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全自助无人机服务网络真正应用于电力巡检领域

2020-09-20 11:08 次阅读

数据显示,中国无人机的市场规模已突破百亿元。当前,无论是技术研发、产品生产、市场规模还是应用领域,我国无人机产业都取得了长足发展。

2015年之后,我国无人机相关企业注册量增长迅速,2019年共新增1.2万家企业。作为一个高空信息采集设备,无人机在工业、民用领域的创新创业机会涌现。

如新冠肺炎疫情防控期间,无人机曾发挥重要作用:航空喷洒消毒、疫情巡查、防疫空中拍照、抗疫信息宣传、物资运送等等。多样化和智能化,让无人机应用场景日趋丰富。

在我省,福州大学北斗团队的技术与实践沉淀,孕育了无人机领域的新突破:该团队搭建了全自助无人机信息采集和服务网络。目前,他们的科研成果已经运用于电力巡检、园区管理等领域——续航痛点,用停机坪解决

近日,福大北斗“极智飞行”团队与国家电网公司完成了一台(套)全自动无人机服务网络的验收交付工作。这套系统,针对户外电力巡检的痛点提出了解决方案。

“以往的户外电力巡检,在恶劣的环境中,电力巡检人员需要翻山越岭,人力占用量非常大,且整体效率不高。”北斗团队“极智飞行”团队负责人、福州大学2017级通信与信息系统博士陈诚斌表示,正因此,电力巡检无人机端业务这两年来增长迅猛,在电力巡查中扮演着重要角色。

全自助无人机服务网络真正应用于电力巡检领域

然而,市场上的无人机续航时间大多在30分钟左右,平均最大飞行距离仅约10公里,耗电严重需频繁充电,远不能达到电力巡检、灾后救援等远距离工作运行要求。特别是在实际操作中,普通无人机需要飞手携带机器至目的地附近放飞。“无人机主要依靠任务遥控,一般有效作用距离都在1公里之内,如果靠人工操作,非常耗时耗力。”陈诚斌表示。

针对这些痛点,创业团队设计了一套全自助无人机服务网络,由后台、服务台和多旋翼飞行器三大部分组成,它将团队潜心研究2年的无线通信技术、航空遥感测绘技术、导航定位技术及自动控制技术,真正地应用于电力巡检领域。

“我们提出了‘智慧停机坪’的概念,每隔5公里设立,组成飞行器服务蜂窝网,可进行无人机自动启停和充电,并通过架设无线通信网络完成数据远距离交互。”陈诚斌介绍,即便操作人员在离目的地数十公里之外的区域都能通过后台建立连接,指挥无人机按照规定的高度路线、时间、目标执行飞行任务,减少了无人机对人的依赖。

据介绍,这套系统还使用最优路线选择和智能化的信息处理方式,完成无人机全自动无人环境下的任务指派以及例行巡航。三者联合运作,实现无人机自动起飞、回巢、充电、巡航、探测和数据分析,解决传统无人机“不无人”和“连续作业能力不足”等问题。

“有了巡检无人机,不仅能够解放原有劳动力,并且还能够进一步提高作业效率,大大降低电线巡检的投入成本。特别是让高危地区如森林、河流等处的无人机勘察变得可能。”陈诚斌透露,“目前全国的电力基塔保守估计超过80万个,无人化也是趋势,未来3年内无人机市场非常可观。”

AI发力,瞄准数据处理蓝海

“极智飞行”项目的系统实现了自主开发,并实现了全自动巡航的突破性功能,拥有整套的知识产权,包括4项在申专利和2项已申专利。除了电力巡检,此次疫情防控期间,无人化管理还为他们打开了另一个“风口”——智慧园区管理。

“现在的安防采取了人工和摄像头的组合,在一定程度上,无人机可以替代人工巡逻,特别是大面积高频的巡逻。”目前团队正在和青岛的高新科技园区——国际院士港商谈合作,在园区智能管理上开发设计出一整套技术解决方案。

按照方案,通过无人机,可以实时查看路网、园区情况,对违章停车、交通疏导、人群聚集等作出准确研判,有突发事件时,因实时性更强,无人机能更好地提高管理效率。

“传统的无人机操作系统传输速度慢,智能化程度较弱,信息采集、信号处理会有明显的延迟,很少能做到数据实时传输采集处理,且由于人工智能程度不够,难以与AI智能技术结合进行实时处理。”陈诚斌表示,在5G和人工智能的技术浪潮中,无人机将迎来新的机遇。

随着技术进步,无人机会进一步提升本领,完成自主数据采集任务,并且能够独立地做出决策和处理业务。陈诚斌举例说道,在AI场景下,无人机自主飞行实现前端精细化图像采集、数据回传、后台数据处理。而如何保证无人机图像采集数据的有效性和后台数据处理的效率,则是衡量无人机电力巡检系统性能的重要指标。

“有效管理现场采集的所有数据,将数据提炼成有效的信息,并实时形成一份可行性的数据报告。”在后端处理系统上,陈诚斌的团队一直在研发核心技术,提高数据处理能力和精准度。

陈诚斌表示,团队正在准备成立相关公司,将产品推向更多的专用领域,不断满足社会需求。“目前业界把无人机定位于高空调仓,就是一个高空数据采集设备,其实这个领域的核心竞争力是数据的处理。前端无人机硬件设备的竞争已经饱和,后端的数据实时处理才是风口。”陈诚斌说。

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