广东配网实现自动巡检，大疆无人机助 12 万公里线路运维智能化

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近日，广东电网传来喜讯，其下辖的台山市供电局首次实现了山区配网全局范围无人机自动飞行巡检。这是继主网输电线路实现自动飞行之后，广东电网在配网领域的又一力作，也是我国配网智能运维事业的一次重大突破，意义深远。

配网巡检难点

与主网输电线路相比，配网线路更直接地关系到群众的生产生活用电，直接影响电网服务的口碑，运维要求高，运维压力更大。尤其山区配网，杆塔低、树障多、环境复杂，人工巡检难以覆盖。

广东江门市台山地区是配网线路的典型代表。台山供电局下辖的配网线路约 3,500 km，杆塔数超过 3 万基，三分之二位于山地丘陵，林木茂密，交通不便。这些线路不仅里程长、杆塔多，而且支线丰富、变化复杂。

更不利的是，和主网相比，配网现有从业人员年龄结构偏大，人均运维里程却是主网的 3 倍，运维力量更显薄弱。另外，台山市地处沿海，每年夏季都面临强台风过境考验，受损线路的及时定位和修复，都会消耗巨大的人力物力。

主网自动飞行启发

面对这种情况，台山市供电局自 2017 年起开始引入大疆“悟” Inspire 系列、精灵 4 Pro、精灵 4 RTK 等飞行平台，推广无人机巡检作业，部分解决了人工巡检效率较低、巡视质量不统一等问题。

然而配网线路杆塔较低，一般在 10m~20m 之间，且档距较短，手动飞行往往遭遇严重的信号遮挡，飞行距离有限，不能完全发挥大疆无人机的作业能力。面对城区线路 1～2 月一巡、山区线路 2～3 月一巡的新要求，运维人员急需新的思路，来突破手动飞行的作业极限。

2019 年初，广东主网输电线路实现无人机自动巡检的消息传来。通过直升机搭载激光雷达建立三维模型并生成航线，基于大疆 MSDK 同步开发“智巡通”软件，选择事先规划的航线，可实现一键自动飞行。与手动飞行相比，该方案效率提升 3 倍以上。

这给配网运维带来启发：自动飞行会是理想的解决方案。

配网方案新突破

实际作业发现，主网的自动飞行方案并不能直接在配网复用。难点在于最基础的导航数据采集部分。配网线路，其主线和支线的关系就如同树干和树枝的关系，直升机和固定翼飞机飞行速度过快，飞机太大，来回调头效率极低，而多旋翼雷达作业硬件成本太高。另外，配网线路低矮，作业风险很大。

经反复研究发现：

1.可行方案：使用大疆的小型无人机配合大疆智图软件逐步采集点云数据；

2.航线规划：由于配网线路相对低矮且检查点较少，实际作业中，无人机只需垂直俯拍即可，因此航线规划和主网不同；

3.图传信号丢失问题：实际上不影响无人机按航线作业并安全返回，可在作业结束后导出照片和视频记录。

循此思路，在多年倾斜摄影作业技术积累的基础上，广东电网机巡中心和江门台山、云浮罗定、韶关新丰等局通力合作，经多方 300 余架次的现场测试，终于探索出一条低成本、可复制的配网无人机自动巡检方案：

1.使用精灵 4 RTK 逐步采集配网线路数据，利用大疆智图软件生成点云通道；

2.依托点云通道计算出最佳飞行路径，生成航线；

3.使用精灵 4 Pro 或“御” 2 系列，配合“智巡通”软件，按航线自动飞行巡检。

该方案有两个重要的技术突破。

其一，实现大范围、低成本的高精度点云采集。台山 3,000 公里线路，投入 40 人，作业 30 天，完成 8.4TB 的数据采集。与传统激光雷达方案相比，精灵 4 RTK 配合大疆智图生成点云，其性价比和效率优势明显。

其二，不再依赖图传、RTK 信号等，实现自动亚米级高精度大范围飞行，每个架次可覆盖一条支线约 20～30 基杆塔。

使用大疆智图软件生成的点云效果

以台山市四九镇的万达I线路为例。该线路位于城乡结合部，约 3km，含 28 基杆塔，平均高程 16m。此前采取手动飞行作业，一个架次可巡完 6 基杆塔，整体耗时约 1 小时。

而部分基塔周围发生图传信号丢失问题时，飞手常常迫不得已即时返航，导致作业中断。依照新的自动飞行作业流程，一个架次即可完成全部 28 基杆塔巡检，全程仅耗时 20 分钟，作业过程十分顺畅。整体而言，该段线路的作业效率提升了 3 倍以上。

据了解，广东配网现拥有大疆各系列无人机超过 4,000 台，正使用精灵 4 RTK 针对 12 万 km 的山区线路进行大规模数据采集。截至今年 8 月底，已累计飞行 11023 次，完成 5,057km 的山区配网线路数据采集。由台山率先实现的自动飞行方案，将于 2020 年在新丰、罗定、龙门、博罗、英德、信宜、廉江等单位全面推广。

这个全新方案的实现，意味着广东电网乃至南方电网的运维工作迎来了第二次突破。

“数字南网”前景可期

据统计，我国 10kV 配电架空线路总长超过 400 万公里，其中超过一半位于山区（农区），因此山区配网运维的水平在相当大程度上影响着配网的整体运维水平。

广东机巡中心刘高介绍道：“针对山区配网无人机自动巡检，广东电网已经着手建立含点云处理平台、三维航线平台、机巡大数据中心、图像智能识别平台、机巡缺陷管理系统在内的综合作业管理系统。台山局的自动飞行作业，验证了该系统的有效性和稳定性。对于这项技术方案在更大范围内推广应用，我们很有信心。”

南方电网提出，要在 2025 年基本实现“数字南网”。此前，广东主网输电线路已实现了无人机自动飞行。此次台山供电局针对山区配网线路，探索出新的无人机自动飞行方案，可谓再下一城。我们有望看到电网资产数据化、巡检自动化、运维智能化的全面实现，“数字南网”局面大好。

这是广东电网多年技术创新的结果。而 DJI 大疆行业应用凭借卓越的技术实力，为两次重大突破提供了有力支撑。近年，“粤港澳大湾区”建设已成为“一带一路”战略的重要一环，广州、深圳是两大核心引擎。广东电网与 DJI 大疆行业应用的两次合作突破，是国企与民营高科技企业联合创新的代表之作，对区域经济社会发展有深远的典型意义。