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国网福建电力完成国内首次水电站蜗壳内无人机巡检

来源:中国电力新闻网 时间:2022-03-16 09:53

  国电力新闻网讯 通讯员 李哲舟 郭清梅 林屹 报道 3月10日,在水口电站水轮机7号蜗壳内,一架无人机循着蜗壳穿行而过。在图像定位、信号增强、人工智能等技术的加持下,蜗壳外的无人机技术攻关团队实时接收无人机传送回来的蜗壳内部实时高清图像,对蜗壳内部关键设备状态进行巡检。
  这也标志着国网福建电力再次突破无人机巡检的“无人区”,由国网福建电科院、国网福建水口发电集团有限公司组建的无人机技术攻关团队顺利完成国内首次水电站蜗壳内无人机巡检。
  水电站蜗壳是一个由金属环焊接而成的密封结构,在长期大水流的冲刷下,容易出现管壁锈蚀、导叶气蚀、螺栓缺失、密封条切割等缺陷。传统蜗壳巡视以人工巡检的方式进行,由于受自身高度、视角及蜗壳内光线限制,只能以平视或仰视角度进行巡检,无法直接观察到高处导叶、螺栓、密封条、鼻端等部位,更无法高效清晰拍照留档。蜗壳内部呈现半封闭状态,内部路径湿滑黑暗,进出口落差两米以上,巡检时需要通过横梯进入,有限空间内作业安全风险大。
  而无人机机动灵活,巡检可近距离、多视角重点观察检测蜗壳高处设备状态,高清记录巡视结果,免除人工搭架作业,实现安全快速地对设备清晰影像资料的获取,并可通过分析算法来自动判断健康情况,有效降低劳动强度,提高作业安全性,是人工巡检效率的五倍以上。

全国首次蜗壳内无人机巡检

蜗壳外巡检人员对无人机进行操控

  “在蜗壳内部飞无人机,以前都不敢想。因为蜗壳内部昏暗无光、信号被遮挡屏蔽。所以此次试验的难度,在我们看来,就像蒙着眼睛去检查隧道。”无人机技术攻关团队成员打了个比方。
  为挺进水电站蜗壳无人机巡检技术“无人区”,国网福建电科院、国网福建水口发电集团有限公司无人机技术攻关团队有条不紊坚持“三步走”,先后实现了蜗壳内无人机遥控信号全覆盖、无人机定位实时可控、无人机成像质量清晰。
  在蜗壳内部开展无人机巡检,最棘手的是蜗壳本体对信号的屏蔽,攻关团队通过开展遥控器信号测试、在蜗壳鼻端处、快闸处、导叶板处等多地进行信号检测,全面评估蜗壳内信号衰减水平,进一步创新设计遥控信号增强装置,确保蜗壳内部信号全时、全覆盖,攻克了蜗壳信号衰减难题。此外,在密闭环境下,无人机无法收到任何GPS信号,就像蒙着眼睛的鸟儿,到处乱撞,为破解这些技术难题,团队通过光线补偿、视觉定位与激光测距雷达融合技术,实现无GPS环境下无人机高可靠定位,为蜗壳内部无人机巡检奠定基础。
  为了提升无人机成像质量,获得高清高质量的巡检图片,攻关团队还通过“无人机+前置摄像头+神经网络”摆脱蜗壳内部昏暗环境的束缚,利用低照度图片增强技术实现了蜗壳内部无人机高质量图像采集,确保无人机巡检过程中的拍摄质量。

攻关团队成员正在进行无人机信号测试

  近年来,国网福建电力围绕能源电力科技前沿,充分发挥双创中心“研创产”平台的作用,为无人机技术攻关团队提供创新技术孵化场所及项目孵化培育资金,助力国网福建电科院无人机攻关团队全面攻克无人机自主巡检输配变三维建模、航线规划、自主作业等核心关键技术,建成基于PMS3.0的机巡作业管控平台,开展氢能无人机、多栖飞天机器人等前瞻技术研究,研发了全国首个无网络地区RTK定位设备,率先实现灾后倒断杆智能识别、RTV智能识别等人工智能技术,取得“超视距飞行器巡视系统”“无人机的磁罗盘绳索校准方法”等一系列国家发明专利。
  下一步,国网福建电力将以现代化设备管理体系建设为引领,以突破电力无人机应用重大核心技术为主线,依托无人机攻关团队,扩大无人机规模化应用广度,推动智能巡检技术应用深度,提升业务线上管控透明度,实现无人机巡检管理规范化、业务数字化、技术实用化,推动巡检模式变革。

责任编辑:周小博  投稿邮箱:网上投稿