【環球網無人機頻道 記者 趙汗青】2020年12月1日， 南方電網超高壓公司與 DJI 大疆行業應用及合作夥伴中科智雲，在昆北換流站聯合發布並現場展示了特高壓換流站無人機全自動巡檢科技創新成果。通過大疆禪思L1 雷射雷達三維建模，使大疆經緯M300 RTK無人機在強電磁幹擾環境下完成了一鍵式的全自動巡檢。
電壓頂8隻皮卡丘的重點工程
提到無人機電力巡檢，許多人第一反應會覺得這已不新鮮。畢竟在電力行業中無人機的應用已經很為普遍。據有關領導透露，2019年南方電網的無人機年作業架次已達30萬架次；僅廣東電網就配備了超600架帶有RTK（可實現釐米級定位）的大疆無人機；2019年7月，廣東電網基於大疆Mobile SDK開發自動飛行軟體，已讓超5000架大疆精靈4系列無人機實現了輸電線路的自動飛行巡檢……
而這次，很不一樣。此次巡檢的昆北換流站的電壓高達±800千伏，作為對比，皮卡丘的代表技能不過「十萬伏特」（100千伏）——換句話說，這個換流站的電壓頂8隻皮卡丘串聯在一起！走在這個換流站中，可以清晰地聽到刺啦刺啦的電流聲。在這裡人工巡檢無疑是非常危險且耗時的，而且許多地方人員根本無法靠近。但這樣的電磁幹擾也對無人機的飛行帶來了巨大挑戰，昆北換流站的工作人員透露，此前嘗試的機型就因幹擾而無法抵近檢查設備。
這個巡檢項目也對無人機的可靠性提出了更高的要求。換流站的要求是「萬無一失」，因為昆北換流站的社會經濟意義十分巨大，一旦導致停電就會帶來巨大的間接經濟損失。這個工程是支持粵港澳大灣區建設的重要工程，對服務西電東送工程建設，促進西部清潔能源消納等也有重要意義。
據介紹，南方電網超高壓公司建設的昆柳龍直流工程，作為國家《能源發展「十三五」規劃》及《電力發展「十三五」規劃》的跨省區輸電重點工程，該工程將實現多項電網技術的創新，並創造多項世界第一：世界上容量最大的特高壓多端直流輸電工程、首個特高壓多端混合直流工程、首個特高壓柔性直流換流站工程、首個具備架空線路直流故障自清除能力的柔性直流輸電工程，已成為國家特高壓多端直流的示範工程。其中，這個±800千伏的昆北換流站作為該工程的送端站點，每年可送電320億度，社會經濟意義十分重大。昆北換流站的工作人員說，8個這樣的換流站即可滿足全廣州的電力需要。
也正是因為這個換流站的責任重大，對其進行「體檢」也是非常必要的。由於換流站承擔著連接發電端和輸電配電端的核心作用，保障其安全、穩定運行則顯得至關重要。如何在大面積、特高壓、複雜高密度結構下開展高效、安全的巡檢保障工作，已經成為昆北換流站乃至我國電力行業發展的重大挑戰。
大疆M300 RTK無人機+L1 雷射雷達破解難題
這次，大疆經緯M300 RTK無人機在三維建模「黑科技」 L1 雷射雷達的加持下，不但破解了巡檢難題，還實現了一鍵執行的全自動巡檢！南方電網超高壓公司昆北換流站與大疆行業應用及中科智雲聯合探索的無人機自動化巡檢方案， 首次在超高壓環境實現了「雷射建模——航線規劃——自主飛行——飛行監控——數據整理」的全流程連通。
據介紹，首先通過 RTK 基站精準定位克服複雜電磁環境影響，使用經緯 M300 RTK 搭載 L1 雷射雷達，對直流區域進行三維模型數據採集。即使是在強電磁幹擾環境下，其1個架次 8 分鐘留空，即可完成長 306 米寬 125 米的區域數據採集工作。飛行結束後，通過大疆智圖軟體後處理，5分鐘即可獲取精細化三維模型。值得一提的是，為確保「萬無一失」，這次建模時無人機還避開了帶電區域的正上方，而這是傳統方案做不到的。
然後，在大疆智圖軟體中打開釐米級精度的三維點雲模型，根據巡檢目標點，可設置無人機飛行距離、負載變焦倍數等參數，生成準確航線。與此同時，還可實現在軟體中優化航線，保障避開敏感設備，幫助運維人員採取安全通道飛行。
最終，在巡檢環節，一線作業人員可一鍵自動飛行巡檢，大大降低無人機在電力巡檢領域的應用門檻。使用經緯 M300 RTK 搭載禪思 H20T，一個架次 8 分鐘，便可實現對規定線路巡檢從直流區極 1 區域高端到低端共43個航點的巡檢作業，獲取高清照片120 張。與人工作業相比，在效率及質量兩方面至少提升5倍以上。不僅如此，依靠高性能的基礎設備，系統還可實現巡檢實時監控、數據管理及分析等綜合管理功能。
難題的破解背後是各種複雜的技術，但最終呈現的效果卻是無比的簡單。在現場的飛行演示環節，工作人員從遙控器上下達指令後，一架大疆經緯 M300 RTK 無人機便自動起飛並在林立的電力設備間穿梭，然後自動靠近各個關鍵設備並拍照。期間使用了可見光相機，也使用了可以檢測出設備溫度的紅外相機。當然，工作人員也可以用遙控器接管無人機，身處不同位置的兩個操作手還可以用兩臺遙控器接力控制這一架無人機。
南方電網超高壓公司昆明局昆北換流站副站長王丹表示：「昆北換流站作為昆柳龍直流工程的起點，已成為2020年國家新基建大戰略的典範工程，具有重大社會經濟意義。為了保障了西電東送工程的安全落地，站內依託無人機自動巡檢項目，實現了雲南水電的安全輸送至粵港澳大灣區，助力大灣區經濟建設高效發展。」
DJI 大疆行業應用能源市場經理邢曉明表示：「大疆積極發展電力無人機應用，目前大疆無人機已覆蓋我國超過40萬公裡的輸電線路，線路覆蓋率超過30%。此次大疆聯合昆北換流站，針對超高壓換流站打造了完整的全流程巡檢方案，在克服複雜電磁環境影響的同時，實現了無人機自動飛行巡檢與數據實時管理、分析，是我國電網無人機應用的又一個裡程碑。未來，大疆將持續努力，協助南方電網公司基本實現『機巡為主+人巡為輔』的協同巡檢目標。」
據介紹，該方案的成功落地，是我國電力行業無人機自動巡檢應用的一次重大突破，標誌著繼輸電和配電領域之後，變電和換流站領域也將迎來無人機全自動巡檢革新。南方電網超高壓公司在智慧運檢方面，邁出了重要而堅實的一步。DJI 大疆行業應用表示，他們將推出更多高效、精準、智能的無人機巡檢方案，助力我國電網智能運維事業的發展，為電網智能化、數位化帶來一場技術新革命。