国网漳州供电公司深入推动无人机多领域应用

通过深入推动无人机在电网各领域的应用，国网漳州供电公司正在奋力谱写电网建设新篇章。

2022年7月16日，国网漳州供电公司无人机作业团队完成南靖县无人机联合巡检，这是他们第十次无人机市县联合作业，完成了35千伏输电线路精细化巡检444基，110千伏输电线路自主巡检首飞481基，复飞457基，共发现17处危急树障点，3处线路隐患，有效提升了输电线路精益化运维的“质”与“量”。

这也是这支队伍走过的第十个年头。十年来，团队最初仅有成员3、4人，逐步发展壮大，广泛带动输电青年投身其中，目前形成核心团队6人，参与人员30余人的规模。

见微以知萌，见端以知末

2012年3月，国网漳州供电公司“劳模创新工作室”领头人陈杰率先提出将小型无人机技术运用到输电线路作业中的设想，由此开启了无人机团队技术研究与推广的漫漫征途。

彼时的电网用无人机技术尚处于朦胧的摸索阶段，各公司的“无人飞行器巡检技术研究”也正在起步推进过程中，主要研究方向为大型无人机飞行巡检技术。无人机团队自2010年起步，2012年初具雏形，由先锋探索者陈杰、郑惠平、郑黎明几位资深员工组成，至2013年正式成立时，陈杰、林火煅、陈錡、黄玉林成为核心成员，另有变电、信通等其他专业人才参与其中，彼时团队平均年龄不到30岁，都是有激情、有血性、有理想、有抱负的年轻人。在将近一年的时间里，团队成员的主要精力基本集中在基础理论的补充学习和可行性研究上。他们广纳贤才、细致考量、大胆设想、多方评估，至2013年7月，启动了团队第一个输电线路巡检用无人机项目。

虽无飞，飞必冲天；虽无鸣，鸣必惊人。在市场上一套无人机系统动辄几十万上至几千万的年代，团队综合考量了地区环境和业务需求后，决定自主创新研发无人机。

“因为自主研发，能以最小的资金干更多的事。我们从无人机的设计、制作，生产、软件编程、飞行、作业规程，全部自主知识产权，就是我们有能力造无人机、有能力飞行，有能力维护，无人机出故障后知道如何应对。就比如大家每天见到汽车，但很多人不会开，更多人不会修，绝大多数人不会造，所以我们要做的就是要造无人机、修无人机、飞无人机。”林火煅这样说。

他们在网上搜索研究相关的知识背景、理论体系自学，从各品牌消费级无人机寻找灵感，研究原理。设计、建模，制作零部件，组装、调试，实践试飞，在一次一次失败中摸索前行。

2013年10月28日傍晚，无人机团队自主研发的输电线路巡检用无人机试飞成功，标志着该项目在实用化研究方面取得阶段性成果。随后，团队不断改进无人机实用技术，以更适用于日常工作，至2013年底，公司“FPV终端在输电线路故障查找的初步研究”获得了当年省公司群众性科技创新一等奖，漳州供电公司的无人机向实现电力巡检又迈进了一大步。

因为无人机试飞时需要空旷场地，团队成员就轮流开车去试飞，载着一后备箱的设备，奔走在荒山野岭之间。为了跟上国际国内的先进技术，他们不断地学习，自费参加各地的航展。为了不影响工作，他们总是利用周末和节假日出行，披星戴月出发，天亮抵达，将每一分钟掰成两瓣用。

千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金

经过一年多的持续研发优化，生产应用，2014年9月，公司已配置微型四轴无人机8架、小型四轴无人机10架、中型六轴无人机3架、大型八轴无人机2架，先后开展了220千伏漳和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ路，天龙Ⅰ、Ⅱ路等线路进行差异化巡视和状态评价，飞行里程达200余公里，累计巡检线路达140余公里。

2014年年底，漳州公司无人机团队的“四轴微型飞行器在输电线路故障查找的初步研究”，获得全国电力系统职工技术创新成果和先进操作法二等奖。这一年，漳州公司应用无人机输电巡检总次数达253次，飞行里程317.43公里，巡检杆塔952基。

2014年是漳州公司无人机实现输电线路巡检实用化的一年，之后漳州公司进一步发掘出无人机设备的更多功能应用。研究的道路漫长而寂寞，团队成员常年只与各种冰冷的机械和荒芜的山野打交道。提出想法、改进思路、修正结构、试验试飞、发现问题、反复修正……日复一日，占满了他们工作之余的所有闲暇时光。

所有的实验都难免有失败的时候，也不是每个思路都一定会成功。有些时候花费了大半个月才组装好的无人机，一试飞就分崩离析，大家还要顶着巨大的失落跋山涉水找回残骸，根据残存的一些线索分析事故原因，查找故障点，争取下一次不要再失败，但他们从未有过退缩。

2015年1月5日，220千伏棉紫I、II路#193－194号塔所处村子举行某庆典活动，氢气球不慎被风刮至导线上，若不及时处理将威胁到线路的安全稳定运行。在对现场进行勘察后，团队成员决定尝试采用该公司自主研制的“剪刀尾”电切割清障无人机摘除异物。

