安裝20個機巢，巡檢范圍覆蓋153條輸電線路、18座變電站和200余條配電線路……江蘇南京供電公司試點建設無人機智能巡檢示范區，構建無人機自主巡檢新模式——
8月6日，江蘇南京市江寧區220千伏莊紅線線路通道內，一架無人機按照預設航跡自主巡檢，同時將拍攝的圖像和采集的數據傳回指揮中心。無人機完成線路巡檢任務后返回機巢，自動啟動充電程序，為下一次巡檢做好準備。
江寧區是南京供電公司試點建設的無人機智能巡檢示范區。該公司在重要點位安裝20個無人機機巢，使無人機巡檢范圍覆蓋1600千米輸電通道，實現18座110千伏和35千伏變電站無人機智能巡檢全覆蓋，還迭代升級輸電無人機巡檢微應用，使無人機自主巡檢數據自動流轉，進一步提高巡檢工作效率。
智能規劃航線，確定機巢點位
2024年1月，南京供電公司實施輸變電專業區（縣）供電公司屬地化管理，成立了各區（縣）供電公司設備管理部。此前，江寧區35～220千伏線路運檢工作由南京供電公司3個輸電運檢班組19人負責。輸變電專業屬地化管理后，這些工作由新成立的江寧區供電公司輸電運檢班7名成員負責。
“以前巡檢受距離、環境等因素限制，每人每天最多巡檢10千米。巡檢山區的線路，有時往返就得兩個小時。”江寧區供電公司設備管理部副主任朱吉權說。
缺人手、效率低，傳統巡檢模式已難以滿足工作需求。2024年5月起，南京供電公司在江寧區試點建設無人機智能巡檢示范區。江寧區區域內平原與丘陵相間，再加上高樓遮擋等因素，無人機航線規劃、數據傳輸等成了示范區建設的重點。
南京供電公司組建無人機智能巡檢技術團隊，逐一攻克示范區建設面臨的問題。技術團隊與設備廠商反復推敲打磨方案，采用4G雙鏈路控制等技術，降低傳輸延遲，確保無人機與基站間圖像和數據的穩定傳輸。針對航線規劃難題，技術團隊采集輸電桿塔、變電設備的點云數據，搭建三維模型并內嵌在無人機上，就像給飛機裝上了導航系統，支撐飛行航跡規劃、拍照位置定點等工作精準完成。
在此基礎上，技術團隊分析輸電通道三維數據，開發了智能航線規劃系統，使無人機航線規劃速度達到35基/天。技術團隊還給無人機機體搭載智能避障系統，使無人機能自動規避建筑物、通信塔等障礙物，實現多航線疊加調度，確保無人機不穿越變電站設備區，不遺漏任何一處巡檢點位。
無人機機巢選點既要避開禁飛區，又要能覆蓋最大范圍，是技術團隊攻關的另一個重點。為了合理建設機巢，技術團隊依托“電網一張圖”確定設備密集區域，反復對比選取建設點位，查看現場環境、試驗信號強度，并聯系相關專業人員勘查現場電路、網線走向等，用3個月時間確定了20座變電站的屋頂作為機巢建設點。至此，無人機智能巡檢示范區初具雛形。
示范區正式運行，巡檢更快更精細
2024年8月，110千伏望遠變電站無人機機巢等首批7個機巢安裝完成。為了確保機巢盡早投入使用，技術團隊加快開展實用化驗證。“實用化驗證需要我們現場操控無人機對所有飛行軌跡進行摸排和測試，利用激光點云技術驗證巡檢軌跡。就像是掃地機器人第一次啟動，要先‘掃描’家里的環境一樣，我們要確保無人機能認得所有巡檢軌跡。”江寧區供電公司輸電運檢班員工張清鑫介紹，每個機巢的測試平均要用17天時間。
硬件具備了，軟件也要跟上。技術團隊迭代升級原有的輸電無人機微應用，多次開展需求分析與討論，結合日常巡檢需要進一步優化飛行需求提報、飛行過程監督、圖片算法處理、缺陷隱患標注、歷史圖片對比等業務流程，并上線了一批新功能。
2024年年底，20個無人機機巢全部投入使用并完成實用化驗證。技術團隊還完成了輸電無人機巡檢微應用與相關業務系統數據貫通等工作，使無人機自主巡檢傳回的圖像和數據可以自動流轉，相關工作流程用時減少三分之二。
“以前，無人機巡檢傳回的圖像和數據需要我們手動填報維護，數據量大的時候難免出現差錯。現在，無人機自主巡檢實現了缺陷識別、派單、處理全閉環，工作質效大幅提升。”江寧區供電公司輸電運檢班員工張麗強說。
今年1月，江寧無人機智能巡檢示范區正式投入實用化運行，目前覆蓋153條輸電線路、18座變電站和216條配電線路。
應用場景持續拓展，自主巡檢效率高
今年春節特巡是無人機智能巡檢示范區建成后面臨的第一次大考。春節假期期間，江寧區供電公司輸電運檢班副班長周暉和班組成員張清鑫負責值守保障。
在無人機指揮大廳，周暉和張清鑫操控無人機自主完成47項巡檢任務，巡檢輸電桿塔582基，涉及22條重要保電線路，順利完成保電任務。“前些年，假期值守需要全員去現場操控無人機巡線。現在可以遠程控制無人機巡檢，我們在指揮大廳的平臺上就能實時查看線路設備運行狀態。”周暉說。
1月以來，南京供電公司無人機自主巡檢已覆蓋通道快巡、精益化巡檢、紅外巡檢、變電站巡檢4類應用場景，累計飛巡里程超過6100千米，目前已在示范區內完成14輪220千伏線路與7輪110千伏及以下線路的通道快巡，以及1輪桿塔精益化巡檢及紅外測溫工作。相較于傳統的無人機巡檢方式，無人機自主巡檢隱患識別率提升28個百分點，輸電故障類自主識別準確性達90%，且巡檢效率提升75%。
依托無人機智能巡檢示范區的打造經驗，南京供電公司在全市推廣建設無人機自主巡檢場景。目前，該公司已實現10座戶外變電站“5+1”（5條可見光航跡+1條紅外普測航跡）無人機智能巡檢全覆蓋，并完成新的9個無人機機巢的選址建設，進一步擴大無人機智能巡檢應用范圍。
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