中國網/中國發展門戶網訊 近日，國網山東電力公司聯合中國科學院自動化研究所在無人機巡檢領域取得了重大突破。在雙方的共同努力下，成功研發基於單線鐳射雷達的倣線飛行智慧巡檢技術，實現了對1000千伏泉樂ⅠⅡ線23–24號塔跨黃河輸電導線的精細化巡檢，展現出高效與穩定的性能。

圖為無人機倣線飛行任務成功跨越黃河。

輸電導線巡檢，困難重重

輸電線路導線巡檢是輸電線路巡檢的重要工作之一。國網山東電力超高壓公司管轄的1000千伏泉樂ⅠⅡ線23–24號塔，是山東境內最高的兩座塔，橫跨黃河，位於兩岸的兩基鐵塔相距1315米。橫跨黃河的導線受微風振動影響，容易出現導線斷股等安全隱患，因此對導線本體的高品質巡檢必不可少。同時，1000千伏泉樂ⅠⅡ線全長236.594公里，跨越黃河，沿途塔位多位於山區、丘陵等地理條件複雜地帶，為輸電線路導線巡檢工作帶來了極大的挑戰。 國網山東超高壓公司臨沂運檢分部輸電專責劉加峰説道：“傳統的無人機巡檢無法滿足對導線容易出現的斷股、散股、弧垂不符合標準、懸挂異物等缺陷問題的識別需求，借助鐳射雷達掃描導線獲取點雲數據的方式雖然可以解決精細化巡檢的拍照問題，但是耗時長，費用高，無法大規模推廣應用。”

AI加持，迎難而上

如何能夠針對導線精細化巡檢，採用低成本的方式研發出適用於輸電專業導線倣線飛行智慧巡檢的系統？針對這一難題，國網山東電力公司與中國科學院自動化研究所展開緊密合作，共同研發了基於單線鐳射雷達的無人機倣線飛行技術。該技術通過自研的鐳射雷達設備，結合雙目視覺識別技術，部署深度卷積神經網路的演算法，可實現基於倣線飛行的輸電線路巡檢、間隔棒巡檢、樹線矛盾巡檢、導線異物檢測、垂弧/相線距離測量，支援對輸電線路導線的精細化巡檢。“無人機倣線飛行最大的困難就是能否找準位置、拍清照片和準確識別缺陷。”中國科學院自動化研究所副研究員冷聰介紹道：“單純依靠視覺對導線進行穩定跟蹤難度較大，且無法實現距離測量，所以我們在雙目識別的基礎上增加了低成本的單線鐳射雷達，在巡檢飛行時實時測量距離，跟蹤導線，並通過PID演算法控制無人機倣線飛行。”

找得準，拍得清，識得精

解決了定位的問題，接下來就需要確保無人機採集到清晰的導線圖片。研究團隊早在2021年就率先開展了“基於無人機前端AI自適應巡檢技術”的相關研發，通過加入前端AI智慧輔助拍照，採用實時識別、智慧聚焦、運動拍照和智慧曝光技術組合控制雲臺相機進行精準抓拍，並可智慧調節曝光、自動感應測光，根據環境調整相機曝光參數；通過在巡檢無人機前端部署AI識別演算法，無人機在檢測到異常時，可懸停並進行多角度拍攝，確保數據採集的準確性。此外，對於導線銹蝕、磨損、異物懸挂、散股、斷股、斷裂等可見光缺陷，無人機系統可採用後端圖像智慧識別技術進行缺陷搜尋，目前缺陷整體發現率約為80%。

有了“前瞻性佈局”，方能破了“困局”

“在人工智慧識別技術不斷推陳出新的當下，我們有理由相信新技術帶來的創造和改變。在跨越黃河的飛行任務中，無人機倣線飛行技術展現出了極高的穩定性和效率，任務過程中，無人機精確地沿著預設的飛行軌跡進行巡檢，不僅順利完成了全部巡檢任務，還展現出了優異的性能。” 國網山東超高壓公司輸電檢修中心輸電專責宋香濤説道。

此次成功跨越黃河的飛行任務，不僅體現了AI技術在輸電線路導線巡檢領域的廣泛應用，還為電力行業帶來了重大的技術突破。這一創新技術將極大地提升輸電線路的安全性和穩定性，為我國電力事業的持續發展提供助力。

接下來，國網山東超高壓公司與中國科學院自動化研究所將繼續深化合作，進一步完善該技術在無人機巡檢領域的實際應用。同時，研發團隊將加大導地線缺陷識別演算法攻關，提升導地線智慧識別正確率，讓這一AI新技術為更多輸電線路的安全穩定運作提供有力保障。