央廣網(wǎng)北京10月17日消息(記者卜葉)江蘇板橋示范區(qū)的輸電線路巡檢現(xiàn)場,一架白色的小型無人機機翼快速旋轉(zhuǎn),朝電力線路和桿塔飛去,對當?shù)剌旊娋€路進行全方位高精度拍照。這架無人機搭載的“AI自適應巡檢技術(shù)”是國網(wǎng)江蘇省電力有限公司聯(lián)合中科南京人工智能創(chuàng)新研究院的最新研究成果。
隨著電力網(wǎng)絡在全國深入布局,無人機在電力巡檢領(lǐng)域迎來廣闊發(fā)展空間。以江蘇為例,2022年無人機累計巡檢45.2萬余基,無人機規(guī)?;酵忍嵘?92%,并率先建成國網(wǎng)首個固定機場全自主跨專業(yè)協(xié)同巡檢示范區(qū),預計年底實現(xiàn)全省13個地市7200平方公里無人機協(xié)同巡檢示范區(qū)建設覆蓋,大大提高了電力巡檢的精益化、智能化、自主化水平。
與此同時,新階段電力發(fā)展對無人機巡檢提出更高要求,如提高飛行航線通用性,讓拍攝圖片更清晰,快速傳輸圖像、視頻數(shù)據(jù)等。
近期,中科南京人工智能創(chuàng)新研究院成功研發(fā)無人機輸電、變電、配電智能巡檢技術(shù),讓人工智能技術(shù)高效應用于無人機等移動終端,服務于電力網(wǎng)絡發(fā)展。同時,借助中國科學院自動化研究所人工智能技術(shù)優(yōu)勢,集成云臺自適應調(diào)節(jié)、場景仿真、圖像視頻壓縮等核心算法,與無人機平臺等業(yè)務平臺深度對接,使無人機航跡自適應自主巡檢、AI智能輔助拍照成為現(xiàn)實。
給無人機加上“大腦” 實現(xiàn)無人機自主決策式巡檢
如何能讓無人機AI自適應巡檢擺脫對飛手技能和周邊環(huán)境的依賴,真正實現(xiàn)“自主決策式”無人機巡檢?
研究團隊采用輕量化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計、量化剪枝等前沿技術(shù),將基于圖像的目標檢測深度學習模型算法部署在移動邊緣端,實現(xiàn)基于移動設備上CPU、NPU、GPU硬件資源完成目標檢測。這就相當于為無人機加上一個可以自主思考的“大腦”,使無人機基于桿塔信息自主導航,繞開障礙物,飛到桿塔上空,自動調(diào)整云臺,實現(xiàn)拍攝目標居中。
中科南京人工智能創(chuàng)新研究院孵化公司方寸知微CEO冷聰介紹,與傳統(tǒng)人工巡視方案相比,基于前端AI分析的無人機自適應巡檢方案優(yōu)勢明顯,不受區(qū)域復雜環(huán)境的限制,自主規(guī)劃航線,主動避開障礙物,巡檢效率是傳統(tǒng)巡檢效率的20倍以上,有效推動了傳統(tǒng)人工作業(yè)向信息化、智能化轉(zhuǎn)變。
“解壓縮”技術(shù)確保圖片高清、快傳輸
為保證巡檢過程中的拍攝圖像質(zhì)量,該系統(tǒng)支持無人機基于經(jīng)緯度、時間、天氣等信息模擬光照環(huán)境,精確選擇測過區(qū)域。然后,通過場景識別、Raw域AI測光和焦點分析技術(shù)配合光場均衡算法智能調(diào)節(jié)曝光,成功實現(xiàn)無人機巡檢過程中拍照功能。
“無人機能夠智能識別外部環(huán)境,輔助規(guī)劃飛行軌跡,同時提升了逆光或者強光環(huán)境下無人機拍攝的照片質(zhì)量?!眹W(wǎng)江蘇電力輸電處副處長黃翔說:“AI智能輔助拍照提高了無人機巡檢智能化、自主化,讓巡檢作業(yè)更簡單、更智能、更快速。”
完成拍照任務,“滿載而歸”的無人機數(shù)據(jù)傳輸往往需要大量時間。為提升傳輸效率,研究團隊以軟硬件一體互聯(lián)的方式,開發(fā)了基于人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡輕量化的圖像編解碼技術(shù)。通過算法,實現(xiàn)前端“壓縮”、后端“解壓縮”,“解壓縮”后圖像質(zhì)量對檢測算法基本無損。實現(xiàn)邊端低算力設備高倍率壓縮,后端高保真恢復能力,平均壓縮比大于10,傳輸周期縮短60%以上,流量資費節(jié)省90%,前端功耗節(jié)約30%。解決了電網(wǎng)智能化數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的海量數(shù)據(jù)處理與傳輸問題,進一步從經(jīng)濟性、安全性方面支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
“新技術(shù)的應用進一步提升了無人機巡檢工作中的質(zhì)效,有效促進了無人機規(guī)?;瘧锰嵘粚嵙斯潭C場全自主無人化作業(yè)基礎,對于提升應急響應效率,維護電網(wǎng)平穩(wěn)運行發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。”國網(wǎng)江蘇電力設備部副主任吳強說道。
近年來,中科南京人工智能創(chuàng)新研究院將無人機AI自適應巡檢技術(shù)融入數(shù)字電網(wǎng),助力輸電線路高質(zhì)量穩(wěn)定運行,進一步推動輸電運檢中心“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”。未來,該研究院還將在推進智慧電網(wǎng)建設方面繼續(xù)發(fā)力,提升電網(wǎng)設備故障自愈能力和精益化管理水平,保障電力系統(tǒng)安全、可靠、綠色、高效、智能運行。