輸電線路分布點(diǎn)多、面廣，部分設(shè)備所處環(huán)境惡劣，微氣象、特殊區(qū)段導(dǎo)致的故障時(shí)有發(fā)生;變電設(shè)備雖然分布相對(duì)集中，但設(shè)備高大、密集，相互遮擋，很多部位無(wú)法帶電巡視檢查。因此，輸變電設(shè)備運(yùn)維工作面臨條件艱苦、勞動(dòng)強(qiáng)度大、電力設(shè)施保護(hù)任務(wù)重、人員配置明顯不足、視覺(jué)死角長(zhǎng)期缺乏巡檢等問(wèn)題。針對(duì)上述情況，國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司等一些相關(guān)公司企業(yè)，利用微型電動(dòng)無(wú)人機(jī)、智能化巡線機(jī)器人小巧輕便、操作簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)，多機(jī)型對(duì)應(yīng)多角度任務(wù)，推動(dòng)微型無(wú)人機(jī)、電力巡檢機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，建立無(wú)人機(jī)、機(jī)器人與電網(wǎng)人工協(xié)同工作模式，實(shí)現(xiàn)電力一線工作設(shè)備的專業(yè)化、工具化應(yīng)用，對(duì)輸電線路的安全維護(hù)等問(wèn)題，提供了有利的保障。

陸地巡線神奇——巡線機(jī)器人

眾所周知，在高壓線上工作是件危險(xiǎn)的事情。高壓輸電線的電壓可以達(dá)到735kv甚至更高，巡線工人一旦出現(xiàn)失誤，輕則影響輸電重則付出生命。此外，巡線工人無(wú)法在惡劣的氣候條件下工作，比如暴風(fēng)雪。針對(duì)這些問(wèn)題，適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展需要，電力行業(yè)相關(guān)企業(yè)及國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)各部門開(kāi)發(fā)了自主研發(fā)的巡線機(jī)器人。

什么是巡線機(jī)器人?

巡線機(jī)器人是以移動(dòng)機(jī)器人作為載體，以可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成像儀、其它檢測(cè)儀器作為載荷系統(tǒng)，以機(jī)器視覺(jué)—電磁場(chǎng)—GPS——GIS的多場(chǎng)信息融合作為機(jī)器人自主移動(dòng)與自主巡檢的導(dǎo)航系統(tǒng)，以嵌入式計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái);具有障礙物檢測(cè)識(shí)別與定位、自主作業(yè)規(guī)劃、自主越障、對(duì)輸電線路及其線路走廊自主巡檢、巡檢圖像和數(shù)據(jù)的機(jī)器人本體自動(dòng)存儲(chǔ)與遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸、地面遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控與遙控、電能在線實(shí)時(shí)補(bǔ)給、后臺(tái)巡檢作業(yè)管理與分析診斷等功能。

未來(lái)巡線機(jī)器人的前景可期

智能語(yǔ)音控制技術(shù)在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用，是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，“說(shuō)出需求得到反饋”的互動(dòng)模式將進(jìn)一步延伸，所有的電器都將擁有“聽(tīng)”，甚至是“說(shuō)”的能力，語(yǔ)音控制將成為構(gòu)建智慧城市的重要手段，人們美好的生活將再次“傳為佳話”。

“出發(fā)!對(duì)1號(hào)主變進(jìn)行巡檢。”一聲令下，一個(gè)身高1米多的巡線機(jī)器人自動(dòng)啟動(dòng)，沿著變電站內(nèi)的小路，根據(jù)指令開(kāi)始工作。未來(lái)變電站智能巡檢機(jī)器人工作將出現(xiàn)這樣一個(gè)場(chǎng)景。在山東電科院(300215,股吧)電力機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里，機(jī)器人語(yǔ)音交互實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目已列入了研究規(guī)劃。

“語(yǔ)音控制功能不但能夠有效利用用戶個(gè)性化的語(yǔ)音，提高系統(tǒng)的識(shí)別準(zhǔn)確率;而且能夠提高用戶輸入詞表的方便性和靈活性。”山東電科院首席專業(yè)工程師王濱海對(duì)《亮報(bào)》記者介紹，“隨著指令發(fā)出者年齡的變化，還可以選擇合適的語(yǔ)音替換用戶原來(lái)的語(yǔ)音模型，使得語(yǔ)音智能平臺(tái)具備更強(qiáng)的適應(yīng)性，識(shí)別效果不會(huì)隨著時(shí)間變久而變差。”

