背景介紹
經濟發展，電力先行，歷史的車輪，總是在永不停息的奮進中書寫進步和發展的軌跡；隨著黨的二十大閉幕，我國綜合實力躍上新臺階，電網發展也步入快車道。北京御航智能科技有限公司緊跟行業步伐，積極響應國網總部創新建議，聯合國網部分網省公司以無人機綜合管控微應用平臺為依托，以前端AI智能識別模塊“御視A10”為基礎，探索出了一條“AI輔助拍照與航線智能優化”的智能化應用新模式，在輸電線路運維垂直領域大力推動技術創新，向電網巡檢數字化轉型又邁進了一大步。
2022年11月17日，一架新款DJI 經緯M30騰空而起，執行山東電力220kV某線精細化無人機巡檢的任務。這是山東電網首次在前端加載AI輔助拍照模塊“御視A10”，采用實時邊緣計算及精準控制技術，實現視覺AI輔助數據自主采集，同時結合無人機綜合管控微應用平臺智能優化歷史航線，完成航線自適應改造，全面升級無人機數字化管控技術手段。
創新技術
當前電網無人機巡檢技術發展迅猛，規模化應用推進日新月異，近兩年各網省公司在自主巡檢航線規劃、線路三維全息信息采集和缺陷智能識別方面不斷進行技術創新和應用升級。但總體來講無人機巡檢的智能化應用方面仍存在不少實際問題需解決，如航線規劃的靈活性和自適應方面，以及萬眾期待的缺陷識別精度提升等方面。北京御航基于自身在人工智能、圖像識別領域深厚的技術積累和無人機電力巡檢的深入實踐，重點實現了以下技術創新和實踐應用。
基于邊緣智能技術實現無人機AI輔助巡檢
前端AI輔助拍照產品定義
無人機自主巡檢前端AI輔助拍照產品，基于人工智能和前端邊緣計算技術，高精度目標抓拍的同時，滿足低功耗、易集成的要求，降低后端分析壓力，可有效保證數據的高質量采集，為后端AI缺陷分析提供數據保障，讓自主巡檢真正快速、精準、高質量的完成任務。
前端AI輔助拍照核心功能可有效解決自主巡檢時拍攝模糊、對焦不準、目標在圖像中的占比不足、圖像曝光不足、逆光等問題，基于前端AI識別及精準控制技術可實現居中對準、自適應放大、清晰可辨地捕獲檢測目標，讓自主巡檢真正快速、精準、高質量的完成任務。
北京御航早在2019年開始探索無人機前端邊緣計算技術，并于2020年3月首次推出機載端無人機邊緣智能產品“御視A100”無人機機載大腦，后續又陸續推出了移動端邊緣智能模塊“御視A10”，重要核心功能之一即AI輔助拍照能力。
基于邊緣智能的圖像壓縮有效降低傳輸成本
采用基于深度學習的圖像超分辨率技術進行圖像壓縮，以生成對抗網絡為基礎能使圖像重建更加清晰而圖像壓縮比更高。其過程是邊緣計算端先對原有JPEG圖像進行壓縮后發送到后端，在后端再進行圖像的恢復，對大疆無人機巡檢圖像平均壓縮比在21.53以上，平均PSNR大于30.87, 通過圖像壓縮后的圖像目視比對上無差異，壓縮后的圖像進行智能識別偏差約0.8%。
航線智能優化與改造
航線智能優化與改造主要是指可針對電網存在的已有不同類型航線進行統一格式轉換和航線改造調優，達到以下適應性能力：
滿足不同機型的航線需求，如舊有精靈4RTK、御2進階版、M300等機型，還有新機型如御3、M30/M30T等對航線不同輸入格式的要求；
滿足不同自主巡檢App的航線要求；
滿足統推微應用平臺的航線要求；
滿足不同巡檢作業場景的航線要求，在滿足原有精細化巡檢場景外，還應滿足紅外巡檢模式、通道巡檢模式、應急巡檢模式等不同場合下的航線需求。
技術驗證
AI輔助拍照技術驗證
測試采集100基輸電桿塔數據，集成AI輔助拍照模塊的自主巡檢App同時具備“AI巡檢”與“常規巡檢”兩種模式，分別基于兩種模式對100基輸電桿塔進行圖像采集和缺陷識別，并進行對比分析。分析結果表明“AI巡檢”模式廢片率比“常規模式”下降60%，圖像識別精度平均提升21%，但單張照片平均耗時增加7%，“AI巡檢”模式獲得更高畫質、更高分辨率圖像的同時，促進了后期缺陷識別精度的提升。
此外，“AI巡檢”模式減少了自主巡檢對航線的高度依賴性，提高了對輸入航線的自適應能力；它擺脫了巡檢作業對天氣的嚴苛要求，巡檢人員可在不同光照條件下均能獲取高質量巡檢圖像，非常適合目前正在大力推廣的基于機巢的網格化巡檢作業模式。
無人機圖像壓縮回傳測試
對540張共計3.27GB的圖像進行壓縮，壓縮后為156MB。
圖丨圖像壓縮前后對比
目視效果：細節基本無差異，滿足銷釘級缺陷識別。
圖丨壓縮前-壓縮后
落地推廣
當前北京御航推出的前端智能產品已在多個網省得到試點應用和技術驗證。
山東電網早在2021年底就開始與我司共同探索前端邊緣技術在無人機自主巡檢中的實際價值，目前已經完成現有自主巡檢App與前端AI模塊的集成，如前文所述并完成了首次試飛驗證。。
冀北電網技培中心已在上百架無人機中集成“AI輔助拍照”模塊，并在多個地市進行了試點推廣，同時也引入了航線智能優化和改造技術對省內幾萬條航線數據進行航線治理，以滿足微應用平臺的各項業務需求。
此外，AI輔助拍照技術也得到了福建電網的高度認可，今年在局部地市也進行了測試驗證和安裝部署。
相信在不久的將來，前端AI輔助拍照產品“御視”A100和A10可以在無人機電力巡檢領域開拓更多的應用場景，借助人工智能的力量實現電網數字化轉型，助力無人機自主巡檢智能化深度應用！
