2009年之前,电网的巡线员们都是背着望远镜和开山刀,徒步巡查线路。一天下来,只走完几公里的山路,而身后还有上百公里的线路在等着去排查。这一年,广东电网的输电线巡线员把无人机带到了线路上方,第一次尝试用无人机巡视线路。而正是这次尝试,成为中国电力巡检史上最早“把相机带上天”的事件之一。
2010年4月,国家电网将无人机巡检作为试验项目在山东莱芜雪野湖试飞时,一台无人机在15分钟内完成了1.6公里线路和6基铁塔的巡视。在不需要巡线员“爬山、爬塔”的情况下,只用一架无人机在短短的十几分钟内完成了相当于20名巡线员一整天的工作量。
这不是技术突破带来的浪漫想象,而是基础设施快速扩张下,人力运维被逼入死角后的必然选择。
任何新生事物的出现,都是社会发展规律的使然。当旧的生产工具无法适应新的生产活动时,被新的生产工具所取代是历史的必然。无人机巡检,正是电网、油气管道、光伏场站、交通线路等基础设施的快速扩张催生的新事物。因为传统人力运维面对快速扩张的新基建,遇到了无法应对的三大“难”,成为新生产力发展的阻碍。
一是到达“难”。电网线路和油气管道大多穿越山区、沼泽和无人区。台风或暴洪过后,滑坡、泥石流等可能切断道路,巡线员背着工具徒步进入,往往需要数小时。油气管道穿过的地域更广,从戈壁到水网密集区,人力步行巡查一遍,需要数天甚至数周。
二是看见“难”。铁塔顶部的绝缘子、螺栓、销钉,管道沿线的微小渗漏和第三方施工痕迹,站在地面用望远镜观察,视角受限,细节容易被遮挡。一条线路检查下来,巡检记录本上尽管写密密麻麻,可还是难以完全避免漏检和误判。因为人眼只能感知可见光,对表现为温度或光谱特征的异常,本就力所不及。
三是安全“难”。高塔攀爬本身就是高风险作业,而油气管道周边还有可能存在有毒气体或易燃易爆的环境。同时,随着电网和管网规模的持续扩张,巡检人力需求也同步增长,但是,愿意从事野外巡线工作的人员越来越少。导致运维压力不断累积,形成了一个结构性矛盾。
正是以上三大“难”的叠加,造成旧的生产工具和工作方式,已经撑不起新的生产活动,那么,人们势必要寻找能适应能匹配的新生产力,飞行器无疑成为最好的工具。
首先,飞行器能替人到达现场,携带的摄像机则能替人“看见”并“发现问题”。这便是无人机在中国工业巡检方面的起点。当时的应用形态只是可见光拍照。
无人机飞到铁塔上方,对绝缘子、金具、塔材进行定点拍摄,巡检员则在地面上通过遥控器屏幕查看实时画面,或者将照片带回办公室逐一判读。油气管道巡检同样如此——无人机沿管线飞行,拍摄周边地形和地表状况,识别占压、施工和可疑渗漏痕迹。
一方面,到达人力难以快速抵达的区域,不受地形及周围如道路塌陷等环境的影响;另一方面,空中的视角范围更大,覆盖范围更广,单次飞行就可以完成数公里线路和数十基铁塔的影像采集,这便是当时解决运维问题最有效、最先进的办法。但是,通过照片判断设备有没有缺陷、管道有没有异常的问题,还是要由人力来进行。
而此时,无人机巡检解决了“到达”和“看见”的问题后,新的问题随之而来。
如果一架无人机单次飞行拍回来数百张照片的话,那么一个班组一天飞几个架次就能拍回上千张了。那么,当巡检员返回之后工作并没有结束,他们得把照片导出来一张一张点开、放大、比对。如果说没有用无人机之前是在风吹日晒中爬塔的话,用了无人机之后则是在电脑屏幕前加班熬点。飞的越多,积压的照片越多,判读的进度就越慢。
随着无人机巡检的展开,从“一个班组”到“一个巡检中心”,影像的数量自然而然巨量增长。到了一定程度的时候,“人眼”看照片的速度就跟不上拍照片的速度了,于是,本来解决了“到达难”和“看见难”的问题,现在又出现了新的问题。照片拍回来,可怎么去判读这些照片呢?增加人员熟练和电脑设备?可这治标不治本,飞的次数越多积累的就越多,又得加人加电脑?如此往复,影像资料越多,人也越来越多,但判读还是如“蜗牛爬行”跟不上,从而变成了新的负担。
怎么办?最有效的办法还是技术,就像无人机携带相机一样,使它在拍摄的时候也能进行观察比对,让它自己进行判读,然后再将判读结果进行回传。可是,无人机只能拍回足够多的影像素材,但它完全无法“看懂”(当时的技术还完善),只能让人来逐帧逐帧地去看。其效率就可想而知了。
所以,最开始的时候,无人机被作为最先进的巡检机器,是不可置疑的,它解决了人所不能及的“三大难”问题,推动了电力等行业的运维变革,这正是新生产力初期的体现,也是新质生产力在基础设施领域落下的一颗棋子。然而,飞行结束之后的事,不仅没有解决,还极大地加重了。那么,在新旧生产力的互存中,用技术解决巡检后的判读便是重中之重。如此,才能使无人机巡检从最初的“能到达”能看到”发展到“能判读”。而这,正是后来东方商易研发“无人机智能巡检平台”的缘由之一,其目的是让无人机巡检从“到达、看见”迈向“判读”。
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