日前，在福建1000千伏特高壓榕城變電站內(nèi)，兩架無(wú)人機(jī)同時(shí)騰空而起，通過(guò)北斗衛(wèi)星精準(zhǔn)定位，靈活穿梭于特高壓變電站上空。40分鐘后，在國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司無(wú)人機(jī)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的操控下，順利完成全站高空區(qū)域一次設(shè)備巡檢。
這是世界最高交流電壓等級(jí)變電站首次實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)多機(jī)協(xié)同自主巡檢，實(shí)現(xiàn)了變電站無(wú)人機(jī)自主巡檢從500千伏到1000千伏的“大跨越”，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外最高交流電壓等級(jí)變電站多機(jī)協(xié)同自主巡檢技術(shù)的空白，標(biāo)志著特高壓變電站智能巡檢邁向“地空一體化多維智能巡檢”，具有里程碑意義。
三維模型精確飛行位置
“在變電站內(nèi)飛無(wú)人機(jī)，以前連想都不敢想，更何況是特高壓多機(jī)自主巡檢。今天這次試驗(yàn)，就像站在火山口發(fā)射飛行器一樣難。”國(guó)網(wǎng)福建電科院無(wú)人機(jī)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)骨干陳伯建打了一個(gè)比方。
1000千伏特高壓榕城變電站是福建省首座也是唯一一座特高壓變電站，是浙北—福州1000千伏特高壓交流輸電工程的起點(diǎn)站。變電站內(nèi)設(shè)備多、分布廣，呈高低錯(cuò)落布置，無(wú)人機(jī)需要在復(fù)雜的環(huán)境里來(lái)回穿梭。既要選取最佳拍照角度，又要兼顧與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離，飛行位置誤差必須保持在厘米級(jí)，飛機(jī)導(dǎo)航控制難度非常大。同時(shí)，變電站內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、干擾大，無(wú)人機(jī)很容易受干擾。
國(guó)網(wǎng)福建電力技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新突破，攻克了變電站高精度三維建模、無(wú)人機(jī)巡檢航線(xiàn)規(guī)劃、復(fù)雜環(huán)境抗干擾等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，在行業(yè)內(nèi)率先掌握了最高交流電壓等級(jí)變電站無(wú)人機(jī)多機(jī)協(xié)同自主巡檢技術(shù)。三維模型越精細(xì)，無(wú)人機(jī)的飛行位置越準(zhǔn)確，飛行過(guò)程也越安全。多機(jī)自主巡檢融合了北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，創(chuàng)新特高壓變電站三維激光點(diǎn)云建模方式，使三維模型的精準(zhǔn)度達(dá)到厘米級(jí)。
“智慧大腦”提升巡檢效率
有了高精度三維模型，如何確保無(wú)人機(jī)在相對(duì)局限的變電站空間里，按照提前規(guī)劃好的航線(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行各項(xiàng)巡檢操作，是無(wú)人機(jī)自主巡檢面臨的另一道難題。為此，技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)了變電無(wú)人機(jī)自主巡檢系統(tǒng)，給無(wú)人機(jī)裝上“智慧大腦”。只需通過(guò)系統(tǒng)提前設(shè)置好巡檢拍照點(diǎn)，就可以“一鍵式”進(jìn)行全過(guò)程自主作業(yè)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)巡檢效率的成倍提升。
為克服特高壓變電站復(fù)雜環(huán)境對(duì)無(wú)人機(jī)自主巡檢的信號(hào)干擾，技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展抗干擾能力測(cè)試，完成變電站136個(gè)位置干擾檢測(cè)，全面掌握評(píng)估變電站干擾水平，創(chuàng)新架設(shè)實(shí)時(shí)差分定位基站，確保變電站差分信號(hào)全時(shí)、全覆蓋，攻克了變電站抗干擾技術(shù)難關(guān)。
“傳統(tǒng)的人工巡檢，全面巡視一遍，4個(gè)人至少需要6個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在只需要40分鐘便完成全部高空區(qū)域巡檢。原來(lái)站內(nèi)高空設(shè)備巡檢，需停電并由專(zhuān)業(yè)人員爬到離地50米以上的高處進(jìn)行作業(yè)，存在安全隱患，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。現(xiàn)在應(yīng)用無(wú)人機(jī)自主巡檢，很好地解決了這些難點(diǎn)。”特高壓榕城站站長(zhǎng)林國(guó)強(qiáng)說(shuō)道。