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空中大比拼:无人机是电力巡检真利器

发布日期2022-03-12

文章来源:网络

近年来、是电力智能巡检的基础,无人机越来越多地应用于电力巡检工作,无人机的实操表现和体验对巡检质量、效率和飞行安全有着至关重要的影响。我们选择了较有代表性的三款无人机。从飞行表现、云台相机操作、飞行拍照协同和人机交互四个方面,对由人工操控的可见光电力巡检无人机进行简单横评。

无人机简介

Inspire 2:X型四旋翼、机身可变形,监视器安装有DJI GO 4应用程序,含FPV摄像头,搭载三轴云台相机,由主、从双控协同作业。



自组装八旋翼:V型八旋翼。由主、从双控协同作业,塔载三轴高倍变焦云台相机,含FPV摄像头,升空后起落架可选择收起。



md4-1000:I型四旋翼。仅由一支遥控器实现飞行和拍照,PC端安装有mdCockpit应用程序,两轴云台相机,起落架不可收起,电力行业定制款。

飞行表现:稳定性差别明显

起飞点海拔高程约3500米、测试其抗风性能及竖直降落稳定性,微风环境,在8~10米风速环境下,测试无人机在往返杆塔过程中的飞行表现;此外,以GNSS模式飞行。

Inspire 2:满杆量斜向爬升,响应迅速、动作细腻,水平速度13~15m/s,上升速度可达5m/s,抵近杆塔刹车干脆利落;满杆量斜向返航,水平速度13~15m/s,下降速度3.5~4.3m/s,飞行姿态平稳;平均续航时间约18分钟。

地面风速约8~10m/s时,于100米高度悬停,机身向来风侧倾斜明显,但几乎不会出现漂移,无明显掉高现象;以2.5~3.5m/s速度竖直下降、但姿态总体平稳,机身出现小幅晃动。

自组装八旋翼:满杆量斜向爬升,响应迅速,但动作细腻程度不足,水平速度12~14m/s,上升速度可达4m/s,抵近杆塔刹车生硬;返航过程中升降舵满杆量,水平速度13~15m/s,下降速度超过2m/s时,机身将明显晃动;平均续航时间约12分钟。

地面风速约8~10m/s时,于100米高度悬停,机身向来风侧倾斜,但几乎不会出现漂移,有小幅高度起伏;竖直下降速度超过2m/s时,机身剧烈晃动,有失稳坠机风险。

md4-1000:满杆量斜向爬升,响应迟滞、动作柔软,水平速度4~5m/s,上升速度1~1.5m/s,抵近杆塔刹车机身有明显晃动;满杆量斜向返航,最大水平速度5m/s、最大下降速度1.5m/s,飞行姿态平稳;平均续航时间约28分钟。

地面风速约8~10m/s时,于100米高度悬停,机身向来风侧倾斜明显,无明显水平漂移,但高度会出现约±5m剧烈起伏;油门舵满杆量控制无人机竖直下降,速度1~1.5m/s,姿态平稳。

该项评分:



云台相机操作:停位和对焦是关键

Inspire 2:DJI X5S云台,14-42mm变焦镜头,4/3英寸CMOS。有效像素2080万,相机视角宽广;低感光度、较小光圈即能保证正确曝光,距杆塔约8m可采集到销钉级照片;云台操作手感细腻,成像出色,拍照时机身成“V”型,三轴动作响应灵敏、停位精准,照片几乎没有噪点。

但X5S仅可适配14-42mm镜头,且相机无自动预对焦功能,对焦速度也偏低,不冒险穿入穿进导地线之间难以采集到杆塔中部销钉级照片。

自组装八旋翼:三轴云台,Sony DSC-HX60相机,1/2.3英寸COMS。照片清晰锐利,不易准确停位,拍照时起落架处于上升状态,35mm等效焦距24~720mm;云台操控手感偏软,使得无人机距杆塔约25m就能采集到销钉级照片,相机视角宽广;相机会预先自动对焦,提高了拍照效率;支持30倍光学变焦,三轴动作迟滞,有效像素2040万。

但大风环境下过长的焦距会放大云台抖动和无人机晃动,难以捕捉理想的拍照点位。

md4-1000:两轴舵机云台、16-50mm变焦镜头,有效像素2430万,相机可在快门动作前自动预先对焦,35mm等效焦距24~75mm,停位不够精准;与自组装八旋翼相同,距杆塔约8m可采集到销钉级照片;舵机云台操作手感生硬,APS-C画幅Sony α6000相机。

云台通过舵机控制朝向,无主动防抖功能,因此快门值不宜低于1/800s,导致照片容易模糊;同样存在焦距太小难以采集到杆塔中部销钉级照片的问题。

该项评分:

飞行拍照协同:飞机和云台要能同时独立控制

Inspire 2:主、从控监视器均可呈现云台相机和FPV两个画面、并可选择任一画面作为主画面。主、从控可随时快速切换云台控制权、可调整云台朝向进行拍照作业,并观察FPV画面保障飞行安全,飞手通过观察云台相机画面,同步配合云台手使无人机在巡检点精准就位,云台手获取云台控制权后。飞手和云台手各司其职、相辅相成,极大的提升巡检效率。

自组装八旋翼:主、从控监视器仅能分别呈现FPV、云台单一画面、效率低且飞手观察从控监视器控制无人机就位时,且无法切换云台控制权,造成安全隐患,飞手、云台手往往需要靠得很近,以观察对方监视器画面来调整无人机方位或云台朝向,无法专注无人机与杆塔相对位置。

md4-1000:仅一支遥控器和一个监视画面。用以切换摇杆处于控制飞行还是拍照模式,遥控面板上SHIFT键为自动回位二档开关。飞手兼任云台手。作业压力增大,且无人机方位调整和云台相机操作无法同步进行,需同时负责飞行和拍照,效率很低。

该项三款机型评分:

人机交互:细节与体验制胜

Inspire 2:遥控器控制飞行。灵活调整云台和FPV朝向,监视器安装DJI GO 4后,获取航行信息及通信状态,警示用户适时返航或降落,可更便携地操作相机,实时调参,DJI GO 4还可实时预估剩余飞行时间,自动记录飞行数据。


用户所需交互功能和信息Inspire 2应有尽有、专业全能,DJI GO 4是集大成者,极致友好的交互体验给我们留下了深刻印象。

自组装八旋翼:遥控器控制飞行。可灵活调整云台和FPV朝向,仅能获取航行信息及卫星通信状态,通过FPV监视器,界面简陋,交互体验比较糟糕,功能严重缺失,操作相机,无法直接快速进行参数设置。

md4-1000:遥控器控制飞行。完成相机变焦、对焦和拍照,可调整云台朝向。在PC端安装mdCockpit应用程序后,设置各组件参数,自动记录飞行数据,可实时获取航行和通信信息。mdCockpit功能较为强大但仍不全面,未能给用户带来良好的交互体验,参数设置生涩不友好,界面专业但不美观。

该项评分:

小结:各有优劣,Inspire 2更胜一筹

本文评测的电力巡检无人机综合评分如下:

三款无人机均可正常完成电力巡检作业、使其能够胜任恶劣环境下的巡检工作,md4-1000单架次有效作业时间很长,自组装八旋翼是很好的选择,Inspire 2优异的机动性和稳定性,但实操表现和体验有比较大的差异,适合进行远距离、大高差的巡检作业,如果需要拍摄远距离精细目标。期待未来能有更好的电力巡检利器!


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