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徐州:电动巡逻无人机自动驾驶的零干预

[电线电缆网]新闻

1月8日,江苏徐州迎来了2020年的第一场雪。国家电网徐州供电公司立即组织员工使用无人驾驶飞行器在220千伏保沙线进行雪后专项巡逻。值得一提的是,检查员将检查任务输入到飞行主机APP中,无人驾驶飞行器在没有任何人工干预的情况下对双基直线塔进行检查。整个过程只需要12分钟。

近年来,由于输电线路路径复杂、杆塔高度高、分布广等原因,输电铁塔的详细检查一直是一个大灾难。然而,在此之前,无人驾驶飞行器(UAV)对输电线路的检查轨迹依赖于人工采集。虽然该技术简单、启动快、易于实现,但人工采集轨迹工作量大、速度慢、成本高、应用场景不灵活,不能完全满足多场景天真独立检测的要求。

“现有的输电线路无人机检测技术往往需要人工获取航迹,这意味着无人机只有在飞行员手动掌握无人机运动一次后才能实现主动导航。此外,这种无人机的嵌入式系统相对封闭,检测功能无法根据我们现场的实际需要进行定制。”徐州公司传动与检测办公室主任赵长新指出了现有技术的不足。

为了彻底解决这些问题,徐州公司自2019年4月以来一直在推动开发一种以路径自主规划为重点的无人机智能协同检测系统。从项目立项、研发到试飞,公司在7个月内成功开发出了以路径自主规划为重点的输电线路巡逻无人机,实现了无人机的“全主动驾驶”。该无人机实现了航迹自主规划、漂浮自主控制、全过程“零”手动干扰、飞行控制系统和摄像控制系统的深度集成,这在国家电网公司系统中尚属首次。

每次巡逻前,操作员只需将巡逻任务中的任务类型、线路名称、巡逻塔号等信息输入飞行控制APP,路线规划系统会根据作业任务要求主动生成巡逻路线。操作员检查并确认系统设置后,可以用一个键启动无人机。

无人机主动规划控制中心依靠工作人员早期输入基础信息库的塔台基础坐标、塔台细节等根数据,根据任务类型查询任务规划要求,主动依次求解导航基线、安全导航高程、安全飞行轴线、工作机位置点坐标、轨道转移点坐标、塔台转移轨道控制坐标、摄影策略中心坐标、摄影控制参数等,完成主动任务规划。

同时,无人机内置轨道偏差报警功能和偏差处理程序,可实时监控导航姿态,精度为0.2m.当航路偏离1米时,无人机将悬停预警,实现从计划到飞行全过程的安全控制。经过计算,轨道自主规划的电池效率提高了30%,整体检测效率提高了3倍以上。

数据处理质量和效率的显著提高也是该无人机的一大亮点。在航迹自主规划模式下,无人机拍摄的照片可以通过自主命名、实时返回、分类存储等方式自动处理,在数据处理和巡逻数据处理的“零”工作时间内完成巡逻。这比传统无人驾驶飞行器在巡逻检查期间的数据采集时间平均短39分钟。

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