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技术支持

大疆M30T电网|杆塔巡检应用案例

更新时间：2022-04-26   点击次数：1617次

大疆M30T电网|杆塔巡检应用案例

产品描述

大疆无人机M30T，飞行安全系数高，六向避障系统，可以满足绝大多数场景的安全飞行，起降方便，操作简单，镜头像素高，效率高，搭载红外 变焦 广角相机于一体，极大的提高了项目完成效率。相对于传统人工来讲 安全 效率翻倍。


现状与典型挑战

配电部分在整个电网系统中属于终端部分，直接将有效电力输送至终端受电用户。我国配电架空线路具有“覆盖范围广、基建环境差、传输距离远"的特点一直困扰线路巡检人员，并且受地理位置和气象天气的影响，传统人工巡检作业的模式已经远远无法满足现有配电架空线路规模。


线路距离长 配电线路覆盖范围广，其总线路长度是输电线路的3倍以上。


环境多样 线路距离长配电线路环境包含城区高楼、山地起伏等多种复杂环境环境多样供电所日常工作繁重，传统方式难以有效完成常规巡检任务人力紧缺配电部分在整个电网系统中属于终端部分，直接将有效电力输送至终端受电用户。我国配电架空线路具有“覆盖范围广、基建环境差、传输距离远"的特点一直困扰线路巡检人员，并且受地理位置和气象天气的影响，传统人工巡检作业的模式已经远远无法满足现有配电架空线路规模。




项目背景



该项目位于深圳市龙岗区甘坑的一座山上的两座电塔。


甲方需求


工期半天，提交这两座塔的视频 。包括广角 ，变焦， 热成像红外视频 ，以及杆塔上绝缘子， 和一些连接处螺丝的高清图片。


甲方用途

在一些变焦的高清图片上，来判断是否需要去维护 以及杆塔上的现状 预防会出现问题 造成不必要的损失。


作业地点

位于龙岗甘坑的一座山上，附近是公交站  施工现场。


测区基本情况

测区大部分为山，周边是一个公交总站，以及施工现场高山，山上高压线离测区较近，可能会影响到飞行安全。

项目难点

1. 测区一边山体较高，高压线较多，做视频拍摄 航点飞行时会有撞线危险

2. 该区域有施工现场，塔吊较高，飞行安全风险较高

3. 项目周期较短，客户急需整个电塔细节照片成果

4. 传统测绘仪器难以满足客户需求效率低，固定翼无人机起降不便，获取成果有限




采用的设备以及后处理软件



本次项目采用M30T一套

经纬M30系列无人机搭载混合传感器负载，旗舰级性能。16倍光学变焦相机，可在安全距离下，高效率针对导线、绝缘子、杆塔、金具等设备进行全面检查。配合六向避障，冗余设计、低光智能拍照等全新功能，保障自主飞行巡检工作。混合传感器搭配，目标尽在掌握。旗舰级六方向避障配置，保护作业安全，助力自主飞行，六向安全避障。

双RTK冗余设计，极大提升了复杂电磁环境下的飞行安全和稳定性。相机算法优化，逆光情况仍可高效拍摄，提升巡检质量效果。

轻巧便携，随时待命，机身高度集成，收纳体积小，方便携行。可随时出发，快速部署。

经纬 M30 系列高度集成了广角、变焦、热成像（仅 M30T 含）及激光测距传感器，无论距离远近、白天黑夜，目标尽在掌握。




整体作业方案



1. 前期入场查看测区情况，无人机飞到空中查看杆塔高度周围障碍物及飞行是否安全，M30T进行飞行数据采集，拍摄视频 细节处照片

2. M30T飞行使用内置网络RTK

3. 外业飞行人员共两名，内业数据处理人员一名

4. 整个项目时长一个小时，外业飞行用时30分钟，内业数据检查30分钟

拍摄两座杆塔的视频 视频包括 红外 广角 变焦视频

效果图如下：

技术参数

飞行器

  • 尺寸（展开，不包含桨叶） 

  • 470×585×215 mm（L×W×H）

  • 尺寸（折叠）

  • 365×215×195 mm（L×W×H）

  • 对角线电机轴距

  • 668 mm

  • 重量（含两块电池）

  • 3770 ± 10 g

  • 最大起飞重量

  • 3998 g

  • 工作频率

  • 2.4000-2.4835 GHz；5.725-5.850 GHz

  • 发射功率 (EIRP)

