大疆创新-电力解决方案

输电线路巡检现状

线路长、区域广

截止2018年4月底，国家电网66kv及以上输电线路回路长度94.6万千米，南方电网主网线路长度21万千米。国家电网现有各类型无人机近4500架，近两年来已使用无人机累计巡检杆塔超过40万基。

自2015年起南方电网公司开始推广“机巡+人巡”协同输电线路巡检模式，并计划2020年实现“机巡为主+人巡为辅”的协同巡检目标，其中广东省公司2025年计划实现无人机自动驾驶进行线路巡视作业。

人员少、作业风险高

一线运行人员数量偏少、年龄结构老化。无人机巡检不受地形、 是否带电等情况限制，尤其适用于险峻山区、多河流地貌下的巡 线工作大幅提高了工作效率，降低了成本。无人机可以全方位拍摄输电线路导线、地线、金具、绝缘子及塔 体情况，360度获取输电线路的图像资料，大幅提高了巡检工作质量。

使用无人机作业，消除了传统巡线作业安全隐患（中暑、低温、跌落、蜂害、蛇害等），保障了作业人员人身安全。

电网无人机应用方案

1.1规划&设计—线路规划

电力线路规划设计解决方案

高精度：精准的RTK定位，实时位置补偿，亚毫秒级时钟同步，保证了 M300倾斜摄影方案免像控作业的实现。

高效率：带载45分钟长续航，650g超轻负载，最高可达15m/s的飞行速度，1s拍照间隔，保证了单日1:500超过5平方公里的高效作业。

高可靠：六向避障，多种冗余传感器设计，智能飞行辅助系统，电池管理系统、双RTK定位等设计全面保证M300 RTK的高可靠性。

高集成：M300 RTK、禅思P1、PSDK102S、D-RTK基站、大疆智图测绘版，高度集成的完整航测解决方案。

高性价比：M300 RTK、倾斜相机、大疆智图，全套方案价格均远低于市场同类产品。

1.2规划&设计—工程测绘

经纬 M300 RTK +赛尔PSDK102S 线路规划&设计

当线路需要新建或迁改时，需要结合高精度DSM/DEM/进 行通道选取，塔形配置。激光点云叠加倾斜摄影模型可还 原现场真实场景，做到全数字化设计，简单高效。

2.1施工&验收—施工放线

经纬M600 + 抛投钩 施工放线

施工放线：是指在输电线路建设施工过程中，利用无人机将轻质导引绳从一个座输电塔传递到另外一座输电塔，进而将导线从一座电塔塔顶部牵引到相邻的电塔顶部。传统的拉线往往通过人工徒步或者动力伞的方式进行，耗时耗力，危险系数高。

核心价值：通过无人机实现施工放线，既提高了施工安全性，又减少了对农作物的破坏，减少了跨越江河，峡谷的时间，工作效率也得到了大大提高。目前该方式已经成为电网施工放线的主 流作业方式。

2.2施工&验收—工程监测

精灵 4 RTK + 大疆智图 工程监测

施工前期：环境勘察测绘、地形分析、规划设计

施工中期：工程地址测绘、施工进度追踪、土方量计算

施工后期：定期维护检查、成果汇报推广

核心价值：全生命周期掌控建设过程，工程施工过程中连续对工程进行监测，测量相关参数以保障设计要求得到执行。

2.3施工&验收—工程验收

御 2 行业版 & 精灵 4 RTK 工程验收

无人机作业价值呈现：采用旋翼无人机对设备进行全方位验收。验收作业方式与精细化巡视基本相同，并根据新建线路的结构特点进行调整，由此形成精细化验收标准流程，规范无人机验收作业。

无死角：无人机从线路外侧巡查，可有效弥补登塔验收人员 的视觉盲区，发现人工难 以发现的隐蔽性缺陷。

数字化验收：采用无人机搭载，构建线路及通道的三维模型，准确测 量杆塔倾斜度、导线弧垂以 及通道内交跨距离、超高树木等信息。

3.1设备巡检—输电通道数字化

大范围、长距离数字化高效采集处理方案

经纬M300 RTK + 禅思L1 + 大疆智图

输电通道建模：是电网数字化应用的开端，通过航空摄影测量或激光雷达的方式生成高精度三维输电通道模型，可用于输电线路的物理状态分析及后期的无人机自动巡检。

痛点：传统输电通道建模，采用激光雷达+直升机/无人机，价格贵，周期长，入门门槛高。无法满足灵活多变的需求场景。

核心价值：极大的降低了点云建模的入门门槛，结合高精度的地理信息数据，构建数字化电网沙盘。其数据可以直接用于自动化树障测量，杆塔倾斜状态分析，巡检航线规划等数字化应用。

小范围、低成本数字化树障缺陷巡检方案

精灵 4 RTK + 大疆智图

在输电线路运行过程中，线路通道内的树木足够接近导线时，高压电流就容易击穿空气产生放电，进而对输电安全产生危害。通过航空摄影测量或激光雷达的方式生成高精度三维输电通道模型，用于输电线路的位置状态的动态分析。

痛点：传统+直升机/无人机，价格贵，周期长，入门门槛高。无法

满足灵活多变的需求场景。

核心价值：极大的降低了点云建模的入门门槛，结合高精度的地理信息 数据。其数据可以直接用于自动化树障测量，杆塔倾斜状态分析、风偏、覆冰状态分析与倒树预测等数字化应用。

