自动充电巡航,“无人机”颠覆无人机

日期: 2018-10-12
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“看那边的铁塔。”


北京南六环的公路上,中飞艾维的工作人员提醒投中网(微信ID:China-Venture),透过车窗可以看到公路旁伫立的数座电力铁塔,其中一座与众不同,在塔的中央“坐”着一个六角形的金属盒子,看起来像是一个机械巢穴,如无人提醒,估计大部分人都会错过这个神秘黑盒。


“谢谢大家今天冒着酷暑来参加活动,正好也让大家稍微感受一下电力巡检人员工作的辛苦。”曹飞手持话筒,用一个笑话来表达自己的歉意,七月北京的桑拿天让曹飞和在场人士一样汗流浃背。


参会的人们一边擦汗,一边注视着不远处铁塔上的黑盒子,那才是今天的主角——龙巢(Dronest),全自主无人机智能巡检系统。今天,这个六角形盒子孵化的,可能是无人机的一个新未来。


从直升机到无人机


不断有人在深蓝色的活动背板上签字,其中不少都是电力系统的负责人,而中飞艾维公司的创始人曹飞也曾经是“电力人”。


2001年,大学毕业的曹飞进入国家电网,这个电力新人的主要工作就是电力网线的巡检,即用人力检查电力线路和铁塔的损害情况。当时的工作人员巡检,都是坐在车中,用望远镜观察电线和铁塔,一旦遇到盆地或者高山,车辆也没法用,巡检员就得“上山下乡”了。环境限制,有时候一个巡检员一天也检查不了两座塔。


2005年,在外游学两年的曹飞归国后重回电力系统,一并带回来的,还有当时国外流行的空中电力巡检系统。之前巡检是汽车在地上跑,现在则是用直升机载着工作人员在空中观察电力线路的情况。成为“空军”没有了地表的束缚后,巡检效率提升很大。当然,有利有弊,直升机炫酷且效率高,同样高企的还有成本。


一直对无人机非常感兴趣的曹飞,在当时还被称为“航模”的无人机上,看到了电力巡检的新机会。


2009年,曹飞成立中飞艾维(Airwing),将无人机引入到电力系统,将电力巡检从直升机过渡到无人机时代。


从无人机到“无人机”


呼呼的风声从音箱中传出,会场中充当监视器的液晶电视信号切换到了黑色的“龙巢”上。一阵轻微的金属舱盖开启的声音后,在一片螺旋桨特有的嗡嗡声中,中飞艾维的白色自主巡航无人机如一只巨鸟,从“巢”中腾空而起。


无人机在空中盘旋一圈后,先下降至铁塔的左肩部进行悬空拍摄,在几个固定点完成拍摄后再次升到空中,越过电力塔,在右边下降,完成同样的拍摄动作。


“这个在我们行业中叫‘跨塔’,是一个比较难的操作,飞手需要练很久。”曹飞向众人介绍说,他笑着透露自己操控无人机的技术并不高明,比不上手下那些专业“飞手”。而从龙巢中飞出的无人机,是在无人操控的情况下,完全按照编程自主完成的飞行。


从2009年开始用无人机进行电力巡检,相对于之前的直升机巡检,无人机的效率是以数量级提升的。此前人力巡检一天可能只能巡检两座电力塔,而有了无人机,两个巡检员一天最多能检查超过二十座电力塔。


虽然效率提升了,但是曹飞还是不满足,因为即便有了无人机,公司还是需要招聘大量操控无人机的飞手,来完成大量的订单业务。有没有可能让无人机自己去巡检,人们只要远程监控就好?


答案是可能的,由于无人机都有GPS、红外传感器以及计算芯片,是可以用软件通过编程的形式控制无人机的飞行的,无人机“无人化”的痛点一个是空间飞行坐标的定位,另一个就是续航问题。前一个问题比较简单,中飞艾维在多年无人机巡检过程中,非常精心的搜集了每座电力塔的3D数据,有了这些数据,团队就可以通过软件让无人机自己到达铁塔周边需要拍照的坐标点。


无人机的续航问题,曹飞从一个简单的扫地机器人身上找到了答案——扫地机器人有充电座,无人机也可以有个“充电巢”,无人机可以根据电量来制定自己的巡检路线,一旦电池电量不够时,无人机可以自己回到“龙巢”中充电,完美解决了续航问题。“龙巢”本身有光伏和感应两种去电方式,前者使用“龙巢”侧翼的六块太阳能充电板;后者使用感应器直接从铁塔线路获得电力。


同时,“龙巢”有着IP67级的防水和很强的防风性能,让无人机能在安然无恙的在“巢”中度过危险的天气和环境。


“无人机”颠覆无人机


在大尺寸液晶电视上,电力塔的照片被放大数倍后,依然能清晰的看到结合处的螺丝和线路的线头,无人机携带相机的两千万像素CCD传感器保证了图像的清晰度。“地线比较难检查,遇到雷击等情况通常只会露一个小头。”曹飞看着屏幕上的图像解释说到。


无人机悬停在空中,曹飞拿出一台手机请众人传阅,手机上显示的是无人机摄像头拍摄的实时画面。为了保证数据的实时回传,“龙巢”系统接到了电力线的光纤中,利用光纤进行高速数据回传,以一种令人吃惊的方式解决了通信问题。


使用“蜂窝复合材料”制作的无人机,续航能达到5公里。在曹飞的设想中,以5公里左右为标准,在电力铁塔上架设数个“龙巢”系统,就可以实现无人机的自主智能巡航了,工作人员在办公室就能监控相关过程,不用再到现场。“一机多巢,巡检的线路确定后,无人机就可以自动完成任务。”曹飞说到。


虽然自主研发了无人机和“龙巢”这样的非常“硬”的技术和设备,但是曹飞并不认为中飞艾维是一家无人机硬件或者无人机服务公司,“确切的说,我们是无人机数据运营公司。”曹飞说到。在与国家电网多年的合作中,每次任务无人机带回的数据以TB计算,这些数据从当下人工智能的观点来看,就是石油和黄金。


通过与微软等科技巨头合作,中飞艾维开始使用机器学习技术来“提炼”公司多年积累的大量电力巡检数据。被算法和模型不断分析的大数据,将在未来“开口说话”,为人们提供更有价值的预言。“派无人机检查电路是过去时,我们要做的是能够提醒电力公司,哪些线路在哪天可能会出问题,提前做出预警。”曹飞说到,中飞艾维的这套数据运营平台已经处于试运行阶段。


在曹飞的设想中,不局限于电力系统,“龙巢”还可以用于环境保护、河道监测等多种用途,或者说,只要有电力供应的地方,都可以搭建龙巢系统,其成本和效率都要比卫星遥感或者工作人员实地监测要低。


上世纪90年代,摩托罗拉推出铱星计划(Iridium),在太空中发射77颗能够覆盖全球的卫星通讯系统。如果将地图尺寸缩小几个量级,“龙巢”其实可以看成是地面的“铱星”系统,由程序控制的无人机借助系统的力量, 可以实现不简单的监测和控制,真正的“Eyes in the Sky”。而这一切,将不再需要“飞手”的参与。


当被问到“龙巢”系统接下来会找多少合作方推广时,盯着无人机缓慢“归巢”的曹飞说:“肯定越多越好啊。”


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