直升機電力應用的開創者，龍巢全天候全空域飛行作業的全自主無人機

直升機電力應用的開創者，龍巢全天候全空域飛行作業的全自主無人機

曹飛，中飛艾維創始人，畢業于英國利茲大學，碩士研究生學歷；曾任職于北京供電公司助理工程師，首都通用航空有限公司副總經理，中國有人直升機電力應用的開創者，先后開展的直升機巡線、帶電作業、水沖洗、放線等創下多項國內第一，并壟斷了當時國內全部直升機電力作業，并在國內首先提出了無人機電力應用。

龍巢無人機是世界上第一臺勝任全天候全空域飛行作業的全自主無人機，在所有電網的任何電壓等級的電力線路上，都能完全自主地完成線路巡檢重任，其檢出率和準確率是傳統人工巡線的10倍以上。中飛艾維在國內率先推出無人機運營服務理念，不斷開放數據采集端，標準化采集軟件，客制化巡線服務，成為與電網合作時間最久、巡線里程最長、市場覆蓋最廣、數據服務最全的行業飛巡解決方案及咨詢服務提供商，不再是單一硬件提供商。

在首飛會上，模擬故障查線航巡作業，充分展示了“龍巢”無人機自理、自由、自信的個性。“龍巢”以“在電網，為電網”為核心理念，巧借鳥巢靈感，首次在鐵塔上“搭建”了一款極具智慧，且效果卓越的智能巡線服務平臺。Dronest龍巢系統，囊括太陽能發電、無線充電、感應取電，以及信號傳輸中繼和周邊環境狀況搜集，時刻監護無人機狀態，確保無人機隨時可飛，安全無憂，徹底擺脫了人到現場的遙控飛行，將無人機電源供給模式帶入了新時代。

中飛艾維的龍巢設計理念極大提升了無人機的續航能力，對真正實現無人機自動化巡檢意義重大，尤其將空中數據實現智能化分析，開辟了國內無人機自主飛巡的先河。龍巢首飛成功，意味著電網飛巡踏上了進化之路，必將成為電網變革的巨大驅動力。

國內外無人機的發展現狀

“我認為無人機還是處于一個發展的初級階段。” 曹飛說。

據曹飛介紹，2009年，中飛艾維成立之初的規劃并不是制造無人機，而是想做應用。可是經過多方考察發現，當時市面上的無人機都是通用型產品，不夠專業化。八年后的今天，市場上出現了2C和2B的無人機。例如：大疆無人機從2C正在轉向2B，零度智控2B和2 C的產品都涉及，而縱橫一直專注2B的無人機。很多無人機廠商都是從飛控開始，然后轉做無人機。另外，雖然都是跨界走進無人機制造領域，但是最終的目標和產品大不相同。 “如果把無人機與汽車做類比，市面上很多公司生產的民用無人機可以比作小轎車，但是中飛艾維的無人機更像是吊車、工程車，我們希望做無人機領域的三一重工。”

他表示，在無人機的軍用領域，就核心技術來說，中國與國外存在一定的差距。而在民用領域，中國的無人機絕對不會比國外差。尤其是工業級應用，中國走在世界前列。

雖然國外有很多有意思且不錯的新技術，但是與傳統產業的結合很少，這也是因為國外的傳統產業并沒有很迫切的需要做這些革新、創新。而中國正在迎來一個創新的時代，無人機逐漸被應用于農業、風力發電、環保等多個領域，處在一個很好的階段。以無人機在電力行業的應用為例，國外很多還停留在大學的科研教授階段，而在我國已經做了將近八年時間。

無人機在電力行業的應用

在電力行業，無人機究竟能夠提供什么服務?這要從電力行業的痛點說起。

傳統的人工巡線無法滿足電網運行的需求。一是，巡線作業量極大。全國110千伏以上的輸電線路，118.5萬公里，80%-90%在大山里。傳統的巡線，需要每個月巡視一次，地面巡線需要人拿望遠鏡在現場去看，但很多時候沒有路可走，這是很典型的一個工作場景。二是，人工巡線效率低。巡線大多數時候都需要人們翻山越嶺，導致巡線時間長、效率低。三是，地面觀測效果差。一個鐵塔約三五十米高，在地面因為會有遮障很難看清楚，有時需要爬鐵塔巡查缺陷，但是因為是帶電作業，所以存在很大的安全風險。

無人機巡線服務的出現，可以安全高效地解決電網的需求。曹飛認為，因為無人機不受地形限制，它是傳統人工巡檢效率的20倍以上。中飛艾維可以提供兩種機型滿足電網的不同需求。