在现场，巡线人员遥控清障无人机匀速上升。当机身上升到气球所在高度时，利用遥控器调节水平距离，并启动异物消缺装置，缓慢靠近气球，前后不到十秒，气球迅速飞离架空线，现场隐患消除完毕。此次工作清障无人机从起飞到靠近异物部位，再从消除异物到平稳顺利降落所用时间不到四分钟。这是漳州公司首次采用无人机高空清除线路异物，亦是福建省首次。

“以往处理此类导线异物清除作业，需要7位输电检修人员配合对线路进行停电、人工上导线、滑车、手工剪断等处理，最快也要好几个小时，甚至由于现场情况复杂耗时还会有所延长。不仅检修时间长，而且还存在一定的安全风险。”

这一次的成功让团队看到了清障无人机的价值，经过对现场多发异物材质分析和上百次试验优化，他们改电熔丝剪刀头为油喷+点火组合喷头，搭载煤油箱对线路异物进行燃烧清障。这种清障无人机一度成为针对输电线路最便捷有效的异物清障工具，并于2018年“五一”登上央视一套新闻联播报道。

2015年11月，漳州公司成功应用自主研发的八轴放线无人机完成35千伏城关-湖林新建线路下带电穿越110千伏城泰线张紧放线任务，这是全国首例带电穿越山区复杂交叉跨越线路的张力放线作业。

世异则事异，事异则备变

无人机展放引线在当时属于新型施工方式，解决了其他无人设备放线要求作业高度高、无法带电穿越交叉线路的难题；相对地面放线作业只能依靠人力操作而言，可提高施工安全性能，缩短了作业周期，大大减轻了施工停电给当地用电负荷带来的压力。为更好实现展放线效果，团队成员不仅研发了无人机设备，更研究出“超视距多杆塔放线方法”、“无中继接控放线技术”及“非视距无人机地面无线电引导盲飞放线技术”等三大无人机新技术。当年，他们完成了110千伏龙岗线等4条线路的无人机全线放线工作，放线长度约60公里，其中35千伏湖城线实现了超视距无线电引导盲飞放线、带电穿越张紧放线两大技术的突破。

无规矩不成方圆，无标准难以成事。随着应用的不断深化，无人机团队坚持“严”字当头，以细致的操作规范确保每次飞行的安全。日常，除了不断完善无人机各项安全规范、落实装备责任制、坚持做好无人机巡检数据登记等常规工作外，团队还把无人机作业人员的培训工作作为重点，通过基础理论知识学习、模拟器飞行操作、无人机拆装、无人机调试等多种手段，培养合格无人机飞行巡检专业技术人员，打造专业的作业团队。仅2015年就完成12人5级以上飞行师培训，6名操控手获得中国航空运动协会遥控航空模型飞行员执照，6名同志破格考取中国民航总局的AOPA无人机机长证，其中两名团队主力成员分别考取当时全省电网系统内唯一的直升机教员证及固定翼教员证。至2022年，公司系统民航AOPA取证人员已达111人，输电中心35岁及以下员工考取率达到100%。

2016年1月，为提升无人机的专业技术和管理水平，省公司在漳州公司成立省公司无人机工作室；3月份，省公司运检部发布了无人机工作室建设及工作计划；2016年11月，漳州公司正式成立无人机作业班；12月29日，国网福建省电力有限公司无人机工作室正式揭牌成立。漳州公司由此作为全省的无人机基地进入了新的发展阶段——由设备研发转入技术升级及技术支撑。2016年，无人机团队完成线路通道验收6条，新建线路架线27公里，外破故障查找取证12次，带电处理异物6次，常规线路及杆塔巡视8716基，共发现缺陷919处，指标排名全省第一。

2016年7月，福建电网受一号台风“尼伯特”重创，无人机团队携无人机赶赴灾区支援抗灾。这是他们第一次参加灾后救援工作。此次救灾，团队利用无人机对巡视通道垮塌的3条断供线路进行故障巡查及故障查找，协助连江等兄弟单位跨江架线工作放线双回6条10公里。9月，团队成员接连参与台风“莫兰蒂”“鲇鱼”抗灾工作，巡查故障输配电线路27条，发现因台风受损故障43处，带电清理异物4处，并首次实现在变电站两母线间完成异物清除工作。

历经时间考验，团队逐步推进无人机在电网的应用，自主研发的设备在线路运维及抢险救灾中均有亮眼表现。2018年，团队完成单兵视频系统、清障无人机、应急车载电源、空气动力系统综合检测测试平台等25个项目及产品研制，荣获国家专利授权22项，其中发明专利7项。获得国网公司科学技术奖二等奖1项，省公司科技进步奖二等奖2项，省公司群众性创新一等奖5项、二等奖1项、三等奖8项，福建省“五小”创新大赛一等奖2项、二等奖1项、三等奖2项。

