多旋翼无人机“触电”故事
——广东肇庆供电局在全网首推无人机在生产一线大规模应用
林佩燕、区丽敏
南方电网广东肇庆供电局
输电班组是电网系统中最辛苦的工种之一。肇庆是典型的山区地形,35千伏及以上输电线路杆塔超过80%处于山地,巡起线来,自然是苦上加苦。
2015年,无人机在民用领域呈现出爆发式增长,多旋翼无人机也掀起了一股行业应用的巨浪,逐渐从一个“玩具”演变成一架能干活的“工具”。
南方电网广东肇庆供电局输电管理所主任宋作强自幼迷恋航空事业,毕业后甚至还自告奋勇参加过空军考试,因此十分敏锐地嗅到了转机的到来,他想,“输电人,能不能开着飞机去巡线?”
恰逢此时,广东电网公司组织了一场无人机交流会,宋作强的兴奋感彻底被点燃了,“小型无人机巡线竟可以如此高效、精准,这要是能在班组全面铺开,一线人员将大大减负啊!”
正是这忽然萌生的念头,为输电行业打开了一片新天地。2015年3月2日,具有“创业孵化器”意味的航空管理小组诞生了,陆勇生、宋海龙、苏泉兴和何彧4人率先成为最早的小组成员。由于是临时起意,并未在年初做好立项申请,无法调拨资金支持,陆勇生和组员们自掏腰包筹集了2000块钱“创业基金”,在淘宝上货比三家后,网购了一台高仿大疆无人机的组装机回来,供大家利用业余时间研究学习。
皇天不负苦心人,班组里的老师傅们在雷击、台风、山火各种特殊场景的巡视中,一次又一次地惊奇感叹:“真的不用爬山登塔就能检查了?没想到这东西能飞这么远!”“再也不怕蛇咬蚂蟥蜇了,这玩意帮我们减少了很多巡线风险啊!”
无人机在电力行业第一次取得了突破性进展,满足了宋作强等老输电人一直以来的热切期待。至此,他们坚定了以行业实用化为期望目标,力求真正将无人机应用到班组的日常工作里去,形成一线生产力,到2016年,全面实现省内领先,成为全网首个实现无人机在输电、配网一线班组全覆盖应用的单位。
2016年11月10日,国内首个地市供电局“航空管理中心”正式在肇庆供电局挂牌投入使用,中心配备无人机库、培训室、检测维修室,以及全智能管理的充电区。
新中心刚成立,陆勇生等人遇到的第一道难关是飞手的培训。先前拿到“第一桶”技改购置资金,陆勇生兴冲冲地采购了10台练习机作培训用,谁知一周不到,这批“急先锋”纷纷“出师未捷身先死”,不是断了轴就是闪了翼,把大伙急了个半死。如何才能用最少的成本、最快的速度,为大家打下最坚实的技术基础?组员们四处搜刮,借鉴空军飞行员的培训方法,终于刮出了一个法宝——“飞行模拟器”。
经过后期反复实践,航空管理中心在省内率先建立了一整套无人机驾驶员内部培训考核体系,不仅在广东电网带头引入模拟器,还自创了“模拟器——练习机——作业机”的培训三部曲。
经过分批培养,截至2019年5月15日,肇庆供电局已配置作业无人机507架,其中主网175架,配网332架。熟练飞手367名,其中主网76名,配网291名;考取国家AOPA无人机驾驶证人员135名,AOPA无人机教员3名,考取固定翼驾驶证人员4名。飞行里程55204.61公里,飞行31880架次,巡视杆塔183117基。在如此大规模巡视、飞行架次全网领先的情况下,肇庆供电局的坠机率始终控制在0.35%以下,低于厂家官方无人机平均坠机率90%的数据,保持无人机安全飞行“零”事故。
短短一年,肇庆供电局航空管理小组就率先大规模开展了输电线路无人机精细化巡检工作,对肇庆市7017基杆塔的精细化巡检,发现隐患5446处,其中绝大部分缺陷是以前人工巡视无法发现或极易疏漏的。在行动中梦想开始照进现实,肇庆供电局成为全网首个实现无人机在输电、配网一线班组100%全覆盖应用的单位,作业范围涵盖红外测温、山火监控、带电清除飘挂物、抢修现场勘查、抢险救灾支援等14项应用场景。
大规模推广工作的发展让人倍感欣喜,但由此暴露出的管理问题成为了陆勇生等人在电力行业里应用无人机的第三道难关。输电管理所副主任胡峰回忆说:“飞手从最初的4个人扩展到40多人,机巡的高效带来了海量的现场数据,应如何归类存档?无人机数量剧增,光电池就有400多个,而电池保养难度极高,充电后一两天不使用寿命就会衰减,甚至发生自燃现象,怎么才能保养调用两不误?再者,无人机飞行过程如发生意外,该如何担责?”