  • 2.4 GHz：<33 dBm（FCC）；<20 dBm（CE/SRRC/MIC）
    5.8 GHz： <33 dBm（FCC/SRRC）；<14 dBm（CE）

  • 悬停精度（无风或微风环境）

  • 垂直：
    ±0.1 m（视觉定位正常工作时）；
    ±0.5 m（GPS正常工作时）；
    ±0.1 m（RTK定位正常工作时）；
    水平：
    ±0.3 m（视觉定位正常工作时）；
    ±1.5 m（GPS正常工作时）；
    ±0.1 m（RTK定位正常工作时）；

  • RTK 位置精度（在 RTK FIX 时）

  • 1 cm + 1 ppm（水平）
    1.5 cm + 1 ppm（垂直）

  • 最大旋转角速度

  • 俯仰轴：150° /s，航向轴：100° /s

  • 最大俯仰角度

  • 35°（N挡且前视视觉系统启用：25°）

  • 最大上升/下降速度

  • 6 m/s，5 m/s

  • 最大倾斜下降速度

  • 7 m/s

  • 最大水平飞行速度

  • 23 m/s

  • 最大飞行海拔高度

  • 5000 m（1671桨叶）
    7000 m（1676高原桨叶）

  • 最大可承受风速

  • 15 m/s（七级风）
    起飞降落阶段最大可承受风速为12 m/s

  • 最大悬停时间

  • 36 分钟

  • 最大飞行时间

  • 41 分钟

  • 电机型号

  • 3511

  • 螺旋桨型号

  • 1671；1676（高原桨-选配）

  • IP 防护等级

  • IP55

  • GNSS

  • GPS+Galileo+BeiDou+GLONASS（仅在RTK模块开启时支持GLONASS）

  • 工作环境温度

  • -20℃ 至 50℃

云台

  • 角度抖动量

  • ±0.01°

  • 可控转动范围

  • 平移：±90°，俯仰：-120°至+45°

  • 结构设计范围

  • 平移：±105°，俯仰：-135°至+60°，横滚：±45°

变焦相机

  • 影像传感器

  • 1/2" CMOS，有效像素4800 万

  • 镜头

  • 焦距：21-75 mm（等效焦距：113-405 mm）
    光圈：f/2.8-f/4.2
    对焦距离：5 m至无穷远

广角相机

  • 影像传感器

  • 1/2" CMOS，有效像素1200万

  • 镜头

  • DFOV：84°
    焦距：4.5 mm（等效焦距：24 mm）
    光圈：f/2.8
    对焦距离：1 m至无穷远

红外相机

  • 热成像传感器

  • 非制冷氧化钒（VOx）

  • 镜头

  • DFOV：61°
    焦距：9.1 mm（等效焦距：40mm）
    光圈：f/1.0
    对焦距离：5m 至无穷远

  • 红外测温精度

  • ±2℃或±2%，取较大值

飞行相机

  • 分辨率

  • 1920 × 1080

  • DFOV

  • 161°

  • 帧率

  • 30 fps

激光模块

  • 波长

  • 905 nm

  • 最大激光功率

  • 3.5 mW

  • 单脉冲宽度

  • 6 ns

  • 测量精度

  • ± (0.2 m + D×0.15%)
    其中 D 表示与垂直反射面之间的距离

  • 测量范围

  • 3-1200 m（0.5×12 m、20%反射率的垂直反射面）

视觉系统

  • 障碍物感知范围

  • 前：0.6-38 m
    上下后左右：0.5-33 m

  • FOV

  • 65°(H)，50°(V)

  • 使用环境

  • 表面有丰富纹理，光照条件充足(>15 lux，室内 日光灯正常照射环境)

