广东电网有限责任公司汕头供电局基于倾斜摄影的变电站无人机自动巡视研究与应用获“电力行业设备管理创新成果”

一、创新成果概述

为解决变电站无人机自动巡视的关键技术难点，汕头供电局组建攻关团队开展变电站数字实景模型研究与应用工作，确定基于倾斜摄影的实景模型技术路线，全面完成所辖变电站数字模型搭建工作。经过一年多的实践，汕头供电局在变电站无人机倾斜摄影建模及自动巡视新技术上取得重大突破，实现了由运维人员自主掌握变电站建模、规划无人机航线等核心技能，并于2021年6月在全网率先完成除禁飞区外的所有户外变电站的三维建模和航线规划，并已利用无人机开展日常巡视。汕头供电局的技术方案得到广东电网公司的认可，在《广东电网有限责任公司2021年变电站无人机自动巡检全覆盖推进工作方案》中全省推广应用，项目组成员参与《35kV-500kV变电站三维建模技术规范》、《35kV-500kV变电站无人机自动巡检航线规划技术规范》等企业标准编制，目前已完成标准初稿并由省公司下发21个地市局使用。

二、创新成果背景（意义、必要性）

变电站建模是无人机自动巡视的基础技术。传统的其他建模技术，通常具有实施成本较高、高效率，低成本，高质量等特点，倾斜摄影建模采用高精度定位无人机搭载专业测绘镜头，通过在变电站上空进行航拍采集数据生成实景与点云模型。基于倾斜摄影的变电无人机自动巡视，从建模到航线规划，均能自主实施，变电站建模、航线规划方法可快速复制，能极大提高无人机自动巡视推广的效率，快速实现大范围覆盖。以一个220kV变电站为例，采集模型一般需要1天，模型解算1天，航线规划2天，总耗时4天。基于点云的技术路线则需要16-20天。

三、创新成果主要做法

基于倾斜摄影的实景模型及无人机在变电站中的应用经历了技术路线探索，现场测试，全面推广应用三个阶段，具体情况如下。

技术路线探索阶段，汕头供电局在创新工作上积极探索，通过与众多行业专家广泛交流、做好各类前沿技术调研等工作，项目团队对数字建模及无人机自动巡视技术的现状和发展方向有了基本了解。

现场测试阶段，经过充分准备，汕头供电局于2020年7月起，组建技术攻关团队，对500kV胪岗站（户外敞开式）、110kV沙陇站（户外敞开式）等6座变电站进行了无人机倾斜摄影建模拍摄采集工作。

全面推广阶段，在相关风险管控措施落实到位后，经汕头供电局统一部署，调配资源，在6月25日前完成了所辖11个巡维中心站无人机实飞工作，在全网率先实现所有变电站、换流站的户外设备无人机自动巡视100%全覆盖。

四、创新成果主要亮点

基于倾斜摄影的实景模型建模研究成果成功落地。

汕头供电局确定了基于倾斜摄影的技术路线并成功落地应用，无人机代替运维人员开展巡视工作，开创了目前为止最为经济的一种建模方式。

成功将数字实景模型作为数字变电“云大物移智”技术在变电站应用的承载平台。汕头供电局已经实现了基于模型的施工现场勘查、智能巡检、缺陷上报、隐蔽工程管理、事故演练与培训、无人机智能巡检等变电生产管理人员喜闻乐见的应用。接下来我们将以解决现场痛点、难点问题为出发点，不断探索和拓展应用空间，加快推进各类应用的实用化，更好地实现设备的数字化和管理的信息化。

培养一批变电站设备数字孪生技术领域的跨专业、复合型人才。汕头供电局的运维人员积极主动参与变电站数字建模和应用工作，通过开展专业培训取证，拥有一支82人的无人机飞行员队伍，为汕头局数字变电的顺利推进提供了人才保障。

构建知识产权保护体系，逐步完善专利布局。截至目前，汕头供电局参与编制《变电站倾斜摄影建模技术规范》等网公司企业标准4项、《变电无人机巡检作业指导意见》等省公司企业标准5项，编写汕头供电局制度7项，发明专利4项目进入实审阶段，发表相关论文5篇。此外，还提出了大量建议并被省公司机巡中心采纳引用，为全省推广基于倾斜摄影的变电无人机自动巡视技术提供了有力技术支持。

五、成果应用效益

效益一：开创了最为经济的变电站三维建模方式，大幅超前完成公司数字化指标。

基于倾斜摄影的无人机自动巡视技术路线，运维人员可以自主掌握工具的使用方法，自主建模、自主规划航线，不需要依赖第三方厂家服务，以一个220kV变电站为例，4天时间即可高效完成从零到飞。全汕头局仅用1月左右时间，完成全市变电站户外设备机巡全覆盖。

该技术路线获得省公司的认可，并在全省范围推广，使公司大幅超前完成了数字变电建设行动指标要求。

效益二：“机巡”替代“人巡”实现减负增效。

截止目前为止，汕头供电局建成数字化模型66个，变电无人机自动巡视累计飞行3000架次以上，巡视效率提升约3.5倍，运行维护总工作量减少19%，变电站运行维护人员可减员约6%，每年可节约用工成本约72万元。通过无人机自动巡视累计发现设备发热、漏油、气压低、外观锈蚀等类型的缺陷34项，发现变电站周边隐患2次。