泰州供电公司:无人机自主巡检规模化应用后 这家县公司还这样做...
近日,江苏省无人机电力精细化巡检工程研究中心暨省公司无人机实验室在国网泰州市供电公司智能运检中心正式揭牌。

随着国民经济发展,电网规模也逐年增长,对巡检效率、精细度的要求也不断提升,无人机在电力巡检领域扮演着不可或缺的角色。
以往,咱们电力师傅们开着皮卡、载着电瓶车或自行车去巡线,携带望远镜、照相机等设备。但是,因为部分电网设备体量大,纯靠传统人工巡视,效率低。

兴化,地处里下河地区,地势低洼、水网众多,地表约有1/3被水域覆盖,鱼蟹塘、水田众多,加上地区幅员辽阔,线路分布广、供电半径长、设备密度低等问题凸显,尽管电力师傅克服交通不便等因素,但造成了人力、物力资源上的消耗。
1000kV、±800kV特高压交、直流共建站—泰州站坐落于江苏泰州兴化境内,是特高压重要输变电设备保障属地,境内176.238公里特高压线路通道是巡线重中之重。
这也成为兴化公司深化发展无人机巡检的推动因素和发展理由之一。
县域配电网无人机自主巡检规模化
2020年年初,国网江苏电力以自主巡检规模化应用为目标,加快全省无人机业务融合,构建省市县三级组织体系。
兴化公司作为全省三家县级数字化示范县公司,已完成全省首个无人机智能运检县域全覆盖试点。

兴化公司基于“三全”巡检体系建设经验,依托电网设备从特高压1000千伏至低压400伏全电压等级全覆盖的特色优势,在省市公司专业部门指导下,以多元化、高可靠、全覆盖的巡检模式为支撑,在无人机县域全覆盖、网格化输配协同巡检、实用化提升等方面开展了探索实践。
什么是网格化巡检?
所谓网格化,是将全县域内电网按照行政区域,划分为若干个巡检网格。而网格化巡检,是让无人机成为了“电网全科医生”。在网格内,大到整条输电线路,小到配电线路的一个开关,都是无人机这位“全科医生”的诊断范围,改变了传统单线巡检方式。
于是,该公司基于无人机巡检县域全覆盖成果数据,构建了以涵盖行政区域信息的输配电设备网格化数字沙盘。

县域全覆盖输配电设备网格化数字沙盘
构建网格化数字沙盘后
该如何实现网格化自主协同巡检呢?
网格化自主协同巡检,是通过整合各专业设备的台账资料和航线信息,网格化算法规划出最优的无人机巡检路线,将碎片化的信息拼接,实现网格化输配电设备的协同巡检。
该公司建立了以网格化算法为核心,以大量无人机飞行航迹文件、航线碎片重组与自定义技术等为支撑的工作路线。
通过网格化算法实现无人机最优飞行路径规划与巡检消耗资源预测,支持任务在线模拟与任务信息查看,巡检任务所需资源与流程直观可视,极大程度上方便了任务执行。

自定义图形框选网格化巡检任务范围
此外,结合网格分布情况、设备巡检频次、无人机续航半径等要素,通过自定义框选、设备树勾选、行政区域选择等多种方式划定巡检任务范围,精准形成巡检指令。

自定义图形框选网格化巡检任务范围
网格化算法规划后的任务内容,分架次、起降点实现航线归类。根据实际工作人员与携带装备组合形成工作任务,精准派发至作业人员,指令接收人可将起降点信息通过导航模块打开,快速、方便赶往现场,助力实现开放、动态、复杂输配线路工况下无人机设备巡检的智能化,安全、高效的开展巡检工作。

巡检任务起降点便捷快速导航
在实用化提升方面,通过巡检任务精确关联设备,辅以无人机航迹点位校验复核,对无人机设备巡检数据进行智能化归档,自动对应匹配到巡检图形对应的设备,解决了灵活网格巡检模式下巡检影像等成果数据碎片分散、匹配困难的后顾之忧。

网格协同巡检数据一键精准分类归档
网格化自主协同巡检实现了无人机巡检维度由此前“按专业巡单条线”转变为目前“按网格巡整个区域”的新模式。网格协同巡检覆盖超 95%以上配电设备,往返时间成本降低40%,整体效率提升2至6倍。
同时,网格化自主协同巡检完成了由手动飞行向自主飞行的转变。通过无人机采集全域航迹信息、设备台账和航迹数据等资源,只需导航至放飞点,一键放飞。
截至22年底,已完成通道自主巡检1100余公里、精细化自主巡检 5.1 万基,年内自主巡检覆盖架空线路设备总量 57%。从人员巡视工作量上评测,每千公里输配电线路可以优化2人,节省了人力成本。

这是电网运维模式的创新转变,精准高效发现设备缺陷隐患,助力大幅提升设备管理巡检效率和质量。
无人机巡检收集回的数据
要如何数字化应用呢?
无人机电网全业务数字化支撑体系
全面发挥数字化价值作用
国网兴化市供电公司紧密围绕数字化转型战略,以打造无人机县域全覆盖自主巡检为突破口,全面推进县公司数字化转型工作。
电网设备数字化管理
兴化公司结合高精度激光点云与正射影像,建立基于无人机巡检数据的设备数字平台,做到无人机智能运检贯穿于设备决策与形成阶段至设备使用与维护阶段。
不仅助力规划、设计、建设、验收、结算、运检等全寿命周期管理工作,也最终实现了县域设备全景展示,助力电网资产全寿命周期管控。

设备全寿命周期管控平台
在该平台中,可通过选择供电范围,自动计算供电需求,根据已有线路信息,选择供电接入源。规划线路后,自动生成杆塔位置,根据现有规则,杆塔自动布点,电力工程规划设计功能已初步实现。
同时,通过无人机参与工程建设、竣工验收,提高缺陷发现率和问题的数字化,反向推进施工质量提升,实现无人机工程全覆盖数字化验收管理。

自无人机参与建设后,配网工程平均单杆缺陷数下降明显,其中绑扎类缺陷占比下降43%。
无人机巡检数据综合利用
无人机巡检台账与PMS台账实现自动校核、关联比对。通过分析原有巡检所产生的整段飞行航迹数据,与PMS设备基础台账进行比对,必要时现场复核实现台账数据校准,同时完成原有航迹数据中各类设备的标准化命名。

无人机巡检台账与PMS台账比对
据悉,该公司《网格化最优巡检路线规划问题分析》《单线图自动校核分析》等2篇典型经验入选国网公司数字化典型案例。
国网兴化市供电公司紧密围绕国网、省公司数字化示范工作要求,围绕减负提效目标,紧扣“六个示范方面”内容和“五要五不要”要求,全力打造基于无人机电网全业务数字化支撑体系构建为主、N个特色应用为辅的数字化示范体系,全力打造提效型综合示范县公司。