除了應(yīng)用在智能機(jī)器人開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，在智能家居建設(shè)方面，語(yǔ)音控制技術(shù)也保持著極高的熱度。

有朝一日，用戶只需躺在沙發(fā)上，對(duì)家里的各種電器下達(dá)命令，電器就能自動(dòng)完成操作，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成熟，這種看似奇幻的情景正逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

“智能語(yǔ)音控制技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)一加一大于二的效果。”北京國(guó)電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司李天杰告訴《亮報(bào)》記者，“在未來(lái)，語(yǔ)音控制技術(shù)將是智能家居設(shè)計(jì)方案中的主要部分。語(yǔ)音控制技術(shù)的成熟將為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。”李天杰提及的物聯(lián)網(wǎng)，其技術(shù)核心是智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合，而語(yǔ)音控制技術(shù)正是智能感知和識(shí)別技術(shù)的重要組成部分。

“雖然，目前語(yǔ)音控制還只是限于一些基本的操作，還不能完全替代按鍵操作，但是語(yǔ)音控制與消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)了生動(dòng)有趣的交談，有針對(duì)性地提供服務(wù)和幫助，真正意義上拉近了電器與消費(fèi)者的距離。”李天杰說(shuō)。

“作為一種人機(jī)交互的新型解決方案，智能語(yǔ)音控制技術(shù)必定會(huì)在智能家居、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮作用。”科大訊飛有關(guān)人士認(rèn)為，與電網(wǎng)的深層次合作將進(jìn)一步豐富語(yǔ)音控制技術(shù)的智能化內(nèi)涵，同時(shí)也會(huì)開(kāi)辟出一塊新的語(yǔ)音產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)天地。

由智能家居、智能園區(qū)、電動(dòng)汽車充換電設(shè)施建設(shè)等部分構(gòu)成的智能電網(wǎng)，在未來(lái)的發(fā)展中將進(jìn)一步拓寬物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展道路，而在這個(gè)過(guò)程中，智能語(yǔ)音控制技術(shù)勢(shì)必將扮演重要的角色，向更高層次發(fā)展。

空中巡線神器——無(wú)人機(jī)

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)作為一個(gè)高頻詞時(shí)常出現(xiàn)在公眾視野。如今，曾經(jīng)神秘氣息十足的無(wú)人機(jī)，被應(yīng)用在輸電線路巡檢領(lǐng)域，成為線路巡檢的“智能千里眼”。

立足輸電線路巡檢實(shí)際需求，研制了電網(wǎng)運(yùn)維微型無(wú)人飛行器系統(tǒng)，構(gòu)建了微型無(wú)人飛行器電網(wǎng)巡檢作業(yè)技術(shù)體系，主要實(shí)現(xiàn)了三方面創(chuàng)新突破。

(1)研制了適宜一線班組應(yīng)用的微型無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)系統(tǒng)。通過(guò)應(yīng)用GPS模塊、自動(dòng)駕駛儀，搭載云臺(tái)、高清攝像機(jī)、照相機(jī)和熱紅外儀等任務(wù)設(shè)備，采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整機(jī)快速拆裝換件、超視距、全自主飛行作業(yè)的功能，降低了技術(shù)門檻和應(yīng)用成本，更加契合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件。

(2)開(kāi)發(fā)了航攝數(shù)據(jù)分析處理信息系統(tǒng)。綜合集成無(wú)人機(jī)巡檢數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)可視化、檢索等功能?？砂磿r(shí)間、桿塔號(hào)、地理信息等作為索引主鍵檢索巡檢數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)航攝信息的自動(dòng)管理和后方分析處理的功能。

(3)提煉了電動(dòng)無(wú)人機(jī)和人工相互協(xié)同的輸電線路巡檢作業(yè)模式和方法。明確了固定翼無(wú)人機(jī)和旋翼無(wú)人機(jī)作業(yè)的方式方法和作業(yè)流程，形成無(wú)人機(jī)與人工共同開(kāi)展外部隱患高頻次監(jiān)控、山區(qū)線路非抵近巡檢、線路故障跳閘應(yīng)急處置、基建線路竣工驗(yàn)收和變電站串補(bǔ)平臺(tái)日常巡視等工作的協(xié)同作業(yè)原則和標(biāo)準(zhǔn)。

