廣東電網有限責任公司汕頭供電局基于傾斜攝影的變電站無人機自動巡視研究與應用獲“電力行業設備管理創新成果”

一、創新成果概述

為解決變電站無人機自動巡視的關鍵技術難點，汕頭供電局組建攻關團隊開展變電站數字實景模型研究與應用工作，確定基于傾斜攝影的實景模型技術路線，全面完成所轄變電站數字模型搭建工作。經過一年多的實踐，汕頭供電局在變電站無人機傾斜攝影建模及自動巡視新技術上取得重大突破，實現了由運維人員自主掌握變電站建模、規劃無人機航線等核心技能，并于2021年6月在全網率先完成除禁飛區外的所有戶外變電站的三維建模和航線規劃，并已利用無人機開展日常巡視。汕頭供電局的技術方案得到廣東電網公司的認可，在《廣東電網有限責任公司2021年變電站無人機自動巡檢全覆蓋推進工作方案》中全省推廣應用，項目組成員參與《35kV-500kV變電站三維建模技術規范》、《35kV-500kV變電站無人機自動巡檢航線規劃技術規范》等企業標準編制，目前已完成標準初稿并由省公司下發21個地市局使用。

二、創新成果背景（意義、必要性）

變電站建模是無人機自動巡視的基礎技術。傳統的其他建模技術，通常具有實施成本較高、高效率，低成本，高質量等特點，傾斜攝影建模采用高精度定位無人機搭載專業測繪鏡頭，通過在變電站上空進行航拍采集數據生成實景與點云模型。基于傾斜攝影的變電無人機自動巡視，從建模到航線規劃，均能自主實施，變電站建模、航線規劃方法可快速復制，能極大提高無人機自動巡視推廣的效率，快速實現大范圍覆蓋。以一個220kV變電站為例，采集模型一般需要1天，模型解算1天，航線規劃2天，總耗時4天?；邳c云的技術路線則需要16-20天。

三、創新成果主要做法

基于傾斜攝影的實景模型及無人機在變電站中的應用經歷了技術路線探索，現場測試，全面推廣應用三個階段，具體情況如下。

技術路線探索階段，汕頭供電局在創新工作上積極探索，通過與眾多行業專家廣泛交流、做好各類前沿技術調研等工作，項目團隊對數字建模及無人機自動巡視技術的現狀和發展方向有了基本了解。

現場測試階段，經過充分準備，汕頭供電局于2020年7月起，組建技術攻關團隊，對500kV臚崗站（戶外敞開式）、110kV沙隴站（戶外敞開式）等6座變電站進行了無人機傾斜攝影建模拍攝采集工作。

全面推廣階段，在相關風險管控措施落實到位后，經汕頭供電局統一部署，調配資源，在6月25日前完成了所轄11個巡維中心站無人機實飛工作，在全網率先實現所有變電站、換流站的戶外設備無人機自動巡視100%全覆蓋。

四、創新成果主要亮點

基于傾斜攝影的實景模型建模研究成果成功落地。

汕頭供電局確定了基于傾斜攝影的技術路線并成功落地應用，無人機代替運維人員開展巡視工作，開創了目前為止最為經濟的一種建模方式。

成功將數字實景模型作為數字變電“云大物移智”技術在變電站應用的承載平臺。汕頭供電局已經實現了基于模型的施工現場勘查、智能巡檢、缺陷上報、隱蔽工程管理、事故演練與培訓、無人機智能巡檢等變電生產管理人員喜聞樂見的應用。接下來我們將以解決現場痛點、難點問題為出發點，不斷探索和拓展應用空間，加快推進各類應用的實用化，更好地實現設備的數字化和管理的信息化。

培養一批變電站設備數字孿生技術領域的跨專業、復合型人才。汕頭供電局的運維人員積極主動參與變電站數字建模和應用工作，通過開展專業培訓取證，擁有一支82人的無人機飛行員隊伍，為汕頭局數字變電的順利推進提供了人才保障。

構建知識產權保護體系，逐步完善專利布局。截至目前，汕頭供電局參與編制《變電站傾斜攝影建模技術規范》等網公司企業標準4項、《變電無人機巡檢作業指導意見》等省公司企業標準5項，編寫汕頭供電局制度7項，發明專利4項目進入實審階段，發表相關論文5篇。此外，還提出了大量建議并被省公司機巡中心采納引用，為全省推廣基于傾斜攝影的變電無人機自動巡視技術提供了有力技術支持。

五、成果應用效益

效益一：開創了最為經濟的變電站三維建模方式，大幅超前完成公司數字化指標。

基于傾斜攝影的無人機自動巡視技術路線，運維人員可以自主掌握工具的使用方法，自主建模、自主規劃航線，不需要依賴第三方廠家服務，以一個220kV變電站為例，4天時間即可高效完成從零到飛。全汕頭局僅用1月左右時間，完成全市變電站戶外設備機巡全覆蓋。

該技術路線獲得省公司的認可，并在全省范圍推廣，使公司大幅超前完成了數字變電建設行動指標要求。

效益二：“機巡”替代“人巡”實現減負增效。

截止目前為止，汕頭供電局建成數字化模型66個，變電無人機自動巡視累計飛行3000架次以上，巡視效率提升約3.5倍，運行維護總工作量減少19%，變電站運行維護人員可減員約6%，每年可節約用工成本約72萬元。通過無人機自動巡視累計發現設備發熱、漏油、氣壓低、外觀銹蝕等類型的缺陷34項，發現變電站周邊隱患2次。