鄂爾多斯的一個風(fēng)力發(fā)電場,30多層樓高的風(fēng)機(jī)稀稀疏疏地佇立在廣闊的大平原,在每一個風(fēng)機(jī)上空,幾個小黑點(diǎn)繞著二三十米長的風(fēng)葉緩緩移動。這是正在巡檢風(fēng)葉的無人機(jī),但在荒無人煙的四周,看不到飛手的影子。
在高達(dá)數(shù)十億美元的風(fēng)電運(yùn)維市場,葉片的日常巡檢非常重要。一臺風(fēng)力電機(jī)的造價(jià)約1000萬元人民幣,在自然環(huán)境惡劣的西部或沿海地帶,風(fēng)機(jī)的葉片受損率較高,幾十米長的葉片維修更換成本高達(dá)百萬元人民幣。
為風(fēng)力發(fā)電場提出無人機(jī)自動巡檢方案的是一家視覺創(chuàng)業(yè)公司—擴(kuò)博智能Clobotics。他們改造了無人機(jī),用搭載的工業(yè)相機(jī)拍攝風(fēng)葉照片,傳回云端后拼接成完整圖片,再用算法找出可能存在的缺陷,最后出具預(yù)判數(shù)據(jù)給維修人員,他們會根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作維修報(bào)告。這樣一來,原先需要5個人一組一天用吊籃巡檢一臺風(fēng)車的工作,現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)一個人一天用無人機(jī)巡檢8臺風(fēng)車,效率提升了40倍。
![擴(kuò)博智能無人機(jī)巡檢風(fēng)葉插圖 正在巡檢風(fēng)葉的無人機(jī)](http://www.lykp.org.cn/wp-content/uploads/2020/10/2020101013350293.jpg?x31600)
過去幾年,大數(shù)據(jù)推動的無人機(jī)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模。從農(nóng)業(yè)植保到航海數(shù)據(jù)收集,無人機(jī)不再是局限小眾的航拍工具,通過計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)算法,它們正在為商業(yè)客戶從數(shù)據(jù)中挖掘新的價(jià)值。
但在國內(nèi),無人機(jī)對商業(yè)客戶大數(shù)據(jù)處理還在起步階段。擴(kuò)博智能Clobotics在做的事情是,從IoT設(shè)備采集數(shù)據(jù),利用云端大數(shù)據(jù)平臺、機(jī)器視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)等模型算法處理和分析數(shù)據(jù),向企業(yè)用戶提供預(yù)測和預(yù)判數(shù)據(jù)分析服務(wù)。這家成立僅一年多的公司由此獲得了GGV紀(jì)源資本的首輪投資,并在年初拿到了500萬美元的A+輪融資。除了無人機(jī)自動巡檢風(fēng)機(jī)外,擴(kuò)博智能Clobotics的業(yè)務(wù)還包括零售業(yè)的貨架貨品智能識別,不過風(fēng)電巡檢是該公司的重點(diǎn)市場。
在創(chuàng)辦擴(kuò)博智能Clobotics之前,嚴(yán)治慶曾擔(dān)任微軟大中華區(qū)副總裁兼市場營銷及運(yùn)營總經(jīng)理,在微軟工作了16年。2016年年底,他離開職業(yè)“舒適區(qū)”,加入了一家無人機(jī)創(chuàng)業(yè)公司。在熟悉了無人機(jī)硬件產(chǎn)業(yè)鏈后,嚴(yán)治慶認(rèn)為無人機(jī)的核心價(jià)值不是硬件,而是“后面的數(shù)據(jù)處理”—企業(yè)級客戶真正需要的并不僅僅是一架無人機(jī)在飛行,他們想要有一雙眼睛在天空,可以把圖片拍下來,之后做數(shù)據(jù)的處理,提升生產(chǎn)力。
