变电站无人机智能巡检关键问题与解决方案

变电站是电力系统的重要组成部分，是电网的中枢和节点，也是电力生产主要场所之一，变电站的正常运行是保证电力系统安全、可靠、经济运转的基础。随着变电站数量越来越多，规模越来越大，需巡视的设备类型多样、数量庞大，运维检修的工作量与工作难度不断增大。无人机巡检虽已成为变电站巡检常态方式，但由于变电站环境复杂、设备多、安全性要求高等特点，无人机巡检仍然面临着一系列挑战。

1、应用限制多：变电站巡检存在飞行空域狭小、巡检内容杂多、作业风险大以及各种磁场干扰强等难点，限制了无人机在变电站的应用。

变电站设备密集，飞行空间受限

2、建设成本高：建设成本问题实质是性价比问题，即无人机自主巡查与人工巡查相比谁更划算，目前影响性价比的因素主要有无人机更新换代快造成基站闲置、巡检次数有上限等。

3、智能化不足：目前变电站无人机自主巡检还处于前期发展阶段，整个产品体系还需要不断完善。无人机基站需要接入各种第三方平台才能发挥应用价值;变电站缺陷样本库有限，通用化现有智能识别算法也难以直接使用等。存在大量扩展和创新需求，需要不断进行改造和优化。

面对上述挑战，由广州中科云图智能科技有限公司（以下简称“中科云图”）推出的“小型行业级无人机+基建式无人机基站+基于点云数据的航线规划技术+变电专版运营平台”的软硬件一体化解决方案，直击痛点，精准发力，助推变电站巡检智能升级。

一

小型行业级无人机，满足狭小空间穿行。‍

要满足变电站带电作业和狭小空间穿行的应用需要，宜选用小型行业级无人机。无人机轴距应不大于0.5米，譬如大疆御3系列等机型，身材小巧，抗磁场干扰能力强，满足变电站设备密集和在狭小空间穿行的带电作业要求。

大疆御3行业进阶版

二

基建式无人机基站，支持换机不换站，使用寿命翻倍。

中科云图推出的智睿-S110无人机基站，外壳采用304不锈钢材质，坚固耐用，使用寿命可达10年;结构和控制程序具有强大可扩展性，可适配与大疆御3体型相近的小型无人机，对于新出机型，可做到换“机”不换“巢”，避免因无人机更新换代导致的基站闲置。

智睿-S110无人机基站（充电式）

此外，还有智略-G503多机协同无人机基站，支持一键调度三台御2(系列)无人机协同作业，巡检效率成倍增加，用于满足巡检任务量大的变电站。

智略-G503无人机基站(一巢三机)

三

基于点云航线规划技术，提升精细化巡检质效。

航线规划是变电站无人机应用的最大技术难点，是整个变电站无人机应用门槛所在。中科云图基于变电站复杂的物理环境，针对变电站无人机作业特点，打造了一款以点云数据为基础的专业化变电站航线规划系统，降低巡检风险，提高巡检效率。

变电站航线规划系统

• 台账绑定：将变电站设备台账与三维点云数据进行绑定，获得每个设备的精准三维空间位置坐标(串)。支持TB级变电站超密集点云的加载、校核与编辑;支持变电站台账数据一键导入与自定义编辑;设备点云高自由度拾取及分段绑定。

• 航拍点设置：以变电站设备的空间坐标(串)为焦点自动/半自动生成无人机航照点，支持位置、云台、朝向、距离、焦距、名称多参数编辑;支持航拍点三维空间可视化调整;设备点与拍照点解耦，支持多对多灵活配置。

• 路网编辑：根据变电站地图，编辑无人机飞行路线图/航路网，包括各路网的主分叉点、子分叉点。采用导航地图思想，建立变电站无人机航路网;保障无人机主要沿大路飞行、减少设备间穿梭;按高度分层划分航路网，减少上下穿梭。

• 动态航线：根据航路网和拍照点，通过导航算法动态生成无人机作业航线。飞行航线动态生成，支持自定义巡查路线;按需巡查，减少无效飞行。

• 夜间巡查：有专门红外航线规划模块，可生成独有的红外航线，能够充分利用无人机夜间作业能力，大大提高巡检效率。

四

“变电”专版一站式运营平台，AI加持让巡检更简便。

中科云图推出的“变电”专版无人机巡检运营平台，具备一站式、全场景数据管理与服务功能;关联台账，AI赋能，实现效率和效果“双效”提升。用户仅需登录网页操作即可在线调度无人机基站进行多种作业任务，实现基站的远程状态监管、无人机实时作业监控、成果自动上传等一键作业流程。

• 全面掌握站内信息：变电站覆盖⾯积、巡视点位等基础信息及当地实时⽓象等信息一目了然;全景看板，展示单位下所有全景点数据可互相跳转，整体布局完整呈现;设备点信息在首页开启，设备名称、地址、简介等详细信息和过往巡检分析报告可快速查看。

• 巡检记录有迹可循：对巡检任务建立巡检日记，通过可视化数据展示，实现信息回溯。⽀持总巡检次数、今⽇巡检次数、累积巡检照⽚成果统计;⽀持点击巡检记录在地图查看关联的任务航线及任务成果;支持按变电站设备类型显示巡检分析及告警等级。

• 关联台账，数据管理更便捷：从航线规划到数据管理，从数据分析到报告生成，系统自动匹配台账属性，让每一次巡检数据自动规范命名，每一份巡检报告列表数据可基于设备台账树进⾏查询。

• 飞行计划，运筹帷幄：为满足变电站准确、实时、高频的巡检需求，系统支持任务自动执行/手动执行两种类型。通过自动执行-飞行计划排班，可实现定时或周期自动执行巡检任务。

• AI赋能，巡检更智慧：变电站巡检自研成熟算法模型覆盖表计读数读取、设备缺陷识别和红外测温等多个方面，航线添加分析标识后数据可自动推送至电力分析模块，通过AI自动识别，核实后归类到巡检报告看板查看和导出问题清单，完成数据闭环。

变电站设备巡检是运维工作的重要组成部分，是保证电网设备安全运行的重要措施之一，也是变电站设备检修、试验、消缺等计划停电和非计划停电的重要依据来源。中科云图围绕变电站巡检当前面临的三大核心痛点问题进行了创新与突破，其研究成果在产品与解决方案上得到充分体现，推进了无人机巡检自动化与智能化，增强了变电站数字化运维能力，助力变电站巡检质效进一步提升。

中科云图于2018年开始涉足变电站无人机应用，迄今已为全国26个省级行政区、超过380座变电站提供了智能化巡检解决方案，覆盖35KV—1100kV全部电压等级。

转载来源：电网智囊团

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