巡檢”相關(guān)工作，大力推廣無人機巡檢應(yīng)用，建立無人機巡檢管理和技術(shù)支撐體系，輸電線路運檢效益明顯提升。
無人機在線路巡檢工作的優(yōu)勢
1、環(huán)境適應(yīng)性強。很多巡檢環(huán)境復(fù)雜，地處交通死區(qū)、無人區(qū)等，無人機通過遠程控制或者線路自主規(guī)劃，彌補了維護人員不具備有利交通條件的缺陷。
2、作業(yè)精細化。無人機可搭載可見光成像設(shè)備、紅外熱成像儀、激光雷達設(shè)備，精確采集輸電線路通道空間立體信息及桿塔本體各部位信息數(shù)據(jù)，并對線路運行狀況進行精細化檢查與分析，有效地降低了人工勞動強度，提高了作業(yè)效率。
3、高效性。以塔桿巡檢為例，一名巡檢員一天一般可巡檢6-10個桿塔，而無人機一小時之內(nèi)即可完成人工一天的巡檢量。廣東電網(wǎng)機巡中心利用無人機巡檢的比例逐年增加，已*實現(xiàn)了輸配電（即輸電、變電、配電）機巡線全覆蓋，年作業(yè)量超13萬公里，其中無人機巡檢占85%，綜合效率提升了2.6倍。
無人機電力智能巡檢解決方案
基于無人機的立體巡檢體系包括應(yīng)用無人機進行高精度數(shù)據(jù)采集、線路巡檢、數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2019年，*提出“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的概念，涉及對信息和數(shù)據(jù)的深入整合應(yīng)用，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，以及電力行業(yè)內(nèi)外生態(tài)的綜合構(gòu)建。
此外，南方電網(wǎng)在電網(wǎng)運營規(guī)劃中加強了無人機自動駕駛技術(shù)的項目研究，并已于2018年開始采集數(shù)據(jù)，目前已完成全省6萬公里輸電線路高精度坐標系的激光雷達點云數(shù)據(jù)采集。
無人機在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集工作中具有諸多優(yōu)勢，具有起降靈活、低空飛行、低成本、易維護的特點，可獲得高空間分辨率、高光譜分辨率及高時間分辨率的多光譜影像。
隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，機載激光雷達逐漸進入無人機行業(yè)，尤其是合成孔徑雷達（SAR）技術(shù)的發(fā)展，可以使人類具有“千里眼”能力。SAR是利用合成孔徑原理，實現(xiàn)高分辨的微波成像，具備全天時、全天候、高分辨、大幅寬等多種特點。理論上，對100km距離外的目標，SAR很容易實現(xiàn)厘米級的分辨率。這種成像能力，對遠距離目標的高分辨率監(jiān)視應(yīng)用特別有吸引力。
廣東電網(wǎng)機巡中心于2018年推出了激光雷達高精度免像控航測解決方案，通過在垂直起降固定翼無人機上搭載激光雷達應(yīng)用于線路數(shù)據(jù)的采集，高效解決了大面積復(fù)雜地形測繪。
通過CW-30LiDAR獲取的三維激光點云數(shù)據(jù)
LiDAR設(shè)備與無人機高度集成，一體化控制，設(shè)備集成了激光掃描儀、GNSS 高精度定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、高速數(shù)采系統(tǒng)、時間同步系統(tǒng)、全畫幅相機等多部件，整機緊湊，集成度高;采用全頻 RTK+IMU 融合技術(shù)與激光雷達測量技術(shù)，測量精度高;地面站軟件可實時顯示與控制無人機及激光雷達設(shè)備。
巡檢系統(tǒng)
目前無人機在電力行業(yè)的應(yīng)用主要用于線路巡檢。由于我國國土面積廣袤、地形復(fù)雜多樣、山區(qū)面積大，輸電設(shè)備分布廣、所處環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致故障的原因既有雷擊、鳥害、臺風等自然因素，也有吊車、泵車等大型施工機械、樹木碰線等外力因素，更有設(shè)備絕緣老化、金具銹蝕斷裂等物資質(zhì)量因素。
無人機智能巡檢系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)類型搭載不同的任務(wù)吊艙系統(tǒng)，包括可見光成像設(shè)備、紅外熱成像儀、紫外成像儀、高分辨率航空數(shù)碼相機、激光雷達等。
數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用系統(tǒng)
利用無人機進行數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和應(yīng)用，廣東電網(wǎng)已建立6.8萬公里數(shù)字化通道，積累了23萬張照片的元件庫和5萬張照片的缺陷庫，絕緣子等9類元件和13類典型缺陷識別率達90%以上。
截至到2019年10月底，國網(wǎng)泰州輸電局已完成全部桿塔的無人機精細化巡檢、完成了220千伏線路桿塔自主巡檢航跡標注，300多基桿塔的三維激光雷達掃描，以及1000公里輸電通道的復(fù)合翼無人機巡檢。累計發(fā)現(xiàn)缺陷1萬多個，其中嚴重缺陷967個，危急缺陷179個。
隨著AI智能缺陷識別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展，*和南方電網(wǎng)都對數(shù)據(jù)采集、航線規(guī)劃、精度驗證等方面提出了更高的要求。
通過整合創(chuàng)新，搭建了輸電智能管控平臺，圍繞設(shè)備模型三維化、多源數(shù)據(jù)標準化、智能算法實用化、應(yīng)用場景多樣化，提供輸電智能運檢“一站式”解決方案。
也推出了兩大核心系統(tǒng)，即三維航線系統(tǒng)＋智巡通無人機控制APP，可以根據(jù)用戶需求定制N種航線航路，并可提供高精度完整點云數(shù)據(jù)做飛行安全檢測，讓飛行的每一步都在預(yù)先掌控之中。廣東電網(wǎng)研發(fā)的無人機自動駕駛系統(tǒng)通過云端服務(wù)器精確規(guī)劃無人機巡查軌跡，發(fā)送至現(xiàn)場作業(yè)無人機，無人機搭載可見光、紅外相機等傳感器，實現(xiàn)對輸電設(shè)備的高精度自動巡檢，并實現(xiàn)實時缺陷分析。
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