國網首套基于5G+北斗無人機電力線路巡檢系統投入運行
日前,國網首套基于5G+北斗無人機電力線路巡檢系統在國網青島供電公司完成研發、聯調和試飛工作,標志著5G、北斗等新技術在電網又一項重要應用落地。


自2019年8月開始,國網青島供電公司聯合中國電信、華為公司在輸電、配電、變電等各環節開展密切合作,成立了5G應用聯合創新實驗室,共同推進5G電力創新的商業化應用,成功建成全國首個大規模5G+智能電網實驗網,覆蓋青島嶗山、市南、西海岸等多個區域,先后在5G配網智能分布式FA 商業試點、5G+精準負荷控制等創新應用上取得了系列成果,相關成果在國內外屢次獲獎,并且作為唯一的工業能源案例入選全球移動通信協會5G獨立組網驅動應用案例集。2020年6月國網青島供電公司率先與中國電信簽署全球首個5G+智能電網商業合同。此外2019年8月,青島公司率先在110kV顧家變電站建成國內首座電力北斗地基增強站,以青島模式帶動全省完成39座基站建設,成為國網系統首個完成北斗地基增強站全覆蓋的省份。
近年來為了減輕輸電線路巡檢工作強度,無人機巡線作業模式開始大規模推廣。隨著這種模式的逐漸推行,一些問題也逐步顯現:一是飛行“操作難”。巡檢人員想要拍清楚細節,需要對桿塔、線路近距離拍攝,操作不當容易造成墜機或觸碰線路造成事故,影響飛行巡檢的安全和質量;二是數據“回傳難”。無人機巡檢拍攝的圖像默認是存儲存儲卡上,需要完成飛行任務后,取出存儲卡,導入到電腦中分析處理。圖像不能實時回傳,嚴重制約缺陷發現的及時性。而如果通過公網傳輸存在電力信息泄露的風險,數據安全傳輸的通道亟待解決;圖像“分析難”。無人機拍攝的巡檢圖片,需要由人工分類,再逐張放大檢查缺陷,標注和命名,這一系列圖片分析處理流程,占據了大量時間,制約著無人機巡檢綜合效率的提升。
針對上述問題,國網青島供電公司融合5G切片網絡、電力北斗地基增強系統,挖掘圖像缺陷智能分析潛力,拓展“5G+”、“北斗+”工業互聯網應用,形成無人機自主巡檢、圖像實時5G傳輸、缺陷智能識別、數據自動分析等一整套智能巡檢方案,大幅提升線路巡視效率和智能化水平,促進北斗、5G等技術電網的應用。
其中針對“飛行操作難”問題,國網青島供電公司提出基于北斗系統的無人機自主巡檢方案,通過厘米級精度的北斗智能時空服務,配合三維激光點云數據,實現無人機巡視線路自主規劃、一鍵啟動,自動完成巡視任務并返航,中間過程不需要人工干預;針對“數據回傳難”的問題,采用5G電力切片網進行實時傳輸,研發了支持5G SA網絡的無人機智能巡檢終端-——“青隼”,掛載到無人機上,實時讀取機身圖片和高清視頻,通過5G切片網絡遠程傳輸至無人機巡檢管控平臺,可實時監控無人機巡檢狀態、第一視角視頻、巡檢照片等信息;針對“圖像分析難”問題,采用業界領先的圖像識別算法搭建人工智能識別平臺,實現巡檢后圖像的自動診斷與分析,并生成巡檢報告發送給輸電運檢人員,為無人機巡檢提供輔助決策。

國網青島供電公司5G+北斗無人機電力線路巡檢系統將5G技術及自研國產芯片、北斗及人工智能等技術創新性的應用于無人電力線路巡檢中,解決了困擾無人機電力線路巡檢“操作難”、“回傳難”、“分析難”的問題,實現從前期線路規劃、作業過程中的實時監管、到作業后的圖片識別及缺陷匯總上報巡線作業全流程的數字化、網絡化。做到巡線作業過程和結果的可控、可查、可追溯。可減少運檢內業和外業人員的工作量,提高工作效率和工作質量。海量巡檢數據也為將來的數據挖掘、圖片對比提供了強大的基礎數據支撐。
中國電信與華為共同規劃5G專網相關產品技術并積極創新探索,通過聯合深入分析包括電力在內的行業典型需求與應用場景,推出“如翼、比鄰、致遠”三類模式5G公網專用服務,基于創新項目實踐不斷試點、驗證和優化。在國網青島5G+智能電網實驗網項目中,三方采用了“如翼模式”5G專網,在網絡層面提供端到端5G SA切片網絡,在邊緣層面則結合5G MEC無處不在的聯接能力和超性能異構計算能力,提供電力行業嚴苛的安全生產所需的差異化、確定性極致網絡體驗。
下一步,國網青島供電公司將持續優化5G+北斗無人機電力線路巡檢系統,繼續強化跨專業、跨部門聯合協作和專項攻關,促進產研深度融合,在確保設備安全、人身安全和數據安全的前提下探索試點更多5G應用場景落地,形成一批可落地、可推廣的應用解決方案,推進5G+智能電網商用化進程。