宋作强认为,摸着石头过河自然会遇到很多问题,但我们总能随机应变,快速转弯。凭着这股见山劈山,遇海填海的韧劲,大家研制出三大“法宝”,他们是《无人机巡检作业指导细则》、《无人机培训指导细则》和《无人机维护保养指导细则》,这“法宝”促成了作业、培训和设备管理体系的系统化、规范化管理,为整个无人机巡视管控工作带来了福音。
2017年,肇庆供电局实现了国内领先,成立全省首个输电线路无人机应用技术实验室,成为全国首批13个获批无人机科学试验飞行空域之一的单位。同时在无人机智能化管理方面取得重大突破,不仅建立了电池智能管理系统,还将无人机巡视反馈回来的海量数据真正用起来,建立了全国最全的地市级杆塔精细化巡检数据库、国内最大规模的输电线路杆塔和三维地理环境“可视化”档案,为未来大数据应用及价值挖掘做好准备。
随着无人机在一线大规模地推广运用,原有的输电管理结构也发生了深刻的变化。
在过去,输电班组80%的人力用于巡线,而巡线人员中80%的时间又都耗费在路途和爬山上,检修作为输电人员的另一项重要技能却日渐式微。依托高新技术发展将人手解放出来后,肇庆供电局输电管理所开始试行“352”运维模式,打破班别、地域观念,将全所班组人员根据年龄、特长等因素,重新优化组合为机巡作业、检修作业、综合科技等三大专业,30%的人力用于日常巡视,50%的人力负责设备维护检修,剩下20%的人力进行数据分析、应急管理以及后勤保障,实现输电各项业务安全高效、优质智能地完成。
与此同时,“智能化管理”也在肇庆供电局掀起了新一轮的风暴。走进肇庆供电局输电管理所的航空机库,f550、精灵3、精灵4、M210、喷火等185架无人机齐齐“伏”在架子上,800多块拳头大的电池“站”成矩形方阵,犹如斗志昂扬的精兵整装待发。过去在用笔记录电池出入库情况、记录飞行时间,这个效率根本赶不上机巡推广的步伐,实现智能化管理后,陆勇生团队通过智能系统对无人机本体、配件的使用、维护以及每一个飞手的培训、作业情况实行全过程管理,也因而率先配套建成国内首个从培训、作业到维护保养全过程的无人机行业应用大数据系统。
#p#分页标题#e#无人机巡视效率的大大提高让输电班组省了不少力气,但随之而来的是巡视带来的海量数据处理又成为了大家头痛的另一道难关。2017年7月,连续一周的加班让小组成员苦不堪言,陆勇生眼角扫了一下桌面上的烟灰缸堆着满满的烟头,再瞧了瞧何彧抓得鸡窝似的发型和憔悴的神色,就知道他昨晚又彻夜处理飞手们巡视回来的大量数据,这样下去可不行啊!于是,陆勇生与小组成员们马上召集紧急会议,势要将大数据处理这个难题攻克下来。自此,他们开始没日没夜地研究、学习再不断试验,一年多后,“无人机巡视图像缺陷智能识别系统”便华丽丽登场了。它通过识别系统的“影像路径”,可将当天巡视的图片全部导入系统中,大约五六分钟后,就能将原本杂乱无章的图片按照“杆塔”、“零部件”等名称全部自动分类、归位,并自动将存在缺陷的位置圈划出来,10秒处理一张照片,整个过程无须人工干预。
从白手起家,到拥有一支完整的无人机操控团队,再到在全省首开无人机大规模应用的先河,将无人机真正转化为一线生产力,打造“人巡+机巡”陆空作战新模式,成功破解了山区传统人工运维难题,实现了“不可视”向可视化、由粗放经验型向精益数据型、由劳动密集型向科技创新型的华丽转身。而这一切,只发生在短短几年间。