低空“哨兵” 筑牢电网安全屏障
近日，国网河南电科院技术人员依托配网无人机巡检平台完成现场无人机巡检任务，自动识别巡检发现的缺陷并生成巡检报告。
随着新型电力系统建设和“双碳”目标的推进，传统人工巡检方式难以满足配网规模扩大、环境复杂化以及高可靠性供电的要求。国网河南电科院以解决河南电网发展及安全生产运行重大问题与技术难题为目标，充分发挥无人机高空视角、自主巡检优势，结合AI图像识别等技术高效识别肉眼难以发现的缺陷，有效提升了配网巡检质效。
国网河南电科院搭建无人机一体化巡检平台，实现省侧统一管控，制定了配网无人机巡检作业规范，在省内试点开展无人机全自主巡检技术应用，进一步减少现场人员的工作量，通过配网灾后特巡、配变爆燃隐患排查、线路通道巡视等配网无人机应用场景的落地应用与推广，及时发现了大量配电线路运行隐患、降低停电风险。近期，该院依托无人机巡检数据创新开发了杆塔档距测算功能，指导现场精准布防恶劣天气，展现出无人机在配网智能化运维中的巨大潜力。2024年，国网河南省电力公司配网无人机应用规模与应用深度大幅提升，配网无人机巡检线路里程达3.9万公里，巡视杆塔80.11万基次，拍摄巡视图片458.2万张，发现异常图片22.46万张，严重危急缺陷641处，整体应用规模同比提升约10倍。
国网河南电科院的创新实践与显著成效
搭建一体化巡检平台，实现省侧统一管控
为了充分发挥无人机在配网巡检中的优势，国网河南电科院率先搭建了无人机一体化巡检平台。该平台整合了无人机飞行控制、数据采集、图像传输、缺陷识别等多个系统，实现了对全省配网无人机巡检工作的统一管控。通过这一平台，管理人员可以实时掌握每一架无人机的飞行状态、位置信息、巡检进度以及采集到的数据，确保巡检任务的高效、有序执行。同时，平台还具备数据分析和决策支持功能，能够对大量的巡检数据进行深入挖掘和分析，为配网运维提供科学依据。
制定作业规范，试点全自主巡检技术应用
在推进无人机巡检应用的过程中，国网河南电科院深知规范作业的重要性。为此，该院制定了一套完善的配网无人机巡检作业规范，对无人机的选型、操作人员资质、飞行安全保障、巡检流程、数据处理等方面都做出了明确规定，确保无人机巡检工作的标准化、规范化开展。
此外，国网河南电科院还在省内积极试点开展无人机全自主巡检技术应用。在试点区域，无人机只需按照预设的程序和指令，即可自动完成起飞、巡航、拍摄、数据采集、降落等一系列操作，无需人工实时干预。这一技术的应用，极大地减少了现场人员的工作量，降低了劳动强度，同时也提高了巡检的准确性和可靠性。以某试点区域为例，在应用无人机全自主巡检技术后，巡检效率提升了数倍，缺陷发现率也显著提高。
拓展应用场景，及时发现配电线路运行隐患
国网河南电科院通过不断拓展配网无人机的应用场景，使其在配网运维中发挥出更大的作用。在配网灾后特巡方面，无人机能够快速抵达受灾现场，对受损的线路和设备进行全面排查，为抢修工作提供准确的信息支持。在配变爆燃隐患排查中，无人机利用红外测温等技术，能够及时发现配变设备的过热隐患，提前采取措施进行处理，避免事故的发生。在线路通道巡视中，无人机可以对线路周边的树木、建筑物等障碍物进行监测，及时发现可能影响线路安全运行的隐患，确保线路通道的畅通。
通过这些应用场景的落地应用与推广，国网河南电科院及时发现了大量配电线路运行隐患。据统计，在过去的一段时间里，通过无人机巡检发现的各类隐患数量大幅增加，有效降低了停电风险，保障了配网的安全稳定运行。
创新开发杆塔档距测算功能，助力恶劣天气布防
