一架無人機穿梭在電力線路和桿塔之間，對輸電線路進行高精度拍照，拍攝完成的照片利用算法進行高倍率壓縮，并通過無人機自帶的無線通訊能力，結合桿塔的復合光纖架空地線，快速傳輸到后端機房設備中，解壓縮后，恢復的圖片與拍攝完成的原始圖片幾乎無異，通過人工智能對圖片進行分析，快速生成診斷結果發送給工作人員。這樣的電力巡檢模式不但更有效率，也很好地避免了人工巡檢過程中存在的各種安全隱患，這也成為許多國家在電力行業數字化轉型中努力實現的目標。

以往，為了確保電力線路和電力系統的穩定運行，供電企業需要定期安排巡檢人員對線路與設備進行檢查，發現隱患。然而電力巡檢一直以來都是一份危險的苦差事，對巡檢人員來說，不但要做到精準，還需要兩班倒，耗時又耗力，一些設施甚至需要攀爬與“走鋼索”。對供電企業來說，由于該崗位十分辛苦，用人成本自然也不低。

傳統電力巡檢——低效率與高風險并存

現在大多數電力電纜隧道、變電站、輸電線路、開閉所等設施主要采用的還是人工與少量環境監控器參與的巡檢方法。

傳統電力線路巡檢方法主要包括特殊標記法、條形碼標識法和信息鈕采集法。特殊標記法需要提前在電力線路塔桿上進行標記，巡檢人員通過這些標記確認桿塔狀態，缺點是容易受人為因素影響；條形碼標識法同樣需要提前在桿塔上黏貼條形碼，通過存取條形碼信息來完成電力線路巡檢，雖然比特殊標記法便于操作，但條形碼容易被破壞，而且沒有完全擺脫手工管理，影響準確性；信息鈕采集法，通過安裝不同編號的信息鈕，巡檢人員利用手持設備對信息鈕進行掃描，存取并傳輸數據，完成對電力線路信息的分析和處理，但信息鈕的安裝比較復雜，巡檢過程同樣需要工作人員實地操作，難以實現全面的線路管理。

傳統巡線模式不僅低效而且伴隨高風險，需要工人爬上輸電線路“走鋼索”，有些偏僻的地方還需要翻山越嶺才能檢查設備與線路的狀態，通常一人一天只能完成 2 到 3 個桿塔的巡視工作。根據國家能源局數據，2021 前三季度國內累計發生事故 29 起，共計死亡 34 人，可以看出傳統巡檢工作不僅效率低，而且很危險。

另外，傳統電力巡檢模式下，每個工作人員的責任感、專業能力、工作經驗等特質也參差不齊，這些因素也會影響巡檢質量和時長。對于管理人員來說，單靠巡檢記錄，難以對巡檢人員的工作品質進行準確評估，導致許多巡檢工作流于形式。

機器人——電力巡檢數字化第一步

當前，國內電力行業正積極響應數字經濟和數字中國建設，開展數字化轉型。結合智能監測設備與數字化管理系統，將大幅降低日常巡檢工作的工作量，并有效提升巡檢質量，提高管理效率。

今年 7 月，第五屆數字中國建設峰會上，阿里巴巴展示了一臺“機器人電工”，它可以通過阿里云導航算法，設置路線后自動巡檢配電房，利用攝像頭和紅外線傳感器發現故障。同年 9 月，國網智能還與阿里云在導航系統領域展開發展合作，首輪聚焦在輪式巡檢機器人產品，阿里達摩院的自動駕駛定位導航技術，可以幫助優化電力巡檢機器人的環境感知、地圖構建和規劃路徑能力，實現輪式巡檢機器人自主脫困、自主回充，提升機器人的穩定性和智能化水平。

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變電站的輪式機器人

此款輪式機器人可完成室外大場景的厘米級高精建圖，地圖任意位置的定位初始化成功率達到 98%，利用低成本多傳感器融合定位，可實現“厘米級”定位精度和障礙物識別。綜合多傳感器觀測的實時地形估計功能，可完成路徑規劃工作，在線選擇安全路線，幫助機器人在復雜地形條件下穩健運行。

現階段，輪式機器人已經越來越多的參與電力巡檢工作，它可以徹底擺脫傳統的固定軌道，但面對復雜的地勢環境，輪式機器人就難以完成這項工作了。相比之下，能夠在山路行走、上下樓梯的四足機器人要靈活許多。

