無(wú)人機(jī)又當(dāng)上巡檢員了

袁斯來(lái)

鄂爾多斯的一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，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(gè)風(fēng)機(jī)上空，幾個(gè)小黑點(diǎn)繞著二三十米長(zhǎng)的風(fēng)葉緩緩移動(dòng)。這是正在巡檢風(fēng)葉的無(wú)人機(jī)，但在荒無(wú)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(chǎng)，葉片的日常巡檢非常重要。一臺(tái)風(fēng)力電機(jī)的造價(jià)約1000萬(wàn)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(zhǎng)的葉片維修更換成本高達(dá)百萬(wàn)元人民幣。

為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)提出無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案的是一家視覺(jué)創(chuàng)業(yè)公司—擴(kuò)博智能Clobotics。他們改造了無(wú)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(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作維修報(bào)告。這樣一來(lái)，原先需要5個(gè)人一組一天用吊籃巡檢一臺(tái)風(fēng)車(chē)的工作，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)人一天用無(wú)人機(jī)巡檢8臺(tái)風(fēng)車(chē)，效率提升了40倍。

過(guò)去幾年，大數(shù)據(jù)推動(dòng)的無(wú)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(wú)人機(jī)不再是局限小眾的航拍工具，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)算法，它們正在為商業(yè)客戶(hù)從數(shù)據(jù)中挖掘新的價(jià)值。

但在國(guó)內(nèi)，無(wú)人機(jī)對(duì)商業(yè)客戶(hù)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(tái)、機(jī)器視覺(jué)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(hù)提供預(yù)測(cè)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(wàn)美元的A+輪融資。除了無(wú)人機(jī)自動(dòng)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(shí)別，不過(guò)風(fēng)電巡檢是該公司的重點(diǎn)市場(chǎng)。

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(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)及運(yùn)營(yíng)總經(jīng)理，在微軟工作了16年。2016年年底，他離開(kāi)職業(yè)“舒適區(qū)”，加入了一家無(wú)人機(jī)創(chuàng)業(yè)公司。在熟悉了無(wú)人機(jī)硬件產(chǎn)業(yè)鏈后，嚴(yán)治慶認(rèn)為無(wú)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(jí)客戶(hù)真正需要的并不僅僅是一架無(wú)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(lái)，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(hù)上，提供的機(jī)器視覺(jué)服務(wù)的定位是“提供生產(chǎn)力工具”。在他看來(lái)，微軟Office是一個(gè)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(kāi)這三個(gè)工具，工作效率也做到大幅提高。作為一個(gè)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(lài)其他軟件而存在。

最早對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)感興趣的是風(fēng)電企業(yè)。2017年國(guó)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(huì)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(duì)于風(fēng)電企業(yè)來(lái)說(shuō)，“斷奶”后，它們必須實(shí)打?qū)嵉氐绞袌?chǎng)上去賺取每一分錢(qián)利潤(rùn)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(jué)得風(fēng)電巡檢是剛需了。3年前做不出來(lái)，因?yàn)轱L(fēng)電正在迅速擴(kuò)張期?！眹?yán)治慶對(duì)《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(tái)通常在1000萬(wàn)元左右，一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)最長(zhǎng)的質(zhì)保時(shí)間也就是5年。到了2017年，大量的風(fēng)機(jī)過(guò)了保修期，風(fēng)場(chǎng)只能自己雇傭工人維修。此外，風(fēng)葉巡檢又是一門(mén)精細(xì)活。風(fēng)葉非常寬大，最大的風(fēng)電葉片長(zhǎng)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(gè)幾毫米的裂縫，裂紋都會(huì)延展，一臺(tái)風(fēng)機(jī)的3個(gè)葉片通常需要5個(gè)人花上6個(gè)小時(shí)才能完成檢查。

創(chuàng)立初期，嚴(yán)治慶和團(tuán)隊(duì)只是確定了要做無(wú)人機(jī)+機(jī)器視覺(jué)識(shí)別的方向，直到風(fēng)電客戶(hù)在展會(huì)親自找上門(mén)來(lái)，他們敏銳地發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)值得下注的好機(jī)會(huì)。團(tuán)隊(duì)人員開(kāi)了幾個(gè)小時(shí)的車(chē)趕到風(fēng)場(chǎng)，當(dāng)看到“蜘蛛人”們?cè)诜浅毫拥臍夂颦h(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(jué)是“非常震撼”。