2019年，国网公司推行新型巡检技术的研究应用构建新型智能运检模式，省公司发布输电运检向“人机协同、立体巡检”模式转变指导意见，无人机作业已成为电网巡检作业中的重要工具之一。公司无人机团队转变思路，开始致力于无人机深化应用，完成了飞天蛇口滑车装置的研制、输配网地形应急快速扫描系统、输配电线路通道隐患精确测距系统、无人机导线自动跟随技术、多光谱成图技术在输电保护区林木管控应用的前期研究等10余项研究项目。

与此同时，他们把输电传统运维工作中最棘手的输电通道林木隐患治理作为攻关重点开展创新，研究无人机图像快速校正、柔和拼接、高质融合技术，完成输配网全线路通道走廊全景图像实时显示，呈现杆塔数、线路长度等基本信息，标注统计鸟害、外破和树障隐患情况，为后续输电线路云景奠定基础；研究无人机测绘测量技术，完整还原输电通道三维模型，获取精准三维空间信息，快速定位树障和交跨点，生成隐患平断面图和结果报告，使输电线路沙盘初具雏形；研究搭建树木生长模型和分析输电通道植被多光谱信息，实现对走廊植被的树种识别、自主分级、生长变化预测的同时，对模型进行大风、高温等极端恶劣天气条件下的弧垂变化进行模拟，实现对线路走廊隐患的提前预判。由此，“无人机+”新型运检模式正式启航。

过去的他们作为先行者寻求方向，如今的他们甘为明灯，为后来者照亮前路。2018年以来，无人机团队先后开展省市县各层级培训授课310人次，多次组织无人机现场交流会，开发制作网络大学微课22节，发布公众号科普文章13篇，组建无人机技术技巧交流微信群，分享新兴技术、传授作业技巧、解答成员疑问，推动省市县电网公司无人机技术共同进步。

2020年，随着数字化技术崛起，输电数字化转型成为重点工作。无人机团队基于前期研究成果，逐步推进无人机+数字化应用。

团队自主研发输配网设备数字影像智能管理系统。结合GIS信息技术、图片属性以及作业经验，将无人机照片进行自动批量分类，自动存入相应杆塔名称命名的文件夹中，最终实现图像批量导入、批量分类和归档。该项目成果还可以实现缺陷照片的命名、归档以及自动生成缺陷报告。同时，可根据图像属性特征实现专业数据快速查询与检索，已成功完成8万多张影像归档。

持续研究图像智能识别技术。研究电力无人机巡检图像的缺陷样本标注方法和标注规则，实现机器自主学习的数据筛选和质量评价。通过大量的样本训练和现场实践，已将细节缺陷（如螺栓销钉缺失、绝缘子倾斜、金具锈蚀等）识别正确率提升至85%。

深化应用无人机自主巡检技术。无人机根据首次规划或记录的飞行航迹，在RTK厘米级精度定位下进行复杂业务自主飞行，并借助激光雷达实现仿线飞行、自动过交跨和自主导航避障。目前已完成漳州地区220kV自主巡检航线全覆盖，并编制台风应急动态航线12条。

联合电科院积极开展航线规划、红外检测、数据实时回传云计算以及无人机智能管控平台的开发测试。整合无人机设备管理、无人机飞手管理、机巡周期影像库、三维可视化数据，实现机巡模型及影像的云端管理、资料共享以及机巡缺陷隐患的闭环管理等。线上实时安全监管飞手118名，全寿命周期管理小型多旋翼无人机102架，存储巡检照片19万张，检测红外记录1千余条，登记本体缺陷3千余处。

2021年10月12日，为防范台风“圆规”带来的影响，团队利用漳州马崎机巢无人机开展站内外及周边输电通道全天候自主巡视，通过排查农用大棚、施工防尘网等漂浮物隐患，加强台风前输电线路巡视工作。此类无人机智慧机巢能够代替巡检人员坚守岗位，对机巢周边5公里半径范围内自主环绕巡视，及时掌握电网运行状态，发现临时机械施工、未固定漂浮物等外力破坏安全隐患；通过无人机远程控制适时喊话，可以加大疫情防控宣传力度，避免人员密切接触，防范疫情传播扩散的风险。仅当年国庆假期，就完成自主起降128架次，代替人工执行输电线路自主巡检37条次，完成24小时全天候输变配线路无间断自主巡检保电任务。

如今，无人机作为电网工作中的常规技术手段，不仅仅应用于输电线路运检，更广泛应用于配电、变电、基建、安监等多个领域，并伴随着与更多技术的有机融合，焕发着崭新的生机，迎接更广袤的挑战与机遇。

为山者，基于一箦之土，以成千丈之峭；凿井者，起于三寸之坎，以就万仞之深。十年来，公司无人机团队以坚韧不拔的斗志和一步一个脚印的前行，从无到有，从有到优，让无人机技术紧随浪潮，切实服务于电网作业。

翻山越岭为登峰，百炼千锤终成鹰。相信在下一个十年，在未来更多的十年，这支队伍都将继续在电网无人机技术的最前沿进行深入探索，为漳州地区每一条银线“保驾护航”。（国网漳州供电公司）