“三，二，一，起飛！”7月6日8時30分，隨著冀北電力檢修公司無人機作業(yè)班郭凱一聲指令，搭載著衛(wèi)星激光測距儀的無人機迅速爬升，在蔚藍的天空中翱翔。無人機沿著1000千伏特高壓錫廊一、二線緩緩飛巡，地面監(jiān)控站中顯示出由紅、黃、綠燈不同顏色的激光點組成的三維模型，此輸電線路通道中的導(dǎo)線、樹木、高速公路等展現(xiàn)眼前。運維人員輕輕拖拽鼠標，顯示器中的視角隨之改變。郭凱介紹：“無人機巡視一圈，可建立一條輸電線路通道的三維模型，展示通道空間實況，同時完成線下障礙物的標定和凈空測量，并根據(jù)預(yù)設(shè)值提供危險點報警。”
這只是國網(wǎng)冀北電力有限公司在輸變電設(shè)備運維中創(chuàng)新開展無人機作業(yè)的一個縮影。
線路運維的三維世界
國網(wǎng)冀北電力運維的500千伏輸電線路擔(dān)負著北京地區(qū)70%負荷的輸送工作，且輸電線路走廊地形環(huán)境復(fù)雜，多位于高山峻嶺，沿線部分區(qū)段幾乎沒有巡視道路，人工巡檢工作條件艱苦、勞動強度大，輸電線路的運行情況得不到及時反饋。
為解決這一難題，國網(wǎng)冀北電力積極開展小型電動無人機輸電線路空間距離測量技術(shù)研發(fā)，實現(xiàn)了“小型電動無人機+微型激光測距儀”的集成適用，并開創(chuàng)了激光掃描+可見光巡檢的雙任務(wù)作業(yè)工作法。無人機作業(yè)一次，可形成輸電線路通道的可見光合成圖和激光三維模型，建立起文字、可見光合成圖、三維模型“三位一體”的信息庫，完成激光測距與輸電線路通道可見光巡檢同時作業(yè)和雙向督導(dǎo)。
“以前，我們巡線使用較多的是手持式激光測距儀，遇上線下樹障多的情況，需要耐著性子對大片樹障一處處地測量和記錄，費時費力，測量準確度也難以保障。有時候凌晨出發(fā)，翻山越嶺，一走就是一天。現(xiàn)在無人機可以、立體化展示輸電線路通道空間實況，我們快速、有效地開展凈空測量，工作效率和質(zhì)量大幅提升。”冀北電力檢修公司特高壓輸電運維班班長李達介紹，“我們還能時間掌握線路通道的動態(tài)變化情況，為隱患的診斷預(yù)判提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐，為隱患的排查處置爭取寶貴時間，為輸電線路穩(wěn)定運行提供有力保障。”
變電站多了一位守護者
位于承德市郭家屯鎮(zhèn)的1000千伏隆化串補站內(nèi)，國網(wǎng)冀北電力的運維人員正在用手持遙控桿指揮一臺小型無人機詳細查看距地面12米的串補平臺設(shè)備情況。
1000千伏隆化串補站是錫林郭勒盟-山東特高壓工程的重要節(jié)點。隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)和新能源發(fā)展步伐加快，冀北電力檢修公司拓展管理新思維，應(yīng)用運檢新技術(shù)，鍛造出特高壓“智造”的深厚內(nèi)力。
“串補平臺離地高度12米，在平時帶電情況下，由于平臺設(shè)備遮擋，運維人員無法全面巡視平臺設(shè)備，存在巡視盲區(qū)。”冀北電力檢修公司特高壓青年突擊隊長楊明說。伴隨螺旋槳的“嗡嗡”聲響，串補巡檢飛行器緩慢升空……不到40分鐘，無人機成功完成隆化站串補平臺上896個電容器、電抗器等特高壓設(shè)備的測溫和巡視。
“串補巡檢飛行器攜帶的高清鏡頭能夠幫助運維人員完成對串補平臺上架構(gòu)、螺栓、引線、接頭等部位的近距離‘特寫’式檢查巡視。除了串補平臺，巡檢飛行器可以每天完成一次對隆化串補站全站的例行巡視任務(wù)，有效彌補人工常規(guī)巡檢工作的局限性，在提高巡檢效率的同時，獲取的圖片和數(shù)據(jù)可以為設(shè)備數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)評估等工作提供依據(jù)。”郭凱介紹道。
使用無人機開展變電站巡視，成功將運維人員從每天上百項表計抄錄和設(shè)備巡視中解脫出來。經(jīng)多方采集的數(shù)據(jù)，可幫助檢修人員做到對設(shè)備狀態(tài)的“預(yù)判斷”，有效開展專業(yè)故障分析和家族缺陷治理。同時，國網(wǎng)冀北電力依托人機協(xié)同巡檢形勢，建立了特高壓變電設(shè)備巡檢大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)庫，為精益運檢和狀態(tài)評價提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
無人機作業(yè)踏上進化之路
6月29日，國網(wǎng)冀北電力龍巢無人機全自主智能巡檢作業(yè)試飛及實戰(zhàn)演習(xí)取得圓滿成功。演習(xí)模擬雷擊故障跳閘，駐塔無人機在電腦終端指令下，從塔上機庫自主降落，按照查線巡檢方案開展故障點查找工作并形成故障報告。演示重點展示了項目技術(shù)中厘米級定位、自動航線規(guī)劃、標準化航巡等一系列核心技術(shù)，突顯出智能化、自主化、應(yīng)急響應(yīng)快的優(yōu)勢特點。
冀北電力檢修公司輸檢中心主任郭昕陽介紹，目前國網(wǎng)冀北電力龍巢無人機全自主智能巡檢系統(tǒng)，可以通過無人機電網(wǎng)巡檢航線規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集、結(jié)果分析處理的全過程自主化、智能化和標準化作業(yè)，確保獲得一致化的作業(yè)結(jié)果，避免工作效果受人員技術(shù)能力和其他因素影響，不但解決了巡檢覆蓋率問題，還有效實現(xiàn)了現(xiàn)場作業(yè)效能的優(yōu)。龍巢無人機全自主智能巡檢系統(tǒng)通過在線路或變電站現(xiàn)場設(shè)置智能平臺(機庫)，結(jié)合智能控制、環(huán)境感知、通信互聯(lián)、能源供給、自診斷等模塊，可以滿足自身狀態(tài)和環(huán)境的智能自判斷、自主能源獲取和自動充電要求，通過一機多庫(控制)接力的方式，還可以滿足長航時、自主化作業(yè)要求，從而實現(xiàn)智能自維護的作業(yè)目標。
國網(wǎng)冀北電力的龍巢無人機全自主智能巡檢服務(wù)平臺采用工業(yè)級應(yīng)用的定制規(guī)格，可以勝任全天候全空域飛行作業(yè)的全自主無人機，在所有電網(wǎng)的任何電壓等級的電力線路上，都能完全自主地完成線路巡檢重任，檢出率和準確率是傳統(tǒng)人工巡線的10倍以上。無人機定位精度實現(xiàn)了厘米級，完全可以實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)采集標準化，但這還只是步。未來的龍巢，還將繼續(xù)在各方面進行提升，自動開啟、無人值守以及防塵、防鳥、防電磁干擾、取電模式等方面均會優(yōu)化，還將進一步擴大應(yīng)用場景，更大程度在降低作業(yè)和管理成本的同時提能。
原標題：無人機為電網(wǎng)巡檢插上智慧翅膀