数字化解决方案 | 杆塔倾斜测量

应用案例：杆塔倾斜测量在指输电线路运行过程中通过各种仪器对杆塔沉降或倾斜情况进行监测的手段。在输电线路运行过程中由于地质活动导致输电杆塔地基发生沉降，或者由于应力拉伸导致塔身形变。精灵4RTK结合智图可快速准确地将杆塔实体转换成数字信息，可对杆塔位移、倾斜、变形、等情况进行定期检查。

核心价值：

运用非接触式的手段对杆塔形变情况进行测量，方便且安全；10米左右的测量基线长度，测量精度可达0.01°，准确且高效。

3.2设备巡检—输电设备巡检

输电设备巡检：输电设备的精细化巡检主要是指，人工操作无人机抵近设备进行拍摄，需要对输电杆塔的关键结构位置拍摄清晰且具备 分辨销钉级缺陷的照片。

应用案例——高效率远距离高清拍摄

高像素+大变焦

2000W有效像素，23倍混合光学变焦镜头，配合快捷键，可实现多种镜头之间的快速切换，让 输电通道细节尽收眼底。

核心价值：在通道巡检过程中，若发现疑似点，可以迅速且高效的对目标位置进行观察取证。无需长时间停留，避免了发现疑似点后需要靠近观察所带来的时间消 耗和撞塔风险。

应用案例——激光打点迅速标记疑似隐患点

激光测距：H20系列云台相机，标配激光测距功能。以此为基础再结合云台俯仰角、无人机航向等数据可直接计算得到目标位置坐标。

核心价值：在通道巡检过程中，可直接对疑似位置进行标记，同时记录其具体坐标，便于后期精准排查隐患。

精细化巡检解决方案

应用案例——智能目标跟踪

全方位巡检，无死角

在变焦相机画面中，点击按钮，然后框选一个兴趣物体，相机就会自动调整云台角度和变焦倍数跟踪该物体。点击暂停按钮退出对当前物体的跟踪。拍摄过程镜头中央可锁定拍摄物体，实现多角度无死角巡检。

核心价值：无需双人操作即可实现目标跟踪，可从不同角度拍摄设备情况，极大地降低操作难度。

3.1设备巡检—自动化巡检

自动化巡检：精细化自动巡检指通过示教或离线的方式规划巡检航线， 无人机根据航线任务描述自动对电网设备进行自动化的巡检。

面临的挑战

安全要求高：自动化巡检过程中，无法通过人工预判的方式规避风险，对无人机的状态感知能力要求极高。

精度要求高：自动化作业过程要求无人机达到厘米级定位精度，偏差超过一定范围所拍摄出来的照片无法达到应用要求。

自动化巡检 | 示教航线规划

应用案例——变电站自动化巡检

M300RTK+H20T 标配精准拍照功能，以示教方式实现 自动巡检，航线录制完成后在拍摄结果的基础上框选兴趣区域，自动巡检时，无人机将借助机载AI能力对拍摄结果进行闭环。

核心价值：以最小的成本实现无人机自动化作业，可降低巡检作业人 员的技能要求。同时引入了视觉闭环，通过机载资源对拍摄结果进行验证并纠正，极大地保证了拍摄效果。

自动化巡检 | 离线航线规划

精灵4RTK + 大疆智图

离线航线规划是指在现有模型的基础上，通过软件平台规划无人机巡 检路径，具有适用面广，内外业分离，航线可编辑等特点。结合大疆智 图三维建模功能，可在三维模型的基础上规划精细化巡检航线，用于输 电/变电/配电设备的自动化巡检场景。

核心价值：打造基于P4R的单兵自动化作业套装，全面适用于主网/配网/变电等巡检场景。

特种作业：无人机在提供多角度观察平台的同时，也提供了多角度操作平台，将第三方设备安装在无人机上可替代作业人员到达传统方式难以到达的位置，这种作业模式在电力行业也得到了普遍应用。

稳定性要求高：特种作业一般选用中大型，往往挂载较重设备，对无人机稳定性有较高要求。

特种作业 | 喷火清障

应用案例高压电线上缠绕气球、塑料袋、风筝等异物后容易导 致线路短路跳闸，需要巡检人员在及时进行处置。为了保障安全，需要切断电源后再进行登塔作业，对民 众的生活以及企业的生产活动造成一定影响。

核心价值：输电线路上异物容易使线路相间间距过小，导致短路跳闸。无人机携带喷火装置能快速清除导线上如气球、塑料袋、风筝及鱼线等异物。做到线路缺陷早处理。避免人员登塔处理，降低作业强度，提升供电可靠性。

特种作业 | 绝缘子清洗

应用案例

受外界运行环境影响，设备运行过程中，绝缘子等保护器具等会因为表面污秽等原因，产生性能衰减，从而影响其绝缘性能，需要对其进行清洗，以保证其性能处于正常性能 范围。

核心价值：使用无人机携带纯水或带电水进行设备清洗，可以快速定位污秽位置并进行冲洗。有效减少人员攀爬杆塔作业次数，非接触式清洗降低作业风险，提升安全性。