近期，国网河南电科院依托无人机巡检数据，成功创新开发了杆塔档距测算功能。这一功能利用无人机拍摄的高精度图像和先进的图像处理算法，能够快速、准确地测算出杆塔之间的档距。通过对杆塔档距的精确掌握，电力部门可以更好地评估线路在恶劣天气条件下的受力情况，指导现场精准布防。例如，在大风、暴雨等恶劣天气来临前，根据杆塔档距测算结果，合理调整线路的张力，加强对薄弱环节的防护，有效降低了恶劣天气对配网线路的影响，提高了电网的抗灾能力。这一创新成果充分展现出无人机在配网智能化运维中的巨大潜力，为保障配网安全稳定运行提供了新的技术手段。
应用规模与深度大幅提升，成果斐然
在国网河南电科院的积极推动下，2024 年国网河南省电力公司的配网无人机应用规模与应用深度实现了大幅提升。配网无人机巡检线路里程达到了 3.9 万公里，巡视杆塔 80.11 万基次，拍摄巡视图片 458.2 万张，发现异常图片 22.46 万张，严重危急缺陷 641 处。与以往相比，整体应用规模同比提升约 10 倍。这些数据直观地反映了无人机在配网巡检中的广泛应用和显著成效，也证明了国网河南电科院在推动配网智能化转型方面所做出的努力和取得的成功。
全国多地的积极探索与成功经验
国网东山县供电公司：多维度应用无人机，提升供电保障能力
国网东山县供电公司在无人机应用方面也取得了令人瞩目的成绩。今年以来，该公司统筹配电网高质量发展，坚持问题导向、系统观念和创新发展，全面开展无人机在运维、检修、抢修、规划、建设等多个方面的应用，着力提升供电保障能力。
在运维方面，公司以提升配网无人机建设及应用水平为工作主线，加速无人机技术在配网运维中的应用，全力推进 “机巡为主、人巡为辅” 的运维模式。目前，该公司飞手取证率达每百公里 5.55 人，无人机配置率为百公里 2.03 架，配网无人机巡视应用率达 90% 以上。各供电所已全面、扎实地开展配网线路无人机巡视工作，今年来通过无人机巡视发现严重缺陷 148 处，并且均已完成消缺，有效保障了配网线路的安全运行。
在检修和抢修方面，公司充分利用无人机灵活便捷的优势，常态化开展全方位立体化安全施工作业验收，积极探索配网新建工程、配网检修工程的数字化验收。对于新建和检修工程等配网工程，无人机团队在检修前进行地形和接地点勘查，并对开关、避雷器等架空设备的安装固定、接线情况、螺丝松紧度等方面进行规范化验收。截止目前，已建立 5 条示范竣工验收线路，并形成电子档案及典型经验，累计验收 526 处，拍摄验收照片 3859 张，发现问题 57 处，且均在送电前完成整改。这不仅提高了检修和抢修工作的效率和质量，还大大降低了工作人员的安全风险。
为了更好地推动无人机应用工作，公司成立了无人机柔性团队，并制定了《输配一体无人机柔性团队实施方案》，调动各方资源形成合力，确保运维提升工作有序开展。目前，公司已部署 3 个点位机巢，覆盖康美镇供电所 86.7% 的配网线路。通过网格化部署 “无人机 + 全自动机巢”，实现了协同作业、集群管理，成功应用了无人机全自主巡检技术。这一技术有效覆盖了区域配网线路通道巡检、精细化巡检、红外精确测温及夜间应急巡检等任务类型，实现了从巡检任务制定、任务派发、巡检结果回传、数据处理归档的实时闭环管控，使配网线路巡检现场少人化、无人化，作业过程智能化、管控信息化，大幅提升了线路运维效率。例如，在一次夜间应急巡检中，无人机迅速响应，通过红外测温技术快速发现了故障点，为抢修工作争取了宝贵时间，及时恢复了供电，得到了用户的高度认可。
国网七台河供电公司：全省首家市级公司无人机配网自主巡检项目试飞
