确保公用事业基础设施（电网、管道、风电场和太阳能电池板）安全运行至关重要。旧的检查方法存在重大问题：风险高、成本高、效率低。无人机正在改变这一切。它们速度快、精度高，并且可以搭载多个传感器，使其成为公用事业领域数字化变革的主要工具。它们改变了数据采集、风险评估和修复计划的方式。
一、无人机在公共设施巡检中的巨大价值
无人机给公用事业带来了巨大的好处，特别是在安全性和速度方面。
以前的检查工作非常危险。工人们需要爬塔或在崎岖不平的地面上行走。无人机避免了这种风险。它们使用摄像头和热传感器进行远距离近距离检查。这保障了工人的安全。因此，公司减少了在安全措施上的支出。他们可以将熟练的工人转移到维修和规划上。
无人机还能节省时间和金钱。直升机速度快，但成本高。步行检查速度慢。无人机是最佳选择。一架无人机一天就能检查多座塔楼或数公里长的管道，比人工检查快得多。此外，在暴风雨或地震发生后，无人机是第一批检查受损情况的工具。它们能迅速指示维修人员采取哪些措施，从而有助于快速恢复电力。
无人机还能提升数据质量。它们使用4K摄像机、热像仪、紫外线传感器和激光雷达（ LiDAR ）。数据从仅仅看到问题到准确了解问题的严重程度。例如，热像仪可以测量输电线上的热点。这可以告诉规划人员问题是否紧急。激光雷达可以创建设备的3D模型。这些模型可以提供精确的数字，用于管理输电线附近的树木。
（从NASA UAS 研究中了解有关无人机中 LiDAR 集成的更多信息。）
二、人工智能和大数据：让无人机数据变得有用
无人机数据与人工智能 (AI)和大数据工具相结合，将发挥最大作用。这套由空中、云端和智能工具组成的系统，正在改善公用事业管理。
人工智能可以立即发现并标记数据中的问题。以前的分析需要花费大量时间。现在，人工智能模型只需查看图片，就能快速发现诸如螺栓缺失或设备损坏等问题。人工智能会对问题进行分类并给出评分。
人工智能还能帮助预测设备何时会发生故障。它能够分析无人机随时间变化的数据，例如不同月份的热图像。它能够发现细微的变化，例如金属生锈或热点温度升高。这种分析有助于规划维护计划。公用事业公司可以在设备发生故障之前进行修复。这不仅节省了成本，还避免了停电。
此外，激光雷达数据还用于构建数字孪生。这些是设备的精确数字副本。人工智能可以处理这些副本。管理人员可以在计算机中测试维修，并观察暴风雨中会发生什么。然后，系统会根据损坏部件的重要性，决定需要首先修复哪个部件。
（阅读 IBM 提供的有关基础设施的数字孪生应用的信息。）
三、毫米波雷达：应对各种天气
无人机主要使用摄像头和激光雷达。但这些传感器在雾、雨或烟雾环境下效果不佳。为了随时检查，公用事业公司需要一个能够在恶劣天气下工作的传感器：毫米波 (mmWave) 雷达。
毫米波雷达使用高频波（30 至 300 GHz）。这些波可以穿透雾、雨、灰尘和烟雾。将这种雷达安装在无人机上将带来新的益处。
首先，它可以帮助无人机在恶劣天气下安全飞行。雷达能够提供精确的距离和速度数据。这对于超视距 (BVLOS)飞行至关重要。它确保无人机在能见度低的情况下不会撞到细电线或塔。
其次，毫米波可以探测到某些材料的表面之下。这有助于发现相机无法发现的问题。例如，它可以检查风力涡轮机叶片中是否存在水渍或隐藏在油漆下的裂缝。这有助于及早发现问题。
最后，毫米波可以测量非常微小的运动。它可以检查风中电线的细微震动，也可以检查塔架部件的微小弯曲。这为预测结构何时可能失效提供了新的数据。
毫米波雷达与摄像头和激光雷达相结合，构成了一个非常可靠的传感器系统。该系统将在任何情况下确保公用事业网络的稳定和安全。
（了解 Linpowave 的工业毫米波雷达如何增强恶劣环境下的无人机感应。）
常见问题 (FAQ)
Q1. 什么是 BVLOS 飞行？为什么它对于无人机检查很重要？
BVLOS 指的是超视距飞行。无人机检查通常需要飞得很远，超出了飞行员的视线范围。BVLOS 允许无人机自行飞行这些长距离航线。这使得检查速度更快。
（请参阅faa.gov上的 FAA 的 BVLOS 指南。）
Q2. AI 如何让无人机数据变得更好？
人工智能通过检查数据并确保其一致性来确保数据的真实性。无人机的飞行程序会确保所有照片都以相同的角度拍摄。然后，人工智能会处理这些数据。这样，人们就可以比较几个月前拍摄的照片，发现细微的变化。
（了解 Linpowave 如何集成基于 AI 的雷达数据处理。）
Q3. 公司启动无人机项目时首先要花钱做什么？
资金主要花在三件事上：高质量的无人机（它们必须飞行很长时间并携带重型传感器）、昂贵的传感器（如工业激光雷达和热像仪）以及使用人工智能研究数据的软件。
Q4. 人工智能如何帮助规划公用事业系统的修复？
人工智能通过分析无人机的热成像和视觉数据来提供帮助。它可以发现哪些部件正在逐渐损坏。然后，人工智能可以预测部件何时会损坏。这让公司能够在部件出现故障之前进行修复。
（阅读Energy.gov上的相关案例研究）。
问5：毫米波雷达如何使无人机在电力线附近更安全？
毫米波雷达提供非常精确的距离数据。它是一种额外的安全系统。它可以探测到无人机可能撞到的细电线和其他物体。即使在恶劣天气下，当无人机飞近电线时，这也能确保其安全。
（了解 Linpowave 的无人机 4D 雷达技术。）