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(jī)機(jī)翼快速旋轉(zhuǎn)，朝電力線路和桿塔飛去，對(duì)當(dāng)?shù)剌旊娋€路進(jìn)行全方位高精度拍照。這架無人機(jī)搭載的“AI自適應(yīng)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(luò)在全國深入布局，無人機(jī)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(jī)累計(jì)巡檢45.2萬余基，無人機(jī)規(guī)模化水平同比提升192%，并率先建成國網(wǎng)首個(gè)固定機(jī)場全自主跨專業(yè)協(xié)同巡檢示范區(qū)，預(yù)計(jì)年底實(shí)現(xiàn)全省13個(gè)地市7200平方公里無人機(jī)協(xié)同巡檢示范區(qū)建設(shè)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(shí)，新階段電力發(fā)展對(duì)無人機(jī)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(jī)輸電、變電、配電智能巡檢技術(shù)，讓人工智能技術(shù)高效應(yīng)用于無人機(jī)等移動(dòng)終端，服務(wù)于電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。同時(shí)，借助中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所人工智能技術(shù)優(yōu)勢，集成云臺(tái)自適應(yīng)調(diào)節(jié)、場景仿真、圖像視頻壓縮等核心算法，與無人機(jī)平臺(tái)等業(yè)務(wù)平臺(tái)深度對(duì)接，使無人機(jī)航跡自適應(yīng)自主巡檢、AI智能輔助拍照成為現(xiàn)實(shí)。
給無人機(jī)加上“大腦” 實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主決策式巡檢
如何能讓無人機(jī)AI自適應(yīng)巡檢擺脫對(duì)飛手技能和周邊環(huán)境的依賴，真正實(shí)現(xiàn)“自主決策式”無人機(jī)巡檢?
研究團(tuán)隊(duì)采用輕量化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、量化剪枝等前沿技術(shù)，將基于圖像的目標(biāo)檢測深度學(xué)習(xí)模型算法部署在移動(dòng)邊緣端，實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)設(shè)備上CPU、NPU、GPU硬件資源完成目標(biāo)檢測。這就相當(dāng)于為無人機(jī)加上一個(gè)可以自主思考的“大腦”，使無人機(jī)基于桿塔信息自主導(dǎo)航，繞開障礙物，飛到桿塔上空，自動(dòng)調(diào)整云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)拍攝目標(biāo)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(jī)自適應(yīng)巡檢方案優(yōu)勢明顯，不受區(qū)域復(fù)雜環(huán)境的限制，自主規(guī)劃航線，主動(dòng)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(dòng)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(jī)基于經(jīng)緯度、時(shí)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(shí)別、Raw域AI測光和焦點(diǎn)分析技術(shù)配合光場均衡算法智能調(diào)節(jié)曝光，成功實(shí)現(xiàn)無人機(jī)巡檢過程中拍照功能。
“無人機(jī)能夠智能識(shí)別外部環(huán)境，輔助規(guī)劃飛行軌跡，同時(shí)提升了逆光或者強(qiáng)光環(huán)境下無人機(jī)拍攝的照片質(zhì)量。”國網(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(jī)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(wù)，“滿載而歸”的無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸往往需要大量時(shí)間。為提升傳輸效率，研究團(tuán)隊(duì)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(luò)輕量化的圖像編解碼技術(shù)。通過算法，實(shí)現(xiàn)前端“壓縮”、后端“解壓縮”，“解壓縮”后圖像質(zhì)量對(duì)檢測算法基本無損。實(shí)現(xiàn)邊端低算力設(shè)備高倍率壓縮，后端高保真恢復(fù)能力，平均壓縮比大于10，傳輸周期縮短60%以上，流量資費(fèi)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(jìn)一步從經(jīng)濟(jì)性、安全性方面支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
“新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了無人機(jī)巡檢工作中的質(zhì)效，有效促進(jìn)了無人機(jī)規(guī)模化應(yīng)用提升，夯實(shí)了固定機(jī)場全自主無人化作業(yè)基礎(chǔ)，對(duì)于提升應(yīng)急響應(yīng)效率，維護(hù)電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。”國網(wǎng)江蘇電力設(shè)備部副主任吳強(qiáng)說道。
近年來，中科南京人工智能創(chuàng)新研究院將無人機(jī)AI自適應(yīng)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(yùn)行，進(jìn)一步推動(dòng)輸電運(yùn)檢中心“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”。未來，該研究院還將在推進(jìn)智慧電網(wǎng)建設(shè)方面繼續(xù)發(fā)力，提升電網(wǎng)設(shè)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(yùn)行。