在嚴(yán)治慶看來(lái)，在此之前，龐大的巡檢工作量很難靠新技術(shù)完成。一個(gè)風(fēng)機(jī)有200多個(gè)傳感器，然而風(fēng)葉是唯一一個(gè)沒(méi)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(wú)人機(jī)也需要配備經(jīng)驗(yàn)豐富的飛手，飛收控制無(wú)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(shuō)。

風(fēng)電企業(yè)一開(kāi)始嘗試使用過(guò)無(wú)人機(jī)巡檢，但需要一個(gè)飛手在地面操控，另一個(gè)工作人員得用iPad追蹤軌跡，從來(lái)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)完全自動(dòng)化作業(yè)。在風(fēng)場(chǎng)的高空，無(wú)人機(jī)往往會(huì)遇到四五級(jí)大風(fēng)，它們一旦顛簸起來(lái)，很難操控。

此外，建立在偏遠(yuǎn)的山區(qū)或者海邊的風(fēng)場(chǎng)，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(kāi)發(fā)了能自動(dòng)巡檢的無(wú)人機(jī)。只需要通過(guò)快遞把無(wú)人機(jī)運(yùn)到風(fēng)場(chǎng)，客戶(hù)自己就可以操作無(wú)人機(jī)，讓無(wú)人機(jī)在葉片周?chē)詣?dòng)巡檢。對(duì)風(fēng)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，顯然頗具吸引力。

做行業(yè)客戶(hù)的生意，最關(guān)鍵的就是滿(mǎn)足客戶(hù)特殊需求，每一個(gè)行業(yè)的難題都是新問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)只能從頭學(xué)起。比如實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，工業(yè)相機(jī)改造、無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間等，都是團(tuán)隊(duì)到了現(xiàn)場(chǎng)不斷調(diào)試改進(jìn)。

而且，中國(guó)風(fēng)力資源分散，無(wú)論是地形還是氣候差異都很大，無(wú)人機(jī)要在這類(lèi)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(duì)潮濕的氣候以及抵御海邊的狂風(fēng)。

除了硬件問(wèn)題外，算法也是一個(gè)難點(diǎn)。在最初的測(cè)試中，無(wú)人機(jī)沒(méi)有辦法識(shí)別風(fēng)機(jī)形狀，當(dāng)一架無(wú)人機(jī)跑完一個(gè)葉片，沒(méi)有辦法找準(zhǔn)第二個(gè)葉片的位置，有時(shí)軌跡會(huì)偏離幾米，有時(shí)飛到葉片中間才開(kāi)始拍攝。這樣的結(jié)果便是拍回來(lái)的照片沒(méi)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(lái)花了一個(gè)多月調(diào)整算法，才教會(huì)無(wú)人機(jī)找準(zhǔn)風(fēng)葉的位置。

算法仍然是團(tuán)隊(duì)投入最多的部分。拍攝一個(gè)風(fēng)葉都會(huì)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?！拔矬w識(shí)別難度比人臉的更大，因?yàn)槲矬w差別非常大，對(duì)于它（擴(kuò)博智能Clobotics）來(lái)說(shuō)，早期的門(mén)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(jìng)爭(zhēng)力就是它的商業(yè)服務(wù)能力和市場(chǎng)占有率了。”薛幼橋說(shuō)。

從市場(chǎng)規(guī)模看，風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在只占到全國(guó)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(chǎng)研究報(bào)告，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)量已達(dá)到了6.5萬(wàn)臺(tái)，而且這幾年還在不斷在增加。每個(gè)風(fēng)場(chǎng)每個(gè)月就要做一次巡檢，通常需要檢查的風(fēng)機(jī)都在20臺(tái)以上。薛幼橋認(rèn)為這是一個(gè)急速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，“如果到2020年，僅僅在中國(guó)，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維市場(chǎng)就能達(dá)到30億美元?！毖τ讟蛘f(shuō)，“擴(kuò)博智能至少在風(fēng)葉巡檢這塊，搶占了一個(gè)有利的先機(jī)?！?/p>

但是風(fēng)電行業(yè)是一個(gè)強(qiáng)政策導(dǎo)向的市場(chǎng)，如果國(guó)家補(bǔ)貼方案變化，也會(huì)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(gè)領(lǐng)域，雖然現(xiàn)在這個(gè)行業(yè)的技術(shù)門(mén)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手很容易進(jìn)來(lái)。”薛幼橋說(shuō)。如何快速獲取足夠多的數(shù)據(jù)，又如何盡快開(kāi)發(fā)出自動(dòng)識(shí)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(shì)。