一種是固定翼，主要用來通道巡視，就是所謂看看線下有沒有挖沙取土，違章施工、違章建筑或者覆冰、山火，叫線路周邊隱患排查。

另一種是多旋翼，用來對線路本體的精細化巡視，排除施工缺陷。比如：鐵塔的細節，螺栓上螺母是否正確安裝，是否有脫落跡象，或者是施工時未安裝。

此外，無人機還有很多擴展應用，可以帶著紅外進行測溫，因為有些缺陷表面沒問題，但是內部損毀的話會發熱。還可以利用激光掃描進行測距，精準測量導線到樹障的距離。

為了滿足電網的需求，中飛艾維先后推出了多種無人機，從固定翼到多旋翼，從可見光到紅外到激光掃描，從輸電線路巡檢到現在的變電站巡檢。此外，為了讓無人機更加適合電力巡線，在硬件上，中飛艾維無人機采用了比碳纖維還要輕的蜂窩復合材料，而且該材料具備良好的絕緣性。

從自動化到智能化，讓無人機巡檢更智慧

曹飛坦言，現在最大問題是“無人機不無人”，無人機還需要人進行操控，這大幅度降低了巡檢作業的質量和效率。如果實現無人機的自動化，甚至智能化，無疑會有效的解決這一問題。現在，他帶領團隊正在研發一套真正不需要人工干預的“龍巢無人機”巡線方案。

在進入自動化飛行研究后，團隊遇到了很棘手的問題，就是無人機的續航時間還不夠長。于是他們借鑒掃地機器人的工作原理，在鐵塔上安裝充電樁，讓無人機在巡線的過程中電力不足時能夠及時續航，也算給無人機安了一個家，讓它們能夠實時作業。

“這不是我們的異想天開。我們將與電網合作一個科研項目，突出第一條無人機自主巡線的示范線路。這不只在中國，在世界上我們也是第一個!我們要做的不是一個簡單的無人機，而是一個空間巡線機器人。” 曹飛鄭重表示，這一目標的實現，需要實現“四化”，即：經驗數據化、采集標準化、識別機器化、數據資產化。

經驗數據化：前期通過人工數據采集和分析，形成基礎的3D數字空間地圖，從而讓無人機可以自主飛行。

采集標準化：通過基礎的空間地圖，配合高精度自主定位技術和自主編程拍攝技術，實現了標準化的數據采集。

識別機器化：基于海量的標準化無人機巡檢線路數據，開始逐步實現人工智能缺陷識別。

數據資產化：中飛艾維與電網合作建立無人機巡線精益管理系統，實現對無人機電力巡檢作業流程的閉環管理及巡檢數據的歸集、整理、分類和篩選等。因為在巡線之前，無人機沒有線路等信息，零散的數據價值不高，所以通過采用微軟Azure等云平臺進行存儲和計算，可以自動化為用戶提供分析報告。這也正是中飛艾維推動電網從自動化到智能化的轉變。

中飛艾維：造飛機不是我們的目標

作為工業無人機運營服務的開創者，憑借深厚的電力背景以及對無人機和電力行業的深入了解，目前中飛艾維開創了多項無人機電力巡線應用，參與制定了無人機電力作業指導書及企業標準，其無人機巡線作業服務已經覆蓋全球20多個省市，市場覆蓋范圍第一。

放眼未來，曹飛表示：“在一個行業里，我們會做專做透，造飛機不是我們的目標。我們是以無人機為工具，對傳統產業進行數據采集，同時利用人工智能技術對采集的數據進行分析。最終，利用這些數據對電網進行產業結合，促進產業升級，這是我們的目標。”

其中，對于人工智能技術的應用，曹飛認為主要可應用于兩個方面：一是，前期的飛行。把飛行的軌跡加入航線，設定無人機的飛行參數和照相機參數，讓計算機自動規劃飛行軌跡，進行優化。二是，后期的數據分析。例如：圖像的識別，將照片去重，去除質量不好的照片等。

采訪最后，談到微軟加速器對于中飛艾維的幫助時，曹飛表示，微軟加速器給中飛艾維搭建了一個平臺，讓中飛艾維可以站在巨人肩膀上。首先，在業務上，微軟與中飛艾維進行了對接，共享了一些微軟的能源大客戶資源，比如霍丁威爾這種國際頂尖的公司。其次，在云計算方面，微軟為中飛艾維提供了算法平臺，幫助中飛艾維向前邁進了一步。微軟加速器·北京在第二期校友互惠合作參訪計劃中實地走訪了中飛艾維。邀請微軟、合作伙伴、投資人、媒體以及多名校友企業創始人齊聚中飛艾維公司，共同考察了工作環境和生產車間，一起探討了行業解決方案并建立了合作意向。

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