科创中国

为解决线路运维工作中存在特殊区段恶劣气候致线路故障多发、山区线路运维条件艰苦、线路走廊外部隐患逐年增长等困难，避免现有直升机和燃油动力无人机航巡作业遇到的技术门槛高、成本高和工作量不满足需求的问题，研制了电动固定翼和多旋翼无人机输电线路巡检作业系统，通过研制超视距无中继通信的全自主飞行功能、采用模块化设计和机体各模块的现场快速插拔更换等技术革新，实现了低成本、现场的简化操作和零维护，满足生产一线基层班组迅速推广应用的需要；开发了航摄数据分析处理信息软件，具备航摄数据导入、分类、查询、汇总功能，实现信息的后方集中分析处理，解决航摄大数据分析处理、设备隐患和缺陷不能及时发现和判断的难题；总结形成了电动无人机与人工相互协同的输电线路巡检作业新方法，在外部隐患高频次监控、山区线路非抵近精细巡检、线路故障无人机与人工协同应急处置、新建线路多机种与人工协同验收等方面创造形成了新的作业模式，并在树障与导线净空距离测量、隔离开关带电喷油润滑等方面实现了拓展应用，丰富了电网运行维护作业手段，提高了电网运维技术水平。

    在500kV万顺一线、高天三回、大房二、三线、南门双回、保霸双回以及高海拔极寒、恶劣气候地区的青藏联网线路柴拉直流等25条输电线路上得到应用，航巡里程千余公里，累计发现外部隐患33处，缺陷56处，测量树障8处，航摄照片3.3万余张，完成了其他相关技术难以达到的现场应用工作量，编制形成了《无人机航巡信息系统应用及管理办法》、《输电线路多旋翼无人机巡检技术规程》和国网企标《输电线路固定翼无人机巡检技术规程》（讨论稿）等技术标准。在线路走廊通道宏观巡查、本体缺陷精细巡视和新建线路验收等方面，有效提高了作业效率、降低了劳动强度，丰富了线路运维方法，创造了可观的经济、社会效益。

1）研发电动无人机作业系统，采用GPS导航，实现超视距、无中继通信、全自主巡检输电线路作业，通过模块化设计、现场换件维护、精简应用操作等方法，解决了无人机的工具化和快速在一线班组推广应用的问题。

2）研发提出了电动无人机在线路本体和通道走廊宏观巡查、缺陷巡视、故障点查找、故障应急处置、基建验收等输电线路巡检应用中，与人工协同作业的方法和流程。

3）研制了具备航摄数据导入、分类、查询、汇总功能的信息管理系统，采用同时赋予航摄信息GPS值，并以其作为索引主键、导入后自动关联至线路设备，由后方专业技术人员集中处理的方法，解决了航摄数据分析工作量大、设备隐患和缺陷难以及时判断处理的问题。

电动无人机进行线路巡视作业，有使用、维护费用低，作业效率高，简单易用等优势，创造经济效益可观，社会效益明显。在输电线路外部隐患低成本高频次监测、特殊地段巡视、尤其在冰灾、水灾、地震、滑坡之后的灾情普查均能发挥较大作用，推动线路巡视作业向智能化、自动化不断发展，给线路的运维工作提供了一项更为廉价、高效的技术手段，具有较高的推广应用价值。

1郭昕阳，男，1976.10，高级工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目设计应用实施组织，对创新点1、2、3作出贡献。
2陈方东，男，1970.12，高级工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目设计组织，对创新点1、2作出贡献
3赵雪松，男，1975.08，高级工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目设计组织，对创新点1、2作出贡献
4于德明，男，1960.8，高级工程师，国网冀北电力有限公司项目设计组织，对创新点1、2作出贡献
5刘亚新，男，1970.9，高级工程师，国网冀北电力有限公司项目设计组织，对创新点1、2作出贡献
6齐  铭，男，1988.1，助理工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目应用实施，对创新点1、2、3作出贡献
7曹  飞，男，1977.1，工程师，北京中飞艾维航空科技有限公司，项目设计和应用实施，对创新点1、3作出贡献
8王官珺，男，1966.02，高级工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目设计组织，对创新点2作出贡献
9陈  华，男，1978.05，工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目应用组织，对创新点2作出贡献
10杨  静，男，1979.05，高级工程师，国网冀北电力有限公司，项目设计组织，对创新点2作出贡献
11侯子龙，男，1987.11，助理工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目应用实施，对创新点1、2、3作出贡献
12薛  卿，男，1986.10，工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目应用实施，对创新点1、2作出贡献
13刘  敏，男，1987.5，工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目应用实施，对创新点2作出贡献
14贺俊杰，男，1969.12，高级工程师，国网冀北电力有限公司检修分公司，项目应用组织，对创新点3作出贡献

传统的人工巡检方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是一些巡检项目靠常规方法难以完成。比如：常规巡检时一些导地线及杆塔金具缺陷由于视角限制难以发现，停电检修间隔周期长，带电登检危险性又高，不能满足线路缺陷发现处理时限要求。目前，公司所辖的山区线路的50%已经实现了无人机日常巡检。

按照山区线路占所有线路的50%计算，如果有一半左右山区线路能够实现无人机日常巡检，长度约为2000km、3000余基铁塔。

若线路信息采集人工费用成本按100元/人·天，车辆600元·台班/天。山区巡检以两个月为一个周期计算，每天巡检60基塔，大概需要120人次、30台车、50天的工作量,共需花费150万元([ （120人次×100元）+（30车次×600元） ] ×50天 =150万元)。

无人机巡检测算，人工无需爬到山顶即可遥控飞至杆塔附近完成巡检，每天两人约可巡检8基，完成全线航巡任务，约32人、16车、25天，无人机维护只需更换便宜的桨翼等备件，维护费共计32万元([ （32人次×100元）+（16车次×600元） ] ×25天 =32万元)，每年节约成本可达700余万元（150 万元－32万元）×6个月=708万元。

无人机巡检仅为人工巡检花费的五分之一左右，无需爬山即可飞至杆塔、线路附近开展巡检，所需时间不超过1小时.借助高空悬停优势以及高清照相机和视频传输装置可以达到比人工巡检更好的效果，更有效避免巡检人员因爬山造成的体力负荷过大、坠落摔跤甚至遭遇野兽袭击等危险。

技术合作，包括场景应用推广。继续积累小型电动无人机在输电线路巡视作业中的应用经验，进一步完善相关作业标准，并深化现场应用。