每經(jīng)記者 王帆    攝影報道    每經(jīng)編輯 梁梟    

每當夜幕降臨，在福建東海岸，一座面積近三百平方公里的海島總是燈火通明。

它是平潭島——我國第五大島、福建省第一大島。2016年8月，平潭島獲批成為繼海南之后中國第二個國際旅游島，一躍成為“網(wǎng)紅打卡地”，島上風(fēng)情濃郁的石頭房和海島風(fēng)光正吸引了無數(shù)游客。如今，島上酒店旅游業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼，島民捕魚勞作生生不息，工業(yè)和生活用電穩(wěn)定。

但誰能想到，平潭島曾是一座電力孤島。

1950年，一位村民用6馬力木炭機帶動小型發(fā)電機發(fā)電，點亮了平潭第一盞電燈，開啟了平潭島有電的歷史。70年代，島上也僅靠9臺柴油發(fā)電機組發(fā)電。80年代，一條35千伏的電纜通過海底從福清連接到平潭，讓平潭就此告別電力孤島，實現(xiàn)與陸地電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。如今，平潭已有兩座220千伏變電站、6座110千伏變電站，電網(wǎng)體系完善。

“平潭島，光長石頭不長草，風(fēng)沙滿地跑，房子像碉堡”——平潭本地的一句諺語，道出島上風(fēng)力之強勁。海島強風(fēng)、高鹽密的惡劣環(huán)境會造成電力設(shè)備銹蝕、絕緣子損壞，臺風(fēng)頻發(fā)更是容易破壞輸電線路，造成線路跳閘、桿塔倒塌、斷線現(xiàn)象，給電力維保帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

2008年以來，福建電網(wǎng)持續(xù)探索無人機在電力巡檢中的應(yīng)用，并聯(lián)合大疆等設(shè)備廠商，尋找替代傳統(tǒng)人巡作業(yè)的方案。去年12月，國網(wǎng)福建電科院聯(lián)合福州供電公司在平潭島建成全國首個海島無人機網(wǎng)格化自主巡檢示范區(qū)。

近日，《每日經(jīng)濟新聞》實地走訪平潭島，探尋這個海島萬家燈火背后的守護者——電力人，以及飛在他們前方的無人機們。

平潭島一角

天空之眼，電力奇兵

“那時候碰到正面襲擊的臺風(fēng)天，我們基本上是沒日沒夜地去巡查缺陷，先找到倒塔和斷線的點，再去搶修。那時候就想，如果是有飛機一下子飛過去，把故障點確定得非常清楚，那就好了”。馮振波回憶道。

馮振波今年55歲，是國網(wǎng)福州供電公司運檢部輸電帶電作業(yè)一班班長。這位從業(yè)三十多年的老電工，見證了電力巡檢方式的變革。三十年前，電力巡檢仍是傳統(tǒng)人巡——一群電工捎上干糧饅頭，坐上敞篷大卡車，沿著線路前進，每到達一個點就把兩個人放下去。

“我們原來的作業(yè)環(huán)境和現(xiàn)在真的是天差地別。福建的輸電線路都是在崇山峻嶺之中，下車后我們還要徒步到山腳下，開始爬山，有時需要幾個小時才能到達作業(yè)現(xiàn)場，再登桿塔到塔上進行作業(yè)。面對一條線路上百座塔，我們無法提前知道哪里出了故障，只能一級一級地登過去，幾十公里線路的巡檢都是靠腳走的”，馮振波說道，“我們是帶電作業(yè)，身上需要穿著屏蔽服，很重很悶，體力消耗很快，加上高空作業(yè)的恐懼心理，每次作業(yè)都非常辛苦。”

馮振波接受采訪

傳統(tǒng)人巡面對中暑或低溫的惡劣環(huán)境，十分勞累，還存在蜂害、蛇害的隱患；直升機巡檢運維成本高、普適性困難。面對業(yè)務(wù)痛點，2008年開始，福建電網(wǎng)便開始探索無人機在電力巡檢中的應(yīng)用，最早是使用有人直升機進行改造，隨著無人機巡檢硬件和技術(shù)的成熟，目前共擁有無人機1500余架、持證飛手1200余名、無人機機場55套。

國網(wǎng)福建電科院輸變電中心（機巡中心）副主任陳伯建把無人機形容為“天空之眼”。他告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者：“無人機給電網(wǎng)帶來三個變革，從二維到三維，從定性到定量，從有人到無人。”

陳伯建提到，無人機以其機動靈活、載荷豐富、自主控制能力強等優(yōu)點，與電力巡檢場景高度契合，能夠高效開展真實環(huán)境的三維建模，幫助電力系統(tǒng)進行安全監(jiān)控，對故障問題進行精準測量。例如，外部物體與導(dǎo)線距離的測量可達到厘米級，對于絕緣子缺失或污穢、導(dǎo)線飄掛物等威脅電網(wǎng)安全的問題能通過拍照進行AI識別，并且還可以搭載激光炮、水槍等修復(fù)模塊，及時進行隱患處理。總體而言，無人機根本上改變了電力工人登高作業(yè)、災(zāi)害處置等業(yè)務(wù)形態(tài)，顯著提高了工作效率。