自應(yīng)用至今，無(wú)人機(jī)共巡檢輸電線路20條，巡檢變電站內(nèi)設(shè)備268臺(tái)次，航巡里程3000公里，航攝照片5萬(wàn)余張，發(fā)現(xiàn)缺陷百余處;申請(qǐng)專利3項(xiàng);編制電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，完成了常規(guī)技術(shù)難以企及的工作量，為電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)提供了全新的技術(shù)手段。

本項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電線路的高頻監(jiān)控和快速巡查，消除了變電設(shè)備巡視死角，降低了人員登高作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，縮短了設(shè)備跳閘響應(yīng)時(shí)間，維護(hù)了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免了停電造成的巨大損失，有力保障了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康發(fā)展。(

1、什么是無(wú)人機(jī)巡檢?

一提到無(wú)人機(jī)，很多人都會(huì)把它作為一種新生事物，和軍事、高科技等聯(lián)系在一起。實(shí)際上，隨著時(shí)代的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)空中執(zhí)行任務(wù)的需求日漸強(qiáng)烈，相比起載人飛機(jī)，無(wú)人機(jī)擁有很多方面的優(yōu)勢(shì)，因此越來(lái)越受到關(guān)注，尤其在電力行業(yè)，無(wú)人機(jī)的作用近年來(lái)得到了進(jìn)一步凸顯。

無(wú)人機(jī)全稱為無(wú)人駕駛飛機(jī)，飛機(jī)上沒(méi)有駕駛?cè)藛T和觀測(cè)人員，它是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置操縱的飛行器。機(jī)上安裝有自動(dòng)駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備，操控者通過(guò)地面、艦艇或母機(jī)遙控站的雷達(dá)等設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測(cè)和信息傳輸。

無(wú)人機(jī)從技術(shù)角度可以分為無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人固定翼機(jī)、無(wú)人多旋翼飛行器、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘冀機(jī)等。電力巡檢工作主要應(yīng)用的是小型多旋翼無(wú)人機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)、中型和大型無(wú)人直升機(jī)。

2、無(wú)人機(jī)巡檢有哪些優(yōu)點(diǎn)?

(1)傳統(tǒng)的電力線路巡視流程是工作人員現(xiàn)場(chǎng)巡視線路，巡線人員是否巡視到位無(wú)法動(dòng)態(tài)管理，當(dāng)遇到冰雪水災(zāi)、地震、滑坡等自然災(zāi)害時(shí)，巡線工作也無(wú)法開(kāi)展。此外，架設(shè)鐵塔的一些山區(qū)里既有猛獸和有毒生物，也有獵人布下的陷阱和捕獸夾，這都對(duì)巡線人員的人身安全構(gòu)成了威脅。應(yīng)用無(wú)人機(jī)巡線，不僅可以對(duì)輸電線路本體缺陷、通道隱患進(jìn)行快速檢測(cè)，還能在各種復(fù)雜地形、惡劣氣候、災(zāi)害天氣下，及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，因此可代替載人飛機(jī)去完成一些危險(xiǎn)的任務(wù)，即使發(fā)生了飛行意外也不會(huì)造成人員的直接傷亡。尤為重要的是，無(wú)人機(jī)巡線提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率，使許多工作能在完全帶電的情況下迅速完成，比人工巡線效率高出40陪。

(2)無(wú)人機(jī)可垂直起飛和降落，無(wú)需任何輔助裝置，不需要專門的機(jī)場(chǎng)和跑道，對(duì)環(huán)境要求極低，可在野外隨處起飛和降落。

(3)無(wú)人機(jī)飛行精度高，可長(zhǎng)時(shí)間懸停、前飛、后飛、側(cè)飛、盤旋等。旋翼和固定翼無(wú)人機(jī)能在平原、湖泊、高山等地形地貌下飛行巡檢，可以利用空中優(yōu)勢(shì)，全方位、高精度檢查輸電線路運(yùn)行情況，因此能夠很好地彌補(bǔ)人工巡檢的不足。

