4月10日清晨,搭载红外摄像头的无人机从龙河口水库闸坝旁的机巢腾空而起,以5米/秒的速度沿着55公里输水管线飞行巡检。就在其西边的佛子岭水库上空,同样螺旋嗡鸣,“天空地一体化”低空技术正在守护“新中国第一坝”。来自合肥的低空经济场景和低空技术,正在探索低空+水利的新应用。
低空智慧巡检
一天完成原先两周的工作量
龙河口引水工程,安徽省重点跨区域调水工程,也是合肥迄今原水管道最长的大型跨区域调水工程。河水从龙河口水库出发,流至肥西县磨墩水库,全长55千米。从2024年1月正式通水以来,已累计送水两千余万方,安全运行五千小时,为合肥市民送去了优质的万佛湖水源。
然而,在这绵延55千米背后,是合肥水务集团原水公司(简称“原水公司”)巡检人员的艰辛与挑战。
“原先我们采用的是人+车+手动无人机的模式进行巡检,全线巡检完需要两周时间。”原水公司经理赵宏伟告诉记者,巡检工作不仅耗时,巡检员们还要面对复杂的地形和安全隐患。
“沿线我们铺设的管道总长165千米,阀门440个、阀井421座,巡检线路跨越肥西县、舒城县、合肥市高新区等多个行政区,地形复杂,涵盖林地、农田、山体、河道等。”为了应对这些挑战,去年,合肥水务集团原水公司对外开放“场景机会”,征集更高效、更智慧的巡检解决方案。
随着合肥低空经济的蓬勃发展,无人机巢巡检新模式在龙河口水域上空悄然展开,为保障城市供水安全注入了新的活力。
“在我们开放‘场景机会’后,很多低空经济领域前来对接。最终我们选择和中国通号、大疆等企业合作,去年10月开始试点低空智慧巡检。”赵宏伟介绍,原水公司前期将所有管线、阀井数据录入GIS系统,实现了数据的可视化与信息化管理。
在巡检方式上,原水公司采用了无人机巡检及人工踏检相结合的空地一体化模式。原先两周才能完成的全线巡检,如今只需要一天。在这一模式下,只要提前设定好飞行时间、航线、速度等数据,每天无人机就会自动起落和巡检,将前方采集的情况实时推送给后台。
“我们目前设定的是80-110米的离地高度和5米/秒的飞行速度,让无人机自动沿管线仿地飞行,获取地表影像数据,对阀井等关键部位自动拍照比对,能够快速发现各类安全隐患。”赵宏伟举例,通过4K影像和人工智能算法等技术,镜头如鹰隼般扫描着下方蜿蜒穿过山林的"城市水脉",阀井盖板位移、地表沉降等厘米级变动都能被,精准“捕捉”。
一旦前端发现异常,如地面塌陷、非法施工等,无人机巢会立即发出警报,并将相关信息传输至原水公司的监控中心,巡检人员就会立即启动应急预案,赶赴现场进行处理。
今年3月,得益于低空智慧巡检,原水公司在短时间内发现舒城段管线旁有机械施工,可能引发爆管等风险。原水公司迅速启动管网保护行动,与辖区部门和施工单位协商,确保工期与管道安全不受影响。
创新无人机“蛙跳”技术
守护“新中国第一坝”
当低空经济遇上新质生产力,守护城市水脉有了更轻盈的打开方式。合肥“低空+水利”的探索,也为更多水利工程提供了可复制的智慧样本。
佛子岭水库,是新中国成立之初自行设计、建设的第一座钢筋混凝土连拱坝,也是新中国第一座具有国际先进水平的大型连拱坝水库有着“新中国第一坝”之称。如今,来自合肥的低空技术也在这片水库的上空发挥助力。
记者从中科安飞(合肥)科技有限公司(简称“中科安飞”)了解到,该公司的无人机自动机库技术,已经成功助力佛子岭水库实现自动化巡检。
中科安飞技术人员告诉记者,通过部署无人机自动机库,结合高清摄像头、双光谱相机等设备,无人机可按预设路线自动巡检,实时监测水库大坝、水面及周边环境,数据回传至无人机指挥调度平台,为春灌供水安全与防汛减灾注入科技动能。
眼下,利用佛子岭水库周边的通信基站,中科安飞已经部署5台无人机自动机巢,复用通信基站的场地、网络、电力、安防、维护等资源,让机巢可以直接安装在通信铁塔上,实现了无人机自动起降、巡航、拍摄、充电等一系列流程化作业。
无人机长时间工作电量告急怎么办?中科安飞技术人员解释,飞行系统会进行智能研判电量,指挥无人机自动到塔上机巢补电。“补给”结束后继续起飞,完成剩余作业任务,真正实现了无人机巡检远程作业。
值得一提的是,佛子岭水库无人机巡飞项目还创新性采用了无人机“蛙跳”技术。2台无人机可以在5个不同机巢之间自动起降、充电,从而实现库区长距离、大范围的连续巡检,极大提升了巡检效率和巡检范围。“‘蛙跳’技术不仅解决了传统巡检方式中人力不足、覆盖不全的难题,还实现了无人化、智能化操作。”
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