央廣網北京10月17日消息(記者卜葉)江蘇板橋示范區的輸電線路巡檢現場，一架白色的小型無人機機翼快速旋轉，朝電力線路和桿塔飛去，對當地輸電線路進行全方位高精度拍照。這架無人機搭載的“AI自適應巡檢技術”是國網江蘇省電力有限公司聯合中科南京人工智能創新研究院的最新研究成果。
隨著電力網絡在全國深入布局，無人機在電力巡檢領域迎來廣闊發展空間。以江蘇為例，2022年無人機累計巡檢45.2萬余基，無人機規模化水平同比提升192%，并率先建成國網首個固定機場全自主跨專業協同巡檢示范區，預計年底實現全省13個地市7200平方公里無人機協同巡檢示范區建設覆蓋，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，新階段電力發展對無人機巡檢提出更高要求，如提高飛行航線通用性，讓拍攝圖片更清晰，快速傳輸圖像、視頻數據等。
近期，中科南京人工智能創新研究院成功研發無人機輸電、變電、配電智能巡檢技術，讓人工智能技術高效應用于無人機等移動終端，服務于電力網絡發展。同時，借助中國科學院自動化研究所人工智能技術優勢，集成云臺自適應調節、場景仿真、圖像視頻壓縮等核心算法，與無人機平臺等業務平臺深度對接，使無人機航跡自適應自主巡檢、AI智能輔助拍照成為現實。
給無人機加上“大腦” 實現無人機自主決策式巡檢
如何能讓無人機AI自適應巡檢擺脫對飛手技能和周邊環境的依賴，真正實現“自主決策式”無人機巡檢?
研究團隊采用輕量化網絡結構設計、量化剪枝等前沿技術，將基于圖像的目標檢測深度學習模型算法部署在移動邊緣端，實現基于移動設備上CPU、NPU、GPU硬件資源完成目標檢測。這就相當于為無人機加上一個可以自主思考的“大腦”，使無人機基于桿塔信息自主導航，繞開障礙物，飛到桿塔上空，自動調整云臺，實現拍攝目標居中。
中科南京人工智能創新研究院孵化公司方寸知微CEO冷聰介紹，與傳統人工巡視方案相比，基于前端AI分析的無人機自適應巡檢方案優勢明顯，不受區域復雜環境的限制，自主規劃航線，主動避開障礙物，巡檢效率是傳統巡檢效率的20倍以上，有效推動了傳統人工作業向信息化、智能化轉變。
“解壓縮”技術確保圖片高清、快傳輸
為保證巡檢過程中的拍攝圖像質量，該系統支持無人機基于經緯度、時間、天氣等信息模擬光照環境，精確選擇測過區域。然后，通過場景識別、Raw域AI測光和焦點分析技術配合光場均衡算法智能調節曝光，成功實現無人機巡檢過程中拍照功能。
“無人機能夠智能識別外部環境，輔助規劃飛行軌跡，同時提升了逆光或者強光環境下無人機拍攝的照片質量。”國網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巡檢智能化、自主化，讓巡檢作業更簡單、更智能、更快速。”
完成拍照任務，“滿載而歸”的無人機數據傳輸往往需要大量時間。為提升傳輸效率，研究團隊以軟硬件一體互聯的方式，開發了基于人工智能神經網絡輕量化的圖像編解碼技術。通過算法，實現前端“壓縮”、后端“解壓縮”，“解壓縮”后圖像質量對檢測算法基本無損。實現邊端低算力設備高倍率壓縮，后端高保真恢復能力，平均壓縮比大于10，傳輸周期縮短60%以上，流量資費節省90%，前端功耗節約30%。解決了電網智能化數字化轉型背景下的海量數據處理與傳輸問題，進一步從經濟性、安全性方面支撐數字化轉型。
“新技術的應用進一步提升了無人機巡檢工作中的質效，有效促進了無人機規模化應用提升，夯實了固定機場全自主無人化作業基礎，對于提升應急響應效率，維護電網平穩運行發揮了至關重要的作用。”國網江蘇電力設備部副主任吳強說道。
近年來，中科南京人工智能創新研究院將無人機AI自適應巡檢技術融入數字電網，助力輸電線路高質量穩定運行，進一步推動輸電運檢中心“數字化轉型”。未來，該研究院還將在推進智慧電網建設方面繼續發力，提升電網設備故障自愈能力和精益化管理水平，保障電力系統安全、可靠、綠色、高效、智能運行。