(4)無(wú)人機(jī)速度可控范圍大，智能化程度高，可實(shí)現(xiàn)程控自主飛行及自動(dòng)返航等多種先進(jìn)功能;操作十分簡(jiǎn)便有效，有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力;系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、機(jī)動(dòng)靈活，運(yùn)營(yíng)成本低。

(5)在夜晚，無(wú)人機(jī)的火眼金睛同樣也能發(fā)揮作用，無(wú)人機(jī)搭載的熱成像設(shè)備，可以通過(guò)溫度異常變化對(duì)比值，發(fā)現(xiàn)隱蔽性較強(qiáng)的故障點(diǎn)，比如導(dǎo)線、線夾、引流線有無(wú)發(fā)熱點(diǎn)，絕緣子、桿塔有無(wú)擊穿發(fā)熱等。結(jié)合傳統(tǒng)可見(jiàn)光巡線，熱成像巡線能順利完成夜間輸電設(shè)備故障巡檢，大大提高故障點(diǎn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為故障搶修贏得寶貴的時(shí)間。

3、不同類型的無(wú)人機(jī)分別適合哪種巡檢工作?

大中型無(wú)人直升機(jī)屬于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)機(jī)型，巡檢范圍可達(dá)到50公里，但因其與桿塔距離必須保持在70米之外，當(dāng)需要進(jìn)行精細(xì)巡檢時(shí)，就需要使用多旋翼無(wú)人機(jī)。操作人員遙控多旋翼無(wú)人機(jī)上所攜帶的照相機(jī)與電腦形成無(wú)線同步連接，無(wú)人機(jī)在桿塔、導(dǎo)線側(cè)面或上方行進(jìn)，通過(guò)地面上的電腦畫面實(shí)時(shí)觀察無(wú)人機(jī)相機(jī)中的桿塔、導(dǎo)線情況，對(duì)輸電線路各部位進(jìn)行近距離觀察，還可以對(duì)桿塔各部位進(jìn)行拍照、錄像等操作，尤其是在高山、河流、湖泊等人員不能或很難到達(dá)的地方更能大顯神通。

固定翼無(wú)人機(jī)具有準(zhǔn)備時(shí)間短、飛行速度快、飛行里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，主要用于輸電線路大面積快速巡檢、線路走廊巡查、災(zāi)后電網(wǎng)評(píng)估、線路設(shè)計(jì)勘察選址等。

目前，小型無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)“超視距”自主飛行。它可以在升空后飛離控制人員的視線，沿著線路自主飛行，并將拍攝到的畫面實(shí)時(shí)傳回，監(jiān)控人員在電腦上能夠同步收看和操控，特別是對(duì)位于山區(qū)的線路走廊可進(jìn)行快速勘察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路隱患。

4、無(wú)人機(jī)巡檢的發(fā)展方向是什么?

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，無(wú)人機(jī)也迎來(lái)了全面推廣應(yīng)用的新階段。未來(lái)無(wú)人機(jī)荷載能力將越來(lái)越大，飛行時(shí)間將越來(lái)越長(zhǎng)，其穩(wěn)定性也會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化，應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣泛。據(jù)相關(guān)消息，一種以無(wú)人機(jī)和人工巡檢相互協(xié)同的輸電線路新型巡檢模式已進(jìn)入試點(diǎn)準(zhǔn)備階段。

國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)檢部相關(guān)人士介紹，目前，國(guó)家電網(wǎng)公司相關(guān)部門正著力推進(jìn)無(wú)人機(jī)班組建設(shè)、完善各類保障支撐體系,為無(wú)人機(jī)在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用做好全面準(zhǔn)備工作。(亮報(bào))

在我們節(jié)省人工成本的同時(shí)，對(duì)于現(xiàn)有問(wèn)題的發(fā)生及處理將更加高效。未來(lái)國(guó)家仍然會(huì)積極推動(dòng)微型無(wú)人機(jī)、電力巡檢機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，建立無(wú)人機(jī)、機(jī)器人與電網(wǎng)人工協(xié)同工作模式，實(shí)現(xiàn)電力一線工作設(shè)備的專業(yè)化、工具化應(yīng)用，以應(yīng)對(duì)輸電線路的安全維護(hù)等問(wèn)題，為我國(guó)電力輸配環(huán)節(jié)提供強(qiáng)有力的保障。