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国网湖北：规模化应用“标准网格+智能接单”无人机立体巡检模式

2024-11-08分类：CPEM推荐 / CPEM推荐来源：CPEM全国电力设备管理网

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2024年10月18日，在“第5届电力人工智能大会暨第3届电力行业数字化转型大会”上，第3届“智创奖”电力数智化转型技术创新应用评选结果公布。

国网湖北省电力有限公司、国网湖北送变电工程有限公司凭借其“标准网格+智能接单”无人机立体巡检模式案例，获得“输电数字化转型创新应用案例奖”。

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创新点

数据赋形——统一平台，数据融通

统一执行标准，建立省级机巡管理中心，完善机巡制度、统一技术要求，实现巡检业务标准化。

统一分析工具，纳管航线规划、点云分析、红外检测工具，实现全省机巡数据统一。

统一业务流程，构建全省统一机巡微应用，拓展六大典型作业场景，实现业务贯通。

业务赋能——高效自动，作业无忧

优化改进数据处理技术。实现8倍压缩巡检照片且不影响缺陷识别，大幅减轻平台网络带宽和储存资源压力；统一航线命名规则，实现巡检照片“即飞、即传、即算”；依托平台实现通道信息及缺陷隐患透明管控。

自主研发移动巡检装备。研发车载式移动机场，集起降平台、无线传输和自动控制等技术于一体，高效实现三机协同、高频自主起降以及长久续航，在杆塔精细化巡检、仿线飞行等方面效率提升3-6倍。开发操作便捷、适用性强的统一飞控APP，一键完成外业全流程作业，现场起飞执行效率提高30%。

创新提出智能评估方法。国网内首次提出基于机巡数据的“双重积分”线路风险评估方法，赋予7大类、68项机巡关键缺陷隐患基础积分、发展积分，建立以发展趋势管控为基础的体系。在此基础上对三套图像智能识别算法进行组合策略优化，提高缺陷隐患识别精度，为隐患评估精准决策提供技术支撑。

管理赋值——航班管控，跨界出圈

国网系统内首创“标准网格+智能接单”机巡作业新模式。以飞巡半径内设备为单元开展作业，结合信号强弱、起降条件、飞巡范围划分标准网格，自由组合航线，一人携带车载式、便携式移动机场等智能巡检装备便可自动完成网格内全部巡检任务，改变机巡模式，巡检质效提升10倍以上。

始创“自主飞巡+集约分析”价值释放最优解。优化现场机巡和数据应用业务人力资源配置，在外业飞巡上，充分运用机巡作业低门槛化、智能化特点，使新入职与临退休员工胜任现场机巡工作，实现人人都是飞手；在内业分析上，通过强化巡检计划统筹和数据应用，推动机巡指挥分析工作专业化、集约化，使年轻同志有舞台、能展现。

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应用成效

取得的总体成效

2023年11月，时任国网总经理张智刚同志莅临湖北检查指导工作期间，听取无人机网格化巡检专题汇报和现场演示，给予高度肯定。

完成标准网格点全省建设

在全省16家地市级生产单位完成网格巡检模式建设。通过网格点选择、人工试飞优化、机场验证调整、任务执行等流程确定通道巡检、精细化巡检及声光飞行检测等作业场景的网格点，已建立网格点15088个，覆盖全省220千伏及以上1200条线路40077公里，自主巡检覆盖率达100%。累计发现缺陷18022条，隐患22582条。推进自主巡检规模化应用向低电压等级延伸。

实现巡检模式转变为“按面逐网格巡检”

通过网格点，利用固定机场、移动机场、无人机开展“标准网格+智能接单”作业，自建设以来，使用各类机场完成巡检16803基、使用无人机完成211461基杆塔巡检。实现巡检模式从“沿线逐塔巡检”转变为“按面逐网格巡检”。各单位依托标准网格与机巡微应用，通过无人机自主巡检、各类机场应用，将机巡任务与网格点匹配关联，完成机巡任务自动派发、智能接单、远程操控，实现精细化自主巡检、声光检测（红外测温）、通道快巡作业场景网格化巡检全面应用。

创新应用成效显著

相关经验成果先后获得全国电力行业创新应用案例金巡奖，湖北电力公司2024年科学技术奖一等奖、青创赛金奖等荣誉。湖北电力编制的国内首个无人机巡检网格化部署IEEE国际标准《架空输配电线路和变电站巡检用多旋翼无人机系统的网格化部署》成功立项，为高效高质量完成电网无人机巡检工作提供了新质生产力，填补了无人机巡检作业在网格化部署方面的空白，促进了我国无人机网格化巡检技术走向世界。

产生的直接或间接经济效益

直接的成果转化效益

“一巢多机”依托相关企业向全省16家生产单位进行生产销售，节约投资1080万元。机巡微应用统一部署分析软件全省免费使用，16家生产单位、88个县公司累计下发激活码425套，节约资金近1200万。