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波士頓動力 Spot 四足機器人

四足機器人目前也在嘗試參與電力巡檢工作，其中最有名的就是波士頓動力已經在銷售的Spot。國內的機器人廠商也在探索四足機器人的應用場景，例如上海電力電纜公司正嘗試用云深處的絕影進行線路巡檢測試。盡管四足機器人技術還存在一定的發展空間，但不論是輪式還是四足機器人，對配電房、變電站等設施，它們都能夠提供很好的地面支持。

電力行業需要進行巡檢的設施不只是這些，坐落在城市、鄉村，乃至山區的桿塔，由于位置偏遠、環境復雜，需要更靈活的巡檢設備，基于無人機的巡檢模式正逐漸被采用。

無人機——電力巡檢的數字化“翅膀”

在山區，電力巡檢隨時需要面臨極端氣候與復雜地勢的問題，例如在四川省的高原地區，四川送變電公司運維的輸電線路有不少建在陡峭的山崖之上，塔位海拔多數超過 3000 米，高海拔環境下，稀薄的空氣將導致升力明顯變小，無人機維持飛行高度需要消耗更多電能，影響續航時間。

大疆為“悟” Inspire 2 適配了高原槳，能保證在 5000 米海拔高度穩定飛行，在四川高原山區也能正常開展電力巡檢作業。另外，大疆精靈 Phantom 4、“御” Mavic 2 系列無人機配備通用槳，也可在 6000 米海拔高度安全飛行，無需根據海拔高度更換槳葉。

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大疆無人機在高海拔地區飛行

對于長續航需求，大疆經緯 M200 V2 系列配備高容量 TB55 電池，預留 15～20% 的著陸電量，僅安裝禪思 X5S 或禪思 Z30 單云臺負載，經緯 M200 V2 系列在高原山區電力巡檢續航時間可達 22～27 分鐘，能較好地適應高海拔苛刻的飛行環境。

雖說無人機、機器人與攝像頭的配合使用，已經可以讓電力巡檢工作的人力成本大幅減少，但受到體積限制，這些設備往往只具備高精度拍攝、自動導航等功能。嚴格來說，拍攝照片并完成回傳只完成了巡檢工作的一半，而另一半工作的智能化，則需要升級后端設施。

人工智能——電力巡檢的“最強大腦”

巡檢過程中設備拍攝的畫面，可以通過 5G 網絡快速傳遞到后端設備中，結合人工智能，可以自動完成對圖片的分析。

浪潮的“電力設備巡檢人工智能解決方案”，正是這樣的工作模式，運用人工智能技術識別及分析現場的電力設備圖片，完成樣本數據準備、模型訓練、模型應用，將無人機、機器人等設備采集的圖片，傳輸到電站工作室部署的檢測服務器中進行識別，快速完成智能化診斷。

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類似的組合，也已經被部分地區的供電企業采用。國網寧波供電公司與中國移動共同開發的 5G + 無人機自主巡檢應用，無人機可按既定航線從機巢飛向巡檢點，利用自帶的高清攝像頭，精細化抓拍桿塔上絕緣子、導地線等細節，并通過 5G 網絡實時回傳、一旦識別安全隱患，無人機會自動觸發處理機制，第一時間消除隱患，待完成任務后還將全自動精準降落回機巢。

國網山東省電力公司青島供電公司也自主研發了“基于5G + 北斗的無人機智能巡檢系統”，建成 5G SA 電力切片網絡數據高速安全傳輸系統，并結合基于深度學習算法的人工智能診斷分析平臺，能夠實現無人機自主巡檢、數據實時回傳、缺陷智能分析，在國內率先形成基于北斗系統的無人機精準智能巡檢方法。

寫在最后

新技術加持下，電力巡檢工作已經變得更有效率。公開資料顯示，深圳供電局采用無人機自主巡檢后，較傳統人工巡檢效率提升 2.6 倍；佛山高明供電局也實現了無人機自動駕駛巡檢全覆蓋，建成 385 個智能電房。

未來，隨著電力巡檢機器人、無人機應用滲透率的提高，我國電力行業發生事故概率也將降低，電力作業和巡檢固有的高危行業特性也可望發生改變。采用機器人與無人機，結合 5G、人工智能等新技術的電力巡檢，也是電網智能化、自動化發展的重要實現手段。