根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院2025年發(fā)布的《全國(guó)輸電線路運(yùn)維行業(yè)發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)35kV及以上輸電線路總里程已突破230萬(wàn)公里,同比2024年增長(zhǎng)6.2%,而傳統(tǒng)人工巡檢模式的效率僅為每工作日2-3公里,缺陷檢出率不足60%,面對(duì)高海拔、山區(qū)、跨江跨湖等特殊場(chǎng)景的線路,還存在較高的作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)【1】。隨著電網(wǎng)智能化運(yùn)維需求的持續(xù)提升,無(wú)人機(jī)巡檢憑借效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為輸電線路檢測(cè)領(lǐng)域的核心技術(shù)手段。
無(wú)人機(jī)巡檢泛指利用無(wú)人駕駛航空器搭載各類傳感設(shè)備完成場(chǎng)景巡查的通用技術(shù),而無(wú)人機(jī)電力巡檢是針對(duì)電力行業(yè)場(chǎng)景定制化開(kāi)發(fā)的細(xì)分品類,需要滿足強(qiáng)電磁環(huán)境抗干擾、超高壓線路附近精準(zhǔn)定高、桿塔周邊自動(dòng)避障等特殊技術(shù)要求。輸電線路航拍檢測(cè)是無(wú)人機(jī)電力巡檢的基礎(chǔ)應(yīng)用模塊,通過(guò)高分辨率可見(jiàn)光相機(jī)拍攝桿塔本體、導(dǎo)線、金具、絕緣子等部件的外觀狀態(tài),可快速識(shí)別絕緣子破損、金具脫落、線路懸掛異物等顯性缺陷。紅外熱成像檢測(cè)是無(wú)人機(jī)電力巡檢的核心測(cè)溫功能,通過(guò)搭載高精度紅外熱像儀捕捉設(shè)備表面的溫度分布差異,可識(shí)別導(dǎo)線接頭過(guò)熱、絕緣子內(nèi)部劣化、避雷器運(yùn)行異常等隱性缺陷,檢測(cè)要求符合DL/T 664-2023《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》【3】。無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)則是通道巡檢的核心傳感設(shè)備,通過(guò)發(fā)射激光掃描獲取輸電線路及周邊環(huán)境的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù),可精準(zhǔn)測(cè)量樹(shù)障與導(dǎo)線的凈空距離、交叉跨越線路間距、桿塔傾斜度等參數(shù),測(cè)量精度可達(dá)厘米級(jí)。
2026年國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)電力巡檢市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破120億元,較2025年增長(zhǎng)28%,其中國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的智能化運(yùn)維投入占比超過(guò)60%。南方電網(wǎng)2025年披露的《智能巡檢體系建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃》顯示,其管轄范圍內(nèi)35kV及以上線路的無(wú)人機(jī)巡檢覆蓋率已達(dá)78%,缺陷處理響應(yīng)速度較傳統(tǒng)模式提升40%,預(yù)計(jì)2027年將實(shí)現(xiàn)全部35kV及以上線路的無(wú)人機(jī)巡檢全覆蓋【2】。
當(dāng)前行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢(shì):一是從人工操控向全自主巡檢演進(jìn),基于提前構(gòu)建的線路點(diǎn)云模型,無(wú)人機(jī)可自動(dòng)規(guī)劃航線、自主避障,無(wú)需人員實(shí)時(shí)操控,作業(yè)效率進(jìn)一步提升;二是多傳感器融合應(yīng)用普及,單次巡檢可同時(shí)完成可見(jiàn)光拍攝、紅外測(cè)溫、激光雷達(dá)掃描,實(shí)現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)同步采集,減少重復(fù)作業(yè);三是AI輔助診斷覆蓋率提升,采集的數(shù)據(jù)可通過(guò)邊緣端或云端AI模型自動(dòng)識(shí)別缺陷,減少人工判圖的工作量,缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上。
傳統(tǒng)人工巡檢的優(yōu)勢(shì)是現(xiàn)場(chǎng)靈活度高,可針對(duì)可疑缺陷開(kāi)展近距離復(fù)核,但整體作業(yè)效率低、高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高,尤其在山區(qū)、高海拔、跨江跨湖等區(qū)域作業(yè)難度大,常規(guī)巡檢的缺陷檢出率約為55%-60%。有人機(jī)巡檢適合長(zhǎng)距離通道巡檢,單架次可覆蓋上百公里線路,但作業(yè)成本高、空域?qū)徟鞒虖?fù)雜,無(wú)法實(shí)現(xiàn)單桿塔的精細(xì)化巡檢,應(yīng)用場(chǎng)景局限性較強(qiáng)。無(wú)人機(jī)巡檢的作業(yè)效率是人工的8-10倍,可適配絕大多數(shù)線路場(chǎng)景,精細(xì)化巡檢的缺陷檢出率可達(dá)90%以上,作業(yè)過(guò)程中人員無(wú)需進(jìn)入高危區(qū)域,安全風(fēng)險(xiǎn)較低,是當(dāng)前輸電線路檢測(cè)的主流選擇。