近日，在七台河市新兴区，一台大疆御 3T 无人机缓缓从地面起飞，开始巡视带有重要负荷七煤总院的东区甲乙线。这一飞行标志着国网系统全省首家市级公司无人机配网自主巡检项目试飞成功。
在巡视现场，工作人员提前设置好飞行航线，并采集杆塔坐标，使无人机能够实现全自动 AL 智能模式。只需一键操作，无人机即可自动起飞、定位测温、预警筛选。经过一上午的作业，顺利完成了全部的巡检测温工作。据介绍，使用无人机智能巡视线路，具有诸多优势。它可以实现多角度、近距离巡检配电线路通道，有效解决了环境复杂、分支多等难题。尤其是在城区内地形复杂区域，无人机的优势更是发挥得淋漓尽致。与人工巡视相比，无人机巡视更加高效，能够清晰地发现缺陷。在传统飞行任务中，巡视人员需要手动操控无人机，而现在只需将设定好的路线录入无人机信息系统中，无人机即可自动变换调整拍摄角度和距离，逐一查看导线、金具、瓷瓶等隐蔽位置缺陷，观察到常规无法巡视的角度，做到全方位立体巡检，大大提升了工作效率。在发现疑似隐患后，智能巡检系统将操控无人机严格按照精益化巡视要求，利用无人机悬停拍照，对照缺陷 7 大类、26 小类隐患将影像进行分析判断。这一技术成功解决了在恶劣天气和人工巡线无法到达情况下，不能保障电力线路安全运行的问题。
国网七台河供电公司将以此次试飞为契机，总结经验，扩大试飞范围和线路，并对各种不同线路状况进行多次巡视，争取对供电区域所属的配电线路进行无人机配电自主巡检全覆盖，为提升当地配网运维水平、保障供电可靠性奠定坚实基础。
普定县：“无人机自主巡检” 助推配网智能化升级
近年来，普定县针对配网存在的 “巡不到、巡不完、巡不好” 等问题，积极探索创新，率先在安顺地区运用无人机自主巡检技术，有效开展系统故障识别、设备全生命周期管理等配网巡检工作，逐步实现无人机巡检数字化转型、智能化升级，确保配网线路安全稳定运行。
为了保障无人机自主巡检工作的顺利开展，普定县成立了专门的工作专班，并编制出台了《普定县供电局无人机自主飞行工作方案》，促进各类业务实现标准化、规范化。扎实推行 “高故障线路管控直通车” 机制，坚持每周一专报、每月一会审、每季度一督促，及时掌握高故障线路整治的实际情况。同时，健全配网设备支撑体系，完成便携式无人机电池维修箱和无人机电池充电柜建设，提升配网自动化装备水平。截至目前，共开展专业会审 7 次，督促检查 5 次；调配资金 48 万元，购置专业无人机 16 台，其中日常巡视用机 12 台，专业无人机自主巡视用机 3 台，红外测温及自主巡视用机 1 台。
在技术保障方面，普定县积极与南网数研院开展合作，研发无人机自主巡检新技术，引进无人机自主巡视应用系统。多次邀请数研院专家、高级工程师现场培训，指导解决工作推进过程中出现的突出技术问题，促进巡检技术改造升级。利用激光点云数据建立输电通道三维模型，有效提升本地 “飞手” 业务技能及专业素养。本地化修编了适合普定县地貌的运维作业指导书，以 “一键操作” 代替原本的人工繁琐操作，有效覆盖人巡盲区，提高线路故障的巡检效率，降低配网运行故障率。截至目前，组建了 6 人无人机巡视专班，专班成员全部持有无人机驾驶的专业国家级 AOPO 证书；共发现输电线路树障隐患点 1137 处、电力线路各类缺陷 87 项；完成全县 54 条线路 948 公里 2.16 万基杆塔的现场点云采集。