無人機識別到的塔身異物

圖片來源：企業(yè)供圖

而平潭島沿海型環(huán)境特殊，電力設(shè)備外絕緣受海鹽、海霧影響顯著，設(shè)備外表面往往存在較多可溶性鹽分。“相比于內(nèi)陸環(huán)境，海島的惡劣環(huán)境加速電網(wǎng)設(shè)備腐蝕老化，要求電力運維人員巡視頻次更高”，國網(wǎng)福建電科院技術(shù)人員韓騰飛告訴記者，“無人機可以幫助快速判斷電力設(shè)備受海鹽沉積的影響。一是用拍攝可見光照片進行分析，識別沉積狀態(tài)；二是通過無人機紅外測溫識別分析出發(fā)熱問題。”

打個“飛的”去巡線

“1號網(wǎng)格巡檢任務(wù)已下載，現(xiàn)場風(fēng)速小于5級，網(wǎng)絡(luò)、定位信號正常，準備起飛。”在平潭島前進變電站附近，一架搭載可見光及紅外鏡頭的無人機從無人機機場騰空而起，按預(yù)先規(guī)劃的航線和指令開展巡檢。

與此同時，在80公里外的福建福州，技術(shù)人員正通過“無人機機場網(wǎng)格化作業(yè)模塊”實時監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)情況，查看作業(yè)無人機巡檢圖像及航行軌跡。隨著巡檢任務(wù)完成，巡檢圖像遠程上傳至后臺并自動命名匹配，啟動人工智能缺陷識別功能，技術(shù)人員對缺陷復(fù)審后，推送給線路檢修人員進行及時檢修。

平潭島前進110kV變電站前的無人機與無人機機場

此前，無人機給電力巡檢帶來了極大便利，但仍需要人工操控?zé)o人機，或者將無人機送至特定地點進行自主作業(yè)。2022年，福建電網(wǎng)在平潭島建成全國首個海島無人機網(wǎng)格化自主巡檢示范區(qū)，遠程化操控、數(shù)字化管理、無人化作業(yè)的模式標志著無人機電力巡檢3.0時代的開始。

“2013年到2018年主要是機巡1.0階段，需要人有比較好的飛行技巧，門檻高，此時以人巡為主、機巡為輔。2018年開始是機巡2.0階段，可實現(xiàn)部分線路自動化飛行，但是仍需人員到場，以可見光巡檢、紅外巡檢、線路三維建模、噴火除異物等多種技術(shù)手段開展實施。如今已經(jīng)進入機巡3.0的時代，此時機場自動化、機載端計算、人工智能識別等更深層次應(yīng)用開始探索，主要目光開始后移，解決必須人員到場的問題，更關(guān)注海量數(shù)據(jù)的處理分析。”陳伯建說道。

陳伯建將無人機機場網(wǎng)格化作業(yè)模塊生動地形容為“電力版的打車軟件”。“無人機機場相當于無人機的保姆與管家。通過部署多臺無人機和無人機機場，無人機自動接收遠程指令，自主開展起飛、巡檢、降落、充電、數(shù)據(jù)上傳等工作，無須人工現(xiàn)場協(xié)助。接收巡檢任務(wù)時可自動調(diào)度最近的無人機，提高巡檢效率；面對多任務(wù)時還可以‘拼車’，智能規(guī)劃巡檢順序。”陳伯建表示。

這一模式解決了無人機巡檢數(shù)據(jù)線下流轉(zhuǎn)慢、安全管控不足等問題，實現(xiàn)無人機巡檢業(yè)務(wù)從線下分散作業(yè)向線上集中監(jiān)控模式轉(zhuǎn)變。

《每日經(jīng)濟新聞》記者了解到，國網(wǎng)福州供電公司在平潭島共部署4套大疆無人機機場，每套機場可覆蓋3公里半徑范圍內(nèi)輸、配電線路及變電站。通過無人機機場網(wǎng)格化巡檢，可覆蓋13條輸電線路、4座變電站、61條配電線路，主網(wǎng)設(shè)備無人機自主巡檢覆蓋率達93.6%。結(jié)合輸電線路可視化監(jiān)控，可實現(xiàn)島內(nèi)主網(wǎng)設(shè)備100%智能巡檢覆蓋。在該巡檢模式下，網(wǎng)格內(nèi)的無人機配置量較原來降低了30%，人工時減少了60%。

開放，是共創(chuàng)也是效益

“我們機巡中心有25個小伙兒，天天研究無人機在電力怎么飛、怎么用。團隊里有博士1名，碩士5名，專業(yè)上除了傳統(tǒng)的電力專業(yè)以外，還有做人工智能和敲代碼的。其實無人機只是一個工具，如何把這個工具智能化、便利化用起來，才是我們團隊的核心工作。”陳伯建感慨道。

