电力巡检

阐述了无人机图像智能算法在电力巡检的开发及应用，带来AI人工智能和多传感器融合的全栈式电力运维解决方案。在普宙无人机自主巡检中，深度学习算法被两次应用，实现可见光对杆塔本体精细化巡检的拍照点自动化精准选定以及精确识别存在缺陷隐患的照片及缺陷位置。其采用的RTK载波相位差分技术，可通过基站采集的载波相位数据发送给移动站（无人机）进行求差计算定位坐标，不受限于通信链路和网络覆盖，使得定位精度提高到了厘米级。

01背景简介 02无人机电力巡检实际应用 03无人机全业务应用体系建设

随着我国国民经济的持续快速发展，传统巡检作业方式已经不适应现代化电网建设与发展的需求。“坚强智能电网”急需“坚强”、“智能”的电力巡检和维护方式，以实现线路巡检技术智能化，改变检修手段粗放的面貌，为线路巡视提供安全、高效手段，保障电网安全运行。与智能电网发展目标相比，现有线路巡检工作还存在以下问题：智能巡检装置缺乏，传统巡检效率低；机器人巡检实用化程度不高；存在巡检官区；无人机续航能力不足；无人机巡检作业手段乏。 本项目主要研究线路巡检机器人与无人机技术的结合以及在输电线路巡检中的作用。通过飞行器气动优化、电源系统管理优化、机体轻量化设计、云台轻量化设计以及高效推进系统匹配研究显著提升飞行系统的能力，增大其抗风能力、提升飞行的稳定性，为机器人落线离线功能提供重要支撑。实现了两栖机器人的飞行落线与离线功能，大幅提升机器人的可使用程度。机器人可以在线上行走作业，相对于传统无人机巡检，更加稳定，续航能力提升15倍，并且可以进行近距离的清障等作业。

一、研究背景和意义 二、主要技术创新 三、主要技术指标 四、应用情况

首先介绍了配网机器人研究背景和意义，配网机器人控制技术的主要分类：自主控制技术、遥操作控制技术、共享控制技术，并分析了配网机器人控制技术面临的关键技术问题。接着，对东南大学机器人传感与控制技术研究所在配网机器人控制技术方面的研究进展和技术创新工作作了叙述；最后介绍了东南大学联合多家单位开展有关电力巡检机器人的应用情况。

无人机全称“无人驾驶飞行器”（UnmannedAerialVehicle）英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等，是信息时代高技术含量的产物。 无人机价值在于形成空中平台，结合其他部件扩展应用，替代人类完成空中作业。随着无人机研发技术逐渐成熟，制造成本大幅降低，无人机在各个领或得到了广泛应用，除军事用途外，还包括农业植保电力巡检、警用执法、地质勘探、环境监测、森林防火以及影视航拍等民用领域，且其适用领域还在迅速拓展。

电力机器人技术

架空输电线路巡检是电网运维工作的一项重要内容，利用无人机进行线路巡视检测已成为运维人员完成电力巡检工作的重要手段。首先，文中概述无人机巡检任务中人机协同作业系统以及无人机智能自主作业系统的架构；其次，分析当前架空输电线路缺陷巡检领域数据集状况以及数据扩增技术；再次，综述基于深度学习的无人机图像缺陷检测典型方法以及评价指标，并对比总结各种方法的优缺点；然后，讨论无人机图像视觉检测方法中图像采集规范、数据集形式、缺陷检测算法专业化应用等对架空线路缺陷的检测效果，指出图像检测指标和类别定义在电力巡检专业化领域中的不足；最后，探讨基于深度学习的无人机图像缺陷巡检的未来发展方向。

在“碳达峰、碳中和”的目标下，我国电力行业供给结构、技术研发与设备运维投入不断加大。智能巡检技术作为电网设备运行和维护的重要手段，对电力巡检作业人员技能水平提出了更高的要求，如何培养“能巡会检”的复合型人才是摆在电网企业和培训机构面前的重要课题。

本书围绕电力无线传感网技术创新应用，聚焦于低功耗无线传感网在发电、输电、变电、配电、用电等电力行业领域的应用，具体包括电力发电厂监测区域的事故预警、环境状态判断、劣化趋势分析，输电线路的电力巡检和运维管理，变电站内电力设备的运行状态、环境状态等在线监测，配电领域储能和配电自动化业务的监控和故障定位系统，用电采集和精准负荷控制业务的监测和分析管理等。介绍了无线传感网及其产业发展现状，概述了无线传感网主流技术，总结提炼了电力无线传感网在电力领域的应用情况，分析研究了电力无线传感网的应用价值和挑战，探讨提出了电力无线传感网技术应用发展趋势及建议。 无线传感网是大量的静止或移动的传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，可以感知、采集和处理信息，并将获得的详尽信息发送给需要的用户。 “十四五”期间，国家电网有限公司服务新型电力系统构建需求，将“全力推进电力物联网高质量发展”作为重点工作任务之一，其中的各项工作部署均离不开无线传感网的支撑。无线传感器网中众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等。潜在的应用领域可以归纳为军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。新型电力系统的一些重要的、需要被监控的设备上可以安装传感器，实时监控设备的运行状况。采用无线传感网络技术，将监测到的重要参数上传到集中处理平台，智能电力系统可以根据参数的变化，及时发现设备故障等，主动预防可能发生的各种事故。 与传统有线网络相比，无线传感网络具有很明显的优势，主要有：低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。无线传感网给电力行业带来应用价值的同时，也面临着极大的挑战。通用无线传感网技术无法满足某些特定的业务需求，变电站、输电线路等某些复杂的电力现场环境对于功耗控制、传输距离、组网灵活性等方面有特定需求，需要结合电力物联网的业务需求和应用场景来实现功耗和连接性能的协同优化；在终端接入和数据传输方面，设备和数据量均呈爆发式增长，海量数据给电力物联网带来了资源和数据传输带宽的压力；传感节点大多布置在户外环境中，恶劣环境和网络攻击均影响传感节点的运行和信息传递，因此，提升终端接入安全和抗干扰能力是保证电力物联网健康发展的重要基础；传感器小型化、无源化技术有待突破，利用电网沿线的磁场、电场、振动及温差等外部条件，实现微源取能是关键难点。为此，电力企业需要弥补现有的不足和短板，结合电力行业发展战略，研究低功耗无线传感网的网络与安全连接技术，全方位地提高感知数据的颗粒度、广度和维度，并持续积极探索基于人工智能的知识赋能、５G通信技术、基于边缘计算的技术、数据开发服务技术等方面融合发展。 联系人：陈姗姗 手 机：13261508443 邮 箱：chenshanshan@eptc.org.cn