通过一系列的努力，普定县在无人机自主巡检方面实现了质效提升。启动建设数据图片故障识别系统，通过点云模型分类、地表障碍物距离测量、自动比对识别缺陷三步，系统识别率达到 95% 以上。针对巡查出来的问题，进一步建设《配网线路缺陷全生命周期可视化管控系统》，采用 “可视化界面 + 专业数据库管理” 的模式，对排查收集到的资料、图片进行分级、分类、分层管理，对排查输出的四类项目库的处理情况进行实时展示、动态跟踪，有效提升线路故障、隐患的识别率，高效助力线路故障的整治。普定县的成功经验为其他地区开展配网无人机自主巡检提供了宝贵的借鉴。
威海临港经济技术开发区：率先开展无人机自适应巡检应用
3 月 20 日，威海临港供电中心配电运检班组织人员对 10 千伏联机几线开展无人机自适应巡检工作，这是全市首例基于人工智能自适应技术的配网无人机自主巡检。
无人机作为配网线路巡检的重要工具，在实现自主巡检的过程中，前期需要进行大量的航线建模工作，这不仅投资大，而且耗费时间长。并且，面对后期的线路新建及切改，原有航线无法得到及时更新，给巡检工作带来了很大的困扰。如何提升无人机自主巡检的智能化水平，降低无人机操控难度，已成为目前配网巡检工作面临的亟待解决的问题。
此次威海临港供电中心应用的无人机自适应巡检技术，综合运用了多种轻量化人工智能算法，以 APP 为载体在无人机遥控器上运行，相当于给无人机装上了 “大脑”，使无人机具备通过视觉进行导航的能力，实现了针对配网线路的 “自动驾驶”。应用自适应巡检功能的无人机起飞后，不需要工作人员对其进行遥控，无人机可自主识别杆塔、线路并开展拍照、测温及航线规划工作。并且，它可以根据线路特点和巡视需求，自主规划巡视路径，从而摆脱了传统无人机自主巡检航线规划时严重依赖激光雷达进行三维点云建模的问题，降低了基层人员的应用门槛，简化了航线规划工作流程。
随着配网线路的无人机自主巡检规模化开展，自适应巡检技术将有效解决巡检过程中航线规划的诸多问题，让无人机真正成为基层运维人员的得力工具，为提升配网巡检效率和质量、推动配网智能化发展注入新的活力。
未来展望：打造配网无人机运检新模式，助力区域经济发展
展望未来，国网河南电科院将继续加大在无人机技术研发和应用方面的投入，逐步推动无人机全自主巡检覆盖水平的提升。通过不断优化技术方案和作业流程，提高无人机在各种复杂环境下的适应能力和巡检精度，确保配网线路的全方位、无死角巡检。
同时，国网河南电科院还将积极拓展无人机在配网工程验收等更多应用场景的应用。在配网工程验收中，无人机可以利用其高空视角和高精度图像采集能力，对工程建设质量进行全面、细致的检查，及时发现工程中的缺陷和问题，为工程顺利投运提供保障。通过这些应用场景的拓展，逐步打造 “标准化、数字化、自主化” 的配网无人机运检新模式。
这种新模式的建立，将为现代配电网智能化转型提供宝贵的示范经验，引领整个电力行业在配网运维领域的技术革新。此外，无人机技术在配网运维中的广泛应用，还将带动低空经济新业态的培育和发展。无人机的研发、制造、培训、数据处理等相关产业将迎来新的发展机遇，助力电网运维产业链的升级。同时，低空经济的发展也将为区域经济高质量发展注入新的动力，促进产业结构优化升级，创造更多的就业机会和经济效益。
总之，无人机巡检技术在配网领域的应用已经展现出了巨大的优势和潜力，随着技术的不断进步和应用的不断深化，必将为电力行业的发展带来更加深刻的变革，为保障电力供应安全可靠、推动经济社会可持续发展做出更大的贡献。让我们共同期待无人机在配网智能化转型的道路上创造更多的辉煌成就，开启电力行业发展的新篇章。
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