公司成立時(shí),嚴(yán)治慶把目標(biāo)放在企業(yè)用戶上,提供的機(jī)器視覺服務(wù)的定位是“提供生產(chǎn)力工具”。在他看來,微軟Office是一個典型的生產(chǎn)力工具代表—Word、Excel和PPT,職業(yè)人士都不能離開這三個工具,工作效率也做到大幅提高。作為一個工具型軟件,微軟Office可以獨(dú)立使用、獨(dú)立付費(fèi),不用依賴其他軟件而存在。
最早對預(yù)測數(shù)據(jù)感興趣的是風(fēng)電企業(yè)。2017年國家發(fā)改委調(diào)低了陸上風(fēng)電的補(bǔ)貼,從2018年起,每年會減少60億元左右的風(fēng)電補(bǔ)貼資金,風(fēng)電的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)最多調(diào)低了14%左右。對于風(fēng)電企業(yè)來說,“斷奶”后,它們必須實(shí)打?qū)嵉氐绞袌錾先ベ嵢∶恳环皱X利潤了,首先要砍的就是運(yùn)維費(fèi)用,需要更加精打細(xì)算?!爱?dāng)時(shí)我們也覺得風(fēng)電巡檢是剛需了。3年前做不出來,因?yàn)轱L(fēng)電正在迅速擴(kuò)張期。”嚴(yán)治慶對《第一財(cái)經(jīng)周刊》表示。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)造價(jià)昂貴,一臺通常在1000萬元左右,一般來說,風(fēng)機(jī)最長的質(zhì)保時(shí)間也就是5年。到了2017年,大量的風(fēng)機(jī)過了保修期,風(fēng)場只能自己雇傭工人維修。此外,風(fēng)葉巡檢又是一門精細(xì)活。風(fēng)葉非常寬大,最大的風(fēng)電葉片長度能夠達(dá)到40米以上,比10層樓房還高。它們要承載巨大的風(fēng)力作用,即使表面一個幾毫米的裂縫,裂紋都會延展,一臺風(fēng)機(jī)的3個葉片通常需要5個人花上6個小時(shí)才能完成檢查。
![擴(kuò)博智能無人機(jī)巡檢風(fēng)葉插圖1 擴(kuò)博智能無人機(jī)巡檢風(fēng)葉](http://www.lykp.org.cn/wp-content/uploads/2020/10/dycj201808dycj20180813-2-l.jpg?x31600)
創(chuàng)立初期,嚴(yán)治慶和團(tuán)隊(duì)只是確定了要做無人機(jī)+機(jī)器視覺識別的方向,直到風(fēng)電客戶在展會親自找上門來,他們敏銳地發(fā)現(xiàn),這是一個值得下注的好機(jī)會。團(tuán)隊(duì)人員開了幾個小時(shí)的車趕到風(fēng)場,當(dāng)看到“蜘蛛人”們在非常惡劣的氣候環(huán)境中一點(diǎn)點(diǎn)攀上上百米高的風(fēng)機(jī),嚴(yán)治慶的感覺是“非常震撼”。
在嚴(yán)治慶看來,在此之前,龐大的巡檢工作量很難靠新技術(shù)完成。一個風(fēng)機(jī)有200多個傳感器,然而風(fēng)葉是唯一一個沒有辦法安裝傳感器監(jiān)控的部件?!澳壳皞鹘y(tǒng)的葉片巡檢方式依靠人工采用吊籃和望遠(yuǎn)鏡觀望進(jìn)行初判,即便使用無人機(jī)也需要配備經(jīng)驗(yàn)豐富的飛手,飛收控制無人機(jī)采集回?cái)?shù)據(jù)后,反饋給運(yùn)維人員判斷疑似缺陷部位?!彼f。
風(fēng)電企業(yè)一開始嘗試使用過無人機(jī)巡檢,但需要一個飛手在地面操控,另一個工作人員得用iPad追蹤軌跡,從來沒有實(shí)現(xiàn)過完全自動化作業(yè)。在風(fēng)場的高空,無人機(jī)往往會遇到四五級大風(fēng),它們一旦顛簸起來,很難操控。
此外,建立在偏遠(yuǎn)的山區(qū)或者海邊的風(fēng)場,往往很難招到合格的飛手?!澳壳?,飛手?jǐn)?shù)量和能力非常有限,還是吊籃的模式?!盇+輪跟投方首建投資本的副總經(jīng)理薛幼橋告訴《第一財(cái)經(jīng)周刊》。
擴(kuò)博智能Clobotics為此開發(fā)了能自動巡檢的無人機(jī)。只需要通過快遞把無人機(jī)運(yùn)到風(fēng)場,客戶自己就可以操作無人機(jī),讓無人機(jī)在葉片周圍自動巡檢。對風(fēng)場來說,顯然頗具吸引力。