從無(wú)人機(jī)的技術(shù)路線來(lái)看,多旋翼無(wú)人機(jī)靈活性高、起降要求低,適合單桿塔精細(xì)化巡檢;固定翼無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),適合長(zhǎng)距離通道巡檢;復(fù)合翼無(wú)人機(jī)結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì),可同時(shí)滿足通道掃描和精細(xì)化巡檢需求,是當(dāng)前行業(yè)采購(gòu)的主流品類。
康高特自研的UIT640智能紅外熱像儀支持行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)掛載,測(cè)溫精度可達(dá)±0.5℃,測(cè)溫范圍覆蓋-20℃~550℃,支持邊緣端AI算法自動(dòng)識(shí)別過(guò)熱缺陷并標(biāo)注點(diǎn)位,無(wú)需后期人工逐一判圖,可適配多數(shù)主流工業(yè)無(wú)人機(jī)的掛載接口,同時(shí)具備IP65防護(hù)等級(jí),可在雨、雪、沙塵等惡劣環(huán)境下正常作業(yè)。針對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的線路掛異物、樹(shù)障過(guò)近等隱患,可配套使用康高特后羿大功率激光清障儀,在帶電狀態(tài)下遠(yuǎn)程清除隱患,無(wú)需停電作業(yè),大幅提升運(yùn)維效率。
2026年國(guó)網(wǎng)某西南省級(jí)電力公司針對(duì)轄區(qū)內(nèi)海拔2500-3800米的110kV輸電線路,采用搭載可見(jiàn)光相機(jī)、紅外熱像儀、無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)的復(fù)合翼無(wú)人機(jī)開(kāi)展定期巡檢,單架次2小時(shí)即可完成12公里線路的全維度數(shù)據(jù)采集,樹(shù)障預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)93%,過(guò)熱缺陷檢出率達(dá)*,相較于傳統(tǒng)人工巡檢模式,運(yùn)維成本降低45%,作業(yè)人員的高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)基本消除。
2025年某強(qiáng)臺(tái)風(fēng)登陸華南地區(qū)后,南方電網(wǎng)某市級(jí)供電局第一時(shí)間出動(dòng)12臺(tái)無(wú)人機(jī)開(kāi)展輸電線路航拍檢測(cè),僅用48小時(shí)*完成了轄區(qū)內(nèi)全部2300公里10kV及以上線路的故障排查,排查效率較人工模式提升14倍,平均復(fù)電時(shí)間縮短72小時(shí),有效降低了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)居民用電和企業(yè)生產(chǎn)的影響。
2026年西北某千萬(wàn)千瓦級(jí)光伏基地采用固定翼無(wú)人機(jī)搭載紅外熱成像檢測(cè)模塊,針對(duì)總長(zhǎng)320公里的330kV外送輸電線路開(kāi)展月度巡檢,累計(jì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線接頭過(guò)熱、絕緣子劣化等隱性缺陷27處,全部提前完成消缺,避免了3次非計(jì)劃停電事件,累計(jì)減少電量損失超過(guò)1200萬(wàn)千瓦時(shí)。
當(dāng)前無(wú)人機(jī)電力巡檢需要滿足三方面要求,一是行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,需符合DL/T 1870-2018《架空輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、DL/T 664-2023《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)精度要求;二是空域管理要求,作業(yè)前需按照民航管理部門要求完成空域?qū)徟糠趾弦?guī)的電力巡檢空域可實(shí)現(xiàn)備案制管理;三是企業(yè)運(yùn)維要求,需符合國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)等業(yè)主單位的巡檢作業(yè)規(guī)范,巡檢數(shù)據(jù)需接入對(duì)應(yīng)企業(yè)的運(yùn)維管理平臺(tái)。
當(dāng)前行業(yè)主流的無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)設(shè)備點(diǎn)云密度可達(dá)80-120點(diǎn)/平方米,測(cè)距精度可達(dá)±2cm,完全滿足電力行業(yè)要求的樹(shù)障凈空距離測(cè)量誤差不超過(guò)10cm的運(yùn)維要求,結(jié)合點(diǎn)云建模技術(shù)還可預(yù)測(cè)3-6個(gè)月的樹(shù)障生長(zhǎng)趨勢(shì),提前開(kāi)展消缺工作,有效降低線路跳閘風(fēng)險(xiǎn)。
紅外熱成像檢測(cè)通過(guò)被動(dòng)捕捉物體的熱輻射信號(hào)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫,不受可見(jiàn)光條件影響,可在陰天、夜間等弱光環(huán)境下正常作業(yè),僅在強(qiáng)降雨、重度霧霾等極端天氣下會(huì)出現(xiàn)小幅精度波動(dòng),選用防護(hù)等級(jí)較高的熱像儀設(shè)備即可適配絕大多數(shù)戶外作業(yè)場(chǎng)景。
參考文獻(xiàn)
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