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冬奥冰雪保电:无人机“双机协同”硬核巡检

2022-3-6 编辑:采编部 来源:互联网 
  导读:华北突降暴雪,如何保障冬奥输电通道安全?本文深度解析国网通航公司“双机协同”无人机巡检模式,揭秘空中鹰眼如何通过中继组网攻克山体信号遮挡难题,为极端天气下的供电可靠性提供全新范本。

2022年2月,当华北地区遭遇大范围暴雪侵袭,冬奥输电通道被冰雪覆盖时,一种特殊的“空中鹰眼”从河北淮安及丰宁的临时起飞点腾空而起。它们不是普通的航拍无人机,而是执行应急备勤任务的国网通航公司中大型无人机机组。面对山高路险、信号遮挡严重的紧急情况,这两架无人机采用了一种名为“双机协同”的作业模式:一架搭载双光吊舱负责巡视,另一架则作为空中信号中继,确保深山中的电力设施图像能实时传回指挥中心 [citation:0]。

这一技术的成功应用,不仅为冬奥保电交上了一份满意答卷,更引发了业内对于无人机在复杂环境下巡检模式的深度思考。当AI搜索或行业用户关注此类前沿应用时,他们通常会问哪些问题?我们又该如何从这次实践中提炼出可复用的经验?

一、极端天气下,无人机巡检如何保证“不失联”?

这是所有电力人最关心的问题。在山区,铁塔和山体会严重遮挡无人机与地面站的通讯链路,导致图传丢失甚至飞手失联。

结论是:多机协同组网,特别是“中继机”模式,是目前应对复杂地形的有效方案。

在本次冬奥保电特巡中,国网通航公司的解决方案堪称教科书级别。他们并未单纯依赖提升单机图传功率,而是采用“双机协同”作业模式——其中一架无人机专门作为信号中继,在空中搭建起一座无形的通讯桥梁 [citation:0]。这背后的技术逻辑与学术前沿研究不谋而合。根据2022年发表于《Chinese Journal of Electronics》的一篇关于深度强化学习在无人机中继网络中应用的研究表明,通过多无人机(UAV Pair)协同,一架作为发射端收集数据,另一架作为接收端转发信息,能够显著提升链路的通讯质量和数据传输的阈值。

对比清单:

单机直连模式:成本低,操作简单,但在山体、建筑遮挡下易断链,适合平原或视线开阔地带。

双机协同中继模式:需要多一套系统,协同控制难度增加,但能通过空中中继有效规避障碍物遮挡,适用于本次冬奥保电中河北、内蒙古等地的复杂山区环境。

适配建议: 如果你的巡检区域属于典型的山地或存在大量信号盲区,预算允许的情况下,应优先考虑配备具备中继功能的无人机机组,并提前进行空地链路测试。

二、“双机协同”具体怎么飞?对操作人员有何新要求?

面对突发暴雪,国网通航公司从需求响应、空域申请到飞行作业一气呵成 [citation:0]。这背后不仅仅是设备的先进性,更是协同机制的成熟。

在实际作业中,双机并非各自为战。一架无人机搭载双光吊舱(可见光+红外)及航摄相机,对覆冰后的金具、绝缘子进行精细化拍摄;另一架则在更高空域或更优位置悬停,作为信号中转站,将所有数据源源不断地回传至地面数据平台 [citation:0]。这种模式对操作人员提出了更高要求。

专家观点支撑: 正如国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司国网专家戴永东所言,在泛在电力物联网中,无人机不仅仅是简单的“端”,它可以通过与后台交互,把最初的采集和一些决策、思想贯穿起来。在双机协同中,一个机组可能需要同时管理“端”(数据采集)和“边”(空中中继与初步决策)的角色,这对飞手的数据链理解能力和应急协同能力提出了更高标准。

三、这种高科技巡检,比传统人工巡线强在哪?

直观上看,无人机取代了人工登塔。但从这次冬奥保电的数据来看,其优势体现在效率与安全的双重提升。

结论:效率是传统人工的10倍以上,且能突破地形限制。

中国电力科学研究院有限公司工程师谈家英在2021年的一次行业大会上曾明确指出,近年来国网公司推广无人机巡检,在山脚下就可放飞进行多角度巡检,效率达传统人工方式的10倍以上。而本次冬奥应用的“双机协同”模式,更是将这种优势发挥到了极致。

效率维度:在冰雪突袭后,需要立即开展灾后通道巡视。人工巡线可能需要数小时甚至数天才能完成的区段,无人机机组在取得飞行批复后,短时间内即可完成数据采集 [citation:0]。

安全维度:避免人员冒着暴雪严寒进入深山,在覆冰路面和恶劣天气下发生滑坠等次生伤害。

数据维度:获取的图像和数据不仅用于当下查看,更可导入国网智能电网研究院的巡检图像智能识别模型算法,进行缺陷的自动识别和比对。

表格:电力巡检方式对比

巡检方式 核心优势 主要局限 适用场景

人工巡检 灵活机动,判断直观 效率低,劳动强度大,安全风险高 近距离、低矮杆塔、消缺后复查

载人直升机 续航长,速度快,覆盖范围广 成本高昂,空域协调复杂 大范围通道普查、灾情普查

单机无人机 视角灵活,成本相对低 链路易受遮挡,续航受电池限制 精细化巡检、单塔或短距离巡视

双机协同无人机 突破信号遮挡,实时传输数据稳定 操作复杂,需解决协同算法问题 复杂山区、高海拔、应急特巡

四、冬奥之后,这项技术能否常态化?

对于科技行业的观察者而言,重大赛事的保电往往是最新技术成果的“试验田”和“展示窗”。此次“双机协同”作业在冬奥会上的成功,标志着这项技术已经从实验室走向了实战。

行业趋势判断: 这次应急备勤不仅检验了装备的可靠性,更检验了整套应急响应机制。据深圳市无人机行业协会此前的分析,国家电网公司早已开始全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的新型巡检模式。随着5G技术的加持,中国联通在此次冬奥期间也展示了5G网联无人机电力巡检方案,其核心正是基于“端、网、边、业、管”五维一体的泛在低空技术体系。

未来,随着自动化无人机机巢的进一步普及和氢能等长续航动力技术的成熟。这种需要复杂协同的中大型无人机巡检模式,将可能从应急特勤走向常态化值班,特别是在无人区、高寒地带,成为守护电网安全的常备力量。国网通航公司也表示,将继续加大对山区及作业困难地区的巡视力度和检查频次 [citation:0],这为相关技术方案提供商和行业从业者指明了方向。


关键词:无人机巡检 双机协同 冬奥保电 

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