红外感知系统

  • 障碍物感知范围

  • 0.1-10 m

  • FOV

  • 30°

  • 使用环境

  • 漫反射，大尺寸，高反射率（反射率>10%）障碍物

智能飞行电池（TB30）

  • 容量

  • 5880 mAh

  • 电压

  • 26.1 V

  • 电池类型

  • Li-ion 6S

  • 能量

  • 131.6 Wh

  • 电池整体重量

  • 约685 g

  • 工作环境温度

  • -20℃ 至 50℃

  • 理想存放环境温度

  • 20℃ 至 30℃

  • 充电环境温度

  • -20℃至40℃（当电池温度低于10℃时，电池会启动自加热功能，在低温环境下充电有可能会降低电池使用寿命）

  • 化学体系

  • 镍钴锰酸锂

LED 补光灯

  • 有效照明距离

  • 5 m

  • 照明方式

  • 60Hz，常亮

遥控器

  • 显示屏

  • 7.02 英寸触控液晶显示屏，分辨率1920×1200，最大亮度1200 cd/m2

  • 内置电池

  • 类型:Li-ion(6500 mAh @ 7.2 V)
    充电方式:电池箱或最大功率 65W(最大电压为 20V)的 USB-C 快充充电器
    充电时间:2 小时
    化学体系:镍钴铝酸锂

  • 外置电池（WB37智能电池）

  • 容量:4920 mAh
    电压:7.6 V
    类型:Li-ion
    能量:37.39 Wh
    化学体系:钴酸锂

  • 续航时间

  • 内置电池：约3.3 小时
    内置电池+外置电池：约6小时

  • IP 防护等级

  • IP54

  • GNSS

  • GPS+Galileo+BeiDou

  • 工作环境温度

  • -20℃ 至 50℃

O3 图传行业版

  • 工作频率

  • 2.4000-2.4835 GHz；5.725-5.850 GHz

  • 最大信号有效距离（无干扰、无遮挡）

  • 15 km（FCC）；8 km（CE/SRRC/MIC）  

  • 最大信号有效距离（有干扰）

  • 强干扰（密集楼宇、居民区等）：1.5-3 km（FCC/CE/SRRC/MIC）
    中干扰（城郊县城、城市公园等）：3-9 km（FCC）；3-6 km（CE/SRRC/MIC）
    弱干扰（远郊野外、开阔农田等）：9-15 km（FCC）；6-8 km（CE/SRRC/MIC）

  • 等效全向辐射功率 (EIRP)

  • 2.4 GHz:<33 dBm(FCC);<20 dBm(CE/SRRC/MIC)
    5.8 GHz:<33 dBm(FCC);<14 dBm(CE);<23 dBm(SRRC)

Wi-Fi

  • 协议

  • Wi-Fi 6

  • 工作频率

  • 2.4000-2.4835 GHz；5.150-5.250 GHz；5.725-5.850 GHz

  • 等效全向辐射功率 (EIRP)

  • 2.4 GHz：<26 dBm（FCC）；<20 dBm（CE/SRRC/MIC）
    5.1 GHz：<26 dBm (FCC)；<23 dBm (CE/SRRC/MIC)
    5.8 GHz：<26 dBm（FCC/SRRC）；<14 dBm（CE）

蓝牙

  • 协议

  • 蓝牙 5.1

  • 工作频率

  • 2.4000-2.4835 GHz

  • 等效全向辐射功率 (EIRP)

  • <10 dBm

智能电池箱(BS30)

  • 外形尺寸

  • 353×267×148 mm

  • 空箱重量

  • 3.95 kg

  • 支持电池

  • TB30 智能飞行电池
    WB37 智能电池

  • 输入

  • 100-240 VAC，50/60 HZ

  • 输出

  • TB30 电池接口：26.1 V，8.9 A（最多可同时支持两个接口输出）
    WB37 电池接口：8.7 V，6 A

  • 输出功率

  • 525 W

  • USB-C 接口

  • 最大输出功率65 W

  • USB-A 接口

  • 最大输出功率10 W（5 V，2 A）

  • 空载功耗

  • ＜ 8 W

  • 低温加热电池输出功率

  • 约 30 W

  • 工作环境温度

  • -20℃ 至 40℃

  • IP 防护等级[3]

  • IP55（电池箱盖子需合上）

  • 充电时间[6]

  • 约30分钟（两块TB30电池由20%充至90%）
    约50分钟（两块TB30电池由0%充至100%）

  • 保护功能

  • 防倒灌保护
    短路保护
    过压保护
    过流保护
    过温保护



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