摘要:地球上绵延6000万公里的电力线路是现代社会正常运转的基石。然而,长期以来,对这一关键基础设施的巡检工作却很大程度上停留在依靠人力、目视检查的传统模式。在气候变化日益加剧、极端天气频发的背景下,这种低效的巡检方式已难以满足保障电力稳定供应的需求。令人瞩目的是,
地球上绵延6000万公里的电力线路是现代社会正常运转的基石。然而,长期以来,对这一关键基础设施的巡检工作却很大程度上停留在依靠人力、目视检查的传统模式。在气候变化日益加剧、极端天气频发的背景下,这种低效的巡检方式已难以满足保障电力稳定供应的需求。令人瞩目的是,波罗的海小国爱沙尼亚率先实现了电力巡检的全面革新,成为全球唯一一个100%采用无人机巡检配电网络的国家。这一成就的背后,是爱沙尼亚最大的配电网络运营商Elektrilevi与一家快速成长的本土无人机巡检服务及平台提供商Hepta Airborne的成功合作。
传统巡检面临挑战,气候变化加剧需求: Elektrilevi肩负着保障全国93%配电线路基础设施不间断运行的重任。然而,爱沙尼亚多沼泽、河流和森林的地形给传统的线路巡检员带来了巨大的挑战。恶劣的自然环境不仅增加了巡检难度,也带来了安全隐患,甚至曾发生过巡检员遭遇棕熊的惊险事件。更令人担忧的是,气候变化正日益加剧对电力系统稳定性的威胁。2020年,一场“五十年一遇”的风暴曾导致整个城镇断电和汽油短缺,而未来此类极端天气事件的发生频率可能会大幅增加。面对日益严峻的挑战,Elektrilevi迫切需要一种更高效、更可靠的巡检方案,以确保电网的稳定运行,降低运营风险。
前瞻性合作,无人机巡检初显成效: 早在2017年,Elektrilevi就展现出了极强的战略前瞻性,与Hepta Airborne合作,在其部分电网上测试无人机巡检技术。测试结果令人满意,随后合作范围逐步扩大,其他电力运营商也开始采用Hepta的服务。如今,爱沙尼亚已经实现了中压线路100%由Hepta Airborne的无人机进行巡检。这一变革性的举措不仅大幅提高了缺陷检测的数量,还将巡检速度和成本降低了约三分之二。
无人机与人工智能的完美结合: Hepta Airborne的营销经理马丁·汉森回忆起公司创立的初衷时表示:“我们的创始人和大部分员工都拥有电气工程或航空领域的背景。我们深切理解电力巡检员和网络运营商日常面临的困难,这促使我们开发出用于电力线路巡检的高性能无人机。无人机能够以更便捷、更高效的方式收集数据,取代了巡检员徒步穿越沼泽、湿地和茂密森林的艰辛工作。但在与Elektrilevi的合作过程中,我们很快意识到,无人机只是解决方案的一部分,市场上缺乏可靠的巡检软件来分析这些数据。为了帮助像Elektrilevi这样的公司和电力巡检员取得成功,我们决定自主开发所需的工具。由此,我们的巡检平台uBird应运而生,如今已成为三大洲众多公司日常运营的重要组成部分。”
uBird平台赋能,数据驱动智能巡检: 马丁·汉森进一步介绍道:“我们的无人机收集三种类型的数据:高分辨率图像,用于检测最微小的缺陷;热成像图像,用于检测过热的元件;以及LiDAR点云,用于创建整条线路的3D图像。uBird平台能够让巡检员快速、轻松地分析这些数据,也可以通过应用机器学习算法进行智能分析。最终,uBird平台能够为网络运营商提供详细的、基于地图的电力线路及其缺陷概览。通过使用uBird,我们的客户可以将巡检周期缩短高达250%,同时节省高达50%的成本。”
快速响应故障,降低运营成本: 除了常规巡检外,自2021年初以来,Elektrilevi开始使用Hepta的无人机进行风暴后的巡检工作。这项举措平均节省了约一半的故障响应时间。Elektrilevi资产管理主管兼董事会成员拉斯穆斯·阿尔马斯强调了快速响应的重要性:“人们对电力供应稳定性的期望越来越高,而风暴和其他恶劣天气事件也在不断增加。尽管法律允许我们在16小时内修复故障,但人们期望我们能更快地完成这项工作。如果不能快速修复故障,我们需要支付赔偿金,但更重要的是我们的声誉。”
Hepta开发的无人机能够在强风中飞行,这意味着它们可以在天气好转之前就开始工作。地形越复杂,节省的时间和成本就越多。Hepta还在芬兰进行风暴后的巡检工作,尤其是在岛屿上,传统方式的巡检非常困难。无人机巡检可以直接从大陆进行,无需等待船只运输,从而节省了时间,加快了维修速度。
全球需求激增,市场前景广阔: 全球大部分电力基础设施建于上世纪50年代,行业发展路径依赖性强。虽然一些西欧国家(如法国和英国)更多地依赖地下电缆,但其他国家仍然使用架空线路,并且仍在不断更新。因此,Hepta Airborne的业务正在积极扩张,目前已在德国、智利、尼日利亚和乌克兰等多个国家进行电网巡检工作。爱沙尼亚的成功经验表明,无人机技术在电力巡检领域具有巨大的潜力,能够显著提高效率、降低成本、保障电网安全稳定运行。随着全球对电力稳定性和可靠性要求的不断提高,以及气候变化带来的挑战日益严峻,预计未来无人机电力巡检市场的需求将持续增长,为相关企业带来广阔的发展机遇。
总结: 爱沙尼亚通过与Hepta Airborne的合作,率先实现了电力巡检的全面无人机化,为全球电力行业的数字化转型树立了标杆。这一创新模式不仅显著提升了巡检效率和质量,还大幅降低了运营成本,并有效应对了气候变化带来的挑战。随着技术的不断进步和应用范围的扩大,无人机电力巡检有望在全球范围内得到更广泛的应用,为构建更安全、更可靠、更高效的电力网络贡献力量。
来源:航空之家一点号