做行業(yè)客戶的生意,最關(guān)鍵的就是滿足客戶特殊需求,每一個行業(yè)的難題都是新問題,團(tuán)隊(duì)只能從頭學(xué)起。比如實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動巡檢的幾個關(guān)鍵問題,工業(yè)相機(jī)改造、無人機(jī)續(xù)航時(shí)間等,都是團(tuán)隊(duì)到了現(xiàn)場不斷調(diào)試改進(jìn)。
而且,中國風(fēng)力資源分散,無論是地形還是氣候差異都很大,無人機(jī)要在這類地區(qū)工作,需要有一套比普通行業(yè)機(jī)更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),還需要適應(yīng)不同的環(huán)境氣候,包括如何應(yīng)對潮濕的氣候以及抵御海邊的狂風(fēng)。
除了硬件問題外,算法也是一個難點(diǎn)。在最初的測試中,無人機(jī)沒有辦法識別風(fēng)機(jī)形狀,當(dāng)一架無人機(jī)跑完一個葉片,沒有辦法找準(zhǔn)第二個葉片的位置,有時(shí)軌跡會偏離幾米,有時(shí)飛到葉片中間才開始拍攝。這樣的結(jié)果便是拍回來的照片沒辦法拼接成完整的葉片,很容易漏掉細(xì)小的缺陷。團(tuán)隊(duì)后來花了一個多月調(diào)整算法,才教會無人機(jī)找準(zhǔn)風(fēng)葉的位置。
![擴(kuò)博智能無人機(jī)巡檢風(fēng)葉插圖2 無人機(jī)自動識別裂縫的技術(shù)](http://www.lykp.org.cn/wp-content/uploads/2020/10/2020101013352027.jpg?x31600)
算法仍然是團(tuán)隊(duì)投入最多的部分。拍攝一個風(fēng)葉都會傳回成百上千張圖片,要把這些圖片拼成一張完整的風(fēng)葉圖片靠的就是算法。“物體識別難度比人臉的更大,因?yàn)槲矬w差別非常大,對于它(擴(kuò)博智能Clobotics)來說,早期的門檻就是技術(shù),包括技術(shù)實(shí)現(xiàn)的效果和速度,中后期的競爭力就是它的商業(yè)服務(wù)能力和市場占有率了。”薛幼橋說。
從市場規(guī)??矗L(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在只占到全國總發(fā)電量的3.3%,但是根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)2014年發(fā)布的風(fēng)電市場研究報(bào)告,中國風(fēng)電裝機(jī)量已達(dá)到了6.5萬臺,而且這幾年還在不斷在增加。每個風(fēng)場每個月就要做一次巡檢,通常需要檢查的風(fēng)機(jī)都在20臺以上。薛幼橋認(rèn)為這是一個急速增長的市場,“如果到2020年,僅僅在中國,風(fēng)電場運(yùn)維市場就能達(dá)到30億美元?!毖τ讟蛘f,“擴(kuò)博智能至少在風(fēng)葉巡檢這塊,搶占了一個有利的先機(jī)?!?/p>
但是風(fēng)電行業(yè)是一個強(qiáng)政策導(dǎo)向的市場,如果國家補(bǔ)貼方案變化,也會影響擴(kuò)博智能Clobotics的業(yè)務(wù)。更大的挑戰(zhàn)是,它目前只能提供初步的預(yù)判數(shù)據(jù),最終葉片的情況如何還是需要人為干預(yù)。
“大家其實(shí)都盯著這個領(lǐng)域,雖然現(xiàn)在這個行業(yè)的技術(shù)門檻比較高,但如果一年后,擴(kuò)博智能還是提供現(xiàn)有的服務(wù),競爭對手很容易進(jìn)來?!毖τ讟蛘f。如何快速獲取足夠多的數(shù)據(jù),又如何盡快開發(fā)出自動識別裂縫的技術(shù),這是擴(kuò)博智能Clobotics需要建立的下一步優(yōu)勢。
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