间接的成本压降效益

通过一巢多机、便携式机场等装备开展无人机网格化巡检、智能研判等手段辅助，巡检效率提升了10倍，节约人力成本约92.5%，运维工作的效费比显著提高。

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技术路线

系统架构

机巡微应用系统总体遵循PMS3.0总体架构，该模式机巡微应用的作业场景，贯通巡检计划，共享数据成果，机巡作业全流程线上管控。

组织架构

“标准网格+智能接单”线上接单模式在省公司统筹指挥下组织构建，由送变电公司省级机巡管理中心作为支撑单位全面推进标准制定、平台研发、新技术推广等工作，负责本方案会审，电科院、经研院、柔性骨干专家及华中科技工作作为支撑团队，一齐攻关形成工作方案，在国网系统内首创“标准网格+智能接单”的巡检模式，实现机巡任务远程派发、远程监控，巡检结果自动回传。16家地市级生产单位依托机巡班开展“标准网格+智能接单”作业。

图：组织架构

建设推进过程

1、建立标准化巡检网格点

各单位依据无人机巡检标准化网格点选取策略，在2024年3月完成全部网格点初选并统一录入机巡微应用。其中14家地市公司以辖区内220千伏输电线路为主线，向下覆盖网格区域内的110千伏输电线路，鄂州、神农架、黄石等设备体量较小的单位考虑向下覆盖35千伏输电线路。超高压、送变电公司全量完成所辖线路网格点选取。

2、配置网格化巡检装备

装备包括具备RTK功能的无人机（以下简称“RTK无人机”）、移动机场等智能巡检装备，目前已完成16台车载式移动机场、115台便携式移动机场配置及790台RTK无人机配置。

3、现场验证网格点

各单位结合2024年第一轮无人机巡检工作，通过无人机自主巡检、移动机场的应用，对初步选定的标准化网格点进行现场飞行验证，校准点位设置，调整或剔除航线不匹配、信号弱、车辆到位困难的点位，优化网格点覆盖范围，完成所辖线路的网格点现场验证，优化调整机巡微应用网格点台账。

4、抽查验收网格点

设备部组织机巡中心通过技术督查对16家单位网格点建设情况开展验收，综合考虑各单位设备体量和网格点数量，随机抽取1%-5%网格点进行现场检查，重点关注网格点合理性、机巡任务执行情况与网格化机巡成果。并对各单位“标准网格+智能接单”机巡模式应用情况进行考核评价。

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应用场景

“标准网格+智能接单”输电机巡作业体系在输电设备和输变配一体化巡检中的应用，代表电力行业巡检模式的一次重要创新。这一体系通过构建标准化的物理网格和虚拟网格，结合智能接单技术，通过精准划分巡检区域，每个网格内包含特定的输电线路设备，确保巡检任务能够精准分配和执行。为输电线路设备巡检沿面逐网格巡检带来显著的效率和安全提升。本项目紧扣输电专业“设备增、人员减”的客观趋势，以无人机创新应用实现“少人化、无人化”运检新模式，进一步提升线路运维工作质效，促进高质量发展，具备在全国全面推广的条件。

实践经验丰富，具备推广价值。本项目在无人机智能巡检领域中挖掘多种典型场景应用，具备成熟的飞巡体系建设、智能化应用、飞巡模式改革等经验。项目经验在省内得到广泛应用，可实现跨领域推广，实现配电、变电及社会其他行业面应用。

技术创新先进，引领行业革新。项目率先引入AI算法、图像压缩技术、RTK定位、红外测温等先进信息技术，创新研发以“一巢多机”为代表的多种新型机巡设备，打造完整的机巡技术体系，为输电专业无人机航迹自动规划和一键自主飞行奠定良好基础。

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典型经验和推广前景

实现湖北省内输电设备的规模化推广应用，可推广至全国输电模式转型

目前实现16家生产单位机巡模式的转变，完成标准航线绘制93441基。通过机巡微应用派发巡检任务，通过湖北统一飞控APP执行无人机任务，通过远程调度的机场管理界面执行机场任务228264基杆塔，实现湖北省内输电设备的规模化推广应用。本单位典型工作经验可以推广至全国输电专业使用，促进机巡模式转型。

可推广至110千伏及以下输电线路，为线路设备本体属地化运维打基础

通过精准划分巡检区域网格点，可以将网格点覆盖范围内的110千伏及以下输电线路巡检纳入管理，在推进无人机巡检向低电压等级线路延伸的进程中，可试点改变以网格点为范围建立输电线路设备管理网络及设备主人，可尝试聘请护线员或当地供电服务职工作为巡视人员，推进设备本体属地化运维速度。

可推广至输电、变电、配电一体化巡检

在变电站附近设立的网格点，可将变电设备及其航线、配电设备及其航线进行纳管，通过建立航班制的排班制度，设置巡检优先级，按照排班进行输变配一体化日常巡检。可尝试聘请变电站值班人员作为便携式移动机场或无人机的放飞人员。实现设备利用最大化、效能最大化。

参与单位：国网湖北省电力有限公司、国网湖北送变电工程有限公司

参与人员：全江涛、郭勇、李杰豪、杨力、李金戈、刘龙龙、郑小敏、耿思远、田巧雨、邹语晨、胡一波、王金鑫、王鹏程、冯琪、乔柏杨、罗婷婷、宋心语

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