如何讓科技落地，這也是當下千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的永恒母題。

作為國網(wǎng)福建電科院無人機巡檢的合作伙伴和硬件廠商，大疆于2013年推出到手即飛的無人機后，電力工程師立刻拿去給輸電架空路線巡檢，但消費級電子規(guī)格的產(chǎn)品，總歸還無法滿足在電網(wǎng)苛刻野外環(huán)境下作業(yè)的需求。

幾年來，大疆和行業(yè)客戶積極共創(chuàng)。上述無人機機場網(wǎng)格化作業(yè)模塊在內(nèi)的系列無人機應(yīng)用軟件，便是由國網(wǎng)福建電科院在大疆無人機硬件基礎(chǔ)上，進行自主研發(fā)并全省推廣應(yīng)用。目前，國網(wǎng)27個省電力公司、南網(wǎng)5個省電力公司已規(guī)模使用大疆無人機。

大疆能源行業(yè)全球業(yè)務(wù)負責(zé)人高翔在接受記者采訪時表示：“大疆是一家做飛行平臺的公司，很多時候我們是站在用戶的背后來提供一些支持。在行業(yè)應(yīng)用當中，我們很難觸達到每一個行業(yè)的細節(jié)，成為每一個行業(yè)的懂行人。那么我們要做好的就是可靠的產(chǎn)品以及標準化的接口，讓我們各行各業(yè)的科研工作者，都可以利用標準化的工具來開發(fā)出應(yīng)用在各行各業(yè)的產(chǎn)品。”

“我們對硬件廠商的要求就是可靠性和開放性。換句話說，我們在開發(fā)軟件的時候，硬件廠商不要來煩我，不要軟件開發(fā)到一半，突然間出現(xiàn)蓋子合不上這類硬件問題。”陳伯建打趣道。他認為，硬件開發(fā)和軟件開發(fā)的解耦，能夠幫助企業(yè)專注于行業(yè)自身應(yīng)用開發(fā)，加速技術(shù)的落地應(yīng)用，反之會拖累行業(yè)應(yīng)用的效率和速度。

《每日經(jīng)濟新聞》記者注意到，大疆只提供通用性的產(chǎn)品，并開放接口，與產(chǎn)業(yè)伙伴共創(chuàng)生態(tài)，也是基于效益和效率的考慮。大疆方面有關(guān)負責(zé)人告訴記者：“對于產(chǎn)品而言，缺乏經(jīng)濟性會對批量化生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用造成困難。因此，我們希望盡可能去掉無人機機場的冗余功能，把最精華的功能留下，然后把真正定制性的功能交給用戶。未來無人機機場可以成為各個行業(yè)里的基礎(chǔ)設(shè)施，彼此共享，別的行業(yè)也可以調(diào)用電網(wǎng)的無人機機場，加快釋放數(shù)據(jù)價值，以創(chuàng)造更多經(jīng)濟價值。”

陳伯建也談到未來無人機機場的共享趨勢：“現(xiàn)在無人機與無人機機場是一對一關(guān)系，未來我們希望能實現(xiàn)機場跟無人機之間的解耦，讓無人機機場和民航機場一樣變得公共化，這也是我們和廠商一起攻克的方向。”

不過，盡管無人機電力巡檢已經(jīng)進入3.0時代，但技術(shù)的規(guī)?；涞厝杂写龝r日。陳伯建分享道：“目前無人機電力巡檢已經(jīng)走完了‘0到1’的階段，‘1到10’的可靠性也已驗證完畢，技術(shù)已經(jīng)可以規(guī)模化推廣了。但鑒于企業(yè)的投資有一定計劃和節(jié)奏，技術(shù)需要考驗，軟件需要開發(fā)，人員需要培訓(xùn)，管理需要重塑，這是一個比較長期的過程。”

以管理為例，陳伯建認為，生產(chǎn)關(guān)系一定要適應(yīng)生產(chǎn)力，現(xiàn)有的管理模式需要適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的速度。“舉個例子，針對輸電、變電、配電三個業(yè)務(wù)，如果無人機機場屬于輸電部門資產(chǎn)，但變電部門使用了，那么無人機巡視之后照片歸哪個部門管理？如果無人機機場需要保養(yǎng)，屬于哪個部門的責(zé)任？如果臺風(fēng)來了輸電要巡視，變電也要巡視，那么順序怎么安排？管理模式的跟進和優(yōu)化，目前還在探索階段。”

不過，不管技術(shù)如何創(chuàng)新，人的力量不可或缺。馮振波說道：“原來我們只要掌握電力知識和輸電線路作業(yè)技能就可以了。如今，我們需要把無人機技術(shù)應(yīng)用到我們作業(yè)當中，個人技能要與智能化知識相結(jié)合，這對個人素質(zhì)的要求提升了。”

如今，像馮振波這樣的老電工正逐漸轉(zhuǎn)型成為實操技能與數(shù)字化管理知識兼具的復(fù)合型人才，無人機已經(jīng)成為他們?nèi)耸忠患?ldquo;標配”，也是友好可靠的“最佳拍檔”。他們正與無人機相伴，守護這片土地上的萬家燈火。