无人机巡检技术

近年来，无人机巡检技术在电力行业的普及和应用为输电线路的日常巡检带来了作业便利和效率提升，然而想要达到精细化的巡检精度要求，照片影像的质量起着至关重要的作用，尤其当检测情况复杂的远距离输电线路时，往往需要大面积快速拍摄，同时又要保证图像细节的清晰度。

无人机具有灵活机动，视角广阔的特点，在输电及配电设备巡检中发挥了重要作用。变电站户外设备种类繁多、布置密集，人工巡检工作量大，如何将无人机安全可靠地应用于变电站户外设备设施巡检，实现机器代人，减轻基层人员工作负担，广东电网公司在安全风险评估、变电站高精度建模、巡检航线规划及无人机作业风险管控等方面开展了积极探索及实践，取得了显著成效。

低成本室内无人机技术解决室内无卫星信号、无法精准定位的痛点。相较于室外无人机巡检，室内无人机巡检无需建模，也可实现室内高精度巡检。应用激光雷达slam算法+无人机视觉定位的高精度空间定位技术，实现无人机在室内厘米级定位。无人机依托高精度定位技术和自主巡视航线，可实现在室内对设备进行自主巡视。该技术具有成本低、视角全、可靠性高和维护成本低等优点。

广东电网公司在2022年实现变电站无人机智能巡检技术在全省范围内的深入应用，成为全国首个省级变电站无人机应用示范区。在建设历程中，积累了大量的变电站三维建模、航线规划以及系统建设等方面的技术技能，在发现设备缺陷、程序化操作、应急处置等方面的应用取得一定成效，同时发现了不少尚未解决的痛点难点问题，并立足于现实对未来的技术发展方向进行一些深入思考。

近年来，无人机已广泛应用在电力设备巡检，已成为基层班组“要用、爱用”的“工具化”常规运维装备。电力巡检无人机多为锂电多旋翼无人机，续航时间在25-40分钟左右，成为制约电力无人机巡检技术应用瓶颈性难题。 氢能无人机动力来源于氢燃料电池，相对传统的锂电无人机，氢能无人机续航能力为同类型锂电无人机3-5倍，具有多挂载、安全性好、清洁无污染、零下低温适应性等特点，已广泛应用于电力线路精细化巡检、故障特巡、应急巡灾等多个场景。

输电线路作为电力系统的重要组成部分，线路巡检工作的效率和质量将直接关系到输电系统的安全可靠运行。本文对目前国内外存在的巡线技术进行分析比较，指出各自的优缺点，对无人机巡线技术、机器人巡检技术及视频监控技术进行详细地探讨与研究，扬长避短，最后提出一种无人机巡检技术、线路机器人巡检技术与监控装置融为一体的综合巡线方式的设想方案，从而实现输电线路巡检“全天候、全方位、全数据、全自动化”的目标。

目前无人机巡检技术已经得到充分应用，但是仍存在无人机操作复杂、巡检路线单一、续航时间短、作业量大等显示问题，而利用无人机集群实现架空线路全自主智能协同巡检，通过研究面向电力巡检作业场景的无人机集群规划技术、集群导航定位技术、集群组网通信技术、集群避障技术，利用多机协同、多线路并行作业的高效性克服多旋翼无人机移动速度慢、巡航里程短问题，可以解决目前线路巡检中存在巡线人员短缺与巡线任务量大的突出矛盾，有效提升无人机巡检效率、减轻巡检人员劳动强度。

国网浙江省电力有限公司超高压分公司、中能国研（北京）电力科学研究院组织电力行业专家，在广泛调研的基础上结合无人机在变电站巡检的实际应用情况编写了《变电站无人机巡检》一书，旨在系统总结电网企业在变电站无人机巡检关键技术、典型应用、作业过程、数据管理及安全管理等方面的应用经验。用于普及变电站无人机作业专业知识、提升实际应用能力，为变电站无人机作业人员和管理人员提供参考。