电力行业：高压电缆线路空地隧全域覆盖无人化巡视技术及应用

圭中国南方电网高压电缆线路空地隧全域覆盖无人化巡视技术及应用汇报人：刘泽楷广东电网有限责任公司广州供电局广东电网广州供电局01工作背景目 录02空地隧无人化巡视关键技术CONTENTS03工作展望工作背景广东电网广州供电局1、设备规模正增长与运维人员零增长之间的矛盾突出规模大、增幅高：截至2025年9月，广州局110kV-500kV电缆线路年均增速约10%：2023年投运全国最长陆上电缆500kV广楚甲、乙线，为南方电网公司城市电网首2回500kV电缆线路。运维人员几乎零增长：人均运维电缆线路长度40km，预计未来5-10年电缆线路规模翻雷，运维压力增大：且一线运维人员逐步年轻化、高素质，传统运维模式下人力价值发挥不足，电缆线路规模1#72025.71总长2404kmS0okV39km220kV459km110kv1906km视工作效率低下2020年202年2022年2023年2024年2025年工作背景广东电网广州供电局2人工巡视难以匹配不断提高的设备精细化运维要求老旧设备规模大，运维策略夏杂：1985年广州投运110kV高压XLPE电缆，是全国最早使用高压交联聚乙烯电缆的电网公司，超30年电缆线路15回，57公里，110kV永区线已累计运行40年，未来十年将有272公里电缆达到30年设计寿命。内外部缺陷凸显，人工巡视存在死角：方面随着运行年限增加，电缆缓冲层烧蚀等本体缺陷凸显：另一方面随着城市建设发展，外力破坏风险增大在内外隐惠双重压力下， 人工巡视范围逐渐无法满足安全运行要求，数字生产实用化水平不高：电缆线路巡视智能装备规模效应不足，相较于架空输电线路视烦全域盖、无人机精组化巡视成熟的现状，电缆线路智能运维效能未充分释放。本体缺陷无法满足无法满足6得存在尚限性广东电网广州供电局01工作背景目 录02空地隧无人化巡视关键技术CONTENTS03工作展望空地隧无人化巡视关键技术广东电网广州供电局1、技术路线业务分层5G通讯下数据远电缆终端场/塔路面巡视通道电缆隧道数据采集端全域装备无人机杆塔盗视无人机耗巧视威冠检车立斤/配灯起四足机器人、施道想质应第路研究用电缆逼道巡视数据智能识别技术研究人工智能识别数据处理端数据中台技术研究G片究多源大数易分析应用技术研究多漂信息融合与可视化管控平台研究三维可视化数据管理端任务引擎技术研究发热糖蚀松动浓管过高水位过高其他四足机器人研究公共风险设备风险人身安全多源数据A原通有青气体分折综合风险预警平台空地隧无人化巡视关键技术广东电网广州供电局1无人巡视装置整体架构1个整合平台数据分析风险评估缺陷识别3D展示2套软件中台3D巡检数据平台软件智能识别平台重构-000任务引擎任务引擎3域任务场景格端塔/场电缆通道路面桥架/工地一、全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局2、天空端无人巡视关键技术终端场巡视特点：纵向空间广受环境影响大部分缺陷细微人工视野受限严重程松动等金身缺陷终端发热本体缺陷地面围堤等附设施退坏塑栓锈蚀、松动等金具缺陷螺栓锈蚀松动等金具缺陷螺栓锈蚀、松动等金具缺陷螺栓锈蚀、松动等金具缺陷全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局2、天空端无人巡视关键技术当前终端场巡视手段局限性：解决思路人工到位耗时长，人力消耗无人机+固定机巢巡视机动大、检查范围受限、无法实性不强、低空航线规划不匹现高处精细巡查配、无法实现地面精细巡查二、全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局2天空端无人巡视关键技术自动航线规划：基于图论与网络模型，构建地理空间“节点+边的加权图，结合任务动态规划线路，实现路径分段优化处理同时引入变分法解决连续空间中的最优路径问题电力场优化：以Dijkstra和A算法为基础，通过启发甬数提升搜索效率：随着场景复杂化，遗传算法、粒子群优化等元启发式算法被用于处理多约束问题。二、全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局2天空端无人巡视关键技术自动航线规划：基于图论与网络模型，构建地理空间“节点+边的加权图，结合任务动态规划线路，实现路径分段优化处理同时引入变分法解决连续空间中的最优路径问题电力场优化：以Dijkstra和A算法为基础，通过启发甬数提升搜索效率：随着场景复杂化，遗传算法、粒子群优化等元启发式算法被用于处理多约束问题。，全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局2、天空端无人巡视关键技术基于任务的巡视策略：封装无人机飞行逻辑，自动起飞、采集数据、精准归果极速部署与灵活机动：以巡检车为载体，于广州示范终端场周边邀检通张不留死角的无人机遵检网应急邀检和特殊任务时反应速度提升敌信全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局3、地面端无人巡视关键技术电缆通道路面巡视特点：点多面广受环境影响大对社会影响大并盖损段标志框牌损毁电战桥架生锁地下管容紧张大型基建不断零星施工防不胜防持风施施工全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局3、地面端无人巡视关键技术当前路面巡视手段局限性：固定摄像头解决思路施工标记易疏源人工到位效率低人眼观质量低传统方式不达预期专门摄像头占地多车载摄像头全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局3地面端无人巡视关键技术无人巡检一体装置应用技术探累无人驾驶可行性：当前无人驾驶功能部署于广州部分变电站等封闭园区，配合开展变电站的户外设施巡检、安防与消防工作。大幅提升路面巡检效率：高度集成邀检车、无人机机巢。四足机器人充电桩、集中控制器系统及综合安全防护模块于体，通过融合算法进行协同作业，无人机和四足机器人从车厢释放，自主到位“空”“隧巡检点。车辅高清摄像头专注路面施工隐患点、垃圾堆放点、电缆桥架等关键部位，并沿路扫描路面缺陷，实现全线精细化巡检。全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局3、地面端无人巡视电缆通道固定摄像头应用通道可视化全费盖：依据电缆路径区位特征和广州市中心城区环境现状，探索公共设施资源共享的模式，构建以电缆通道立杆视频+路灯视频全覆盖的电缆通道可视化路径，配直策略分层制定：全量电缆桥、终端场配置视频监控，针对重点电缆设施开展本体、环境、路况、火灾、树障、有害垃圾等内外隐患排查：电缆固定施工点标准化配置视频监控，重要线路采用1主1备配置，实现陷患分钟级精准监控全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局4、隧道端无人巡视关键技术电缆隧道巡视特点：个个个个个精细度要求高防风防汛要求高本体发热接头发热护套磨损防火灾要求高视野死角多人工作业环境差港水积水墙体开裂全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局隧道端无人巡视关键技术当前电缆隧道巡视局限性：步行巡视耗时长、缺陷位置难难以对电缆本体开展连续红外隧道监控摄像头、挂轨机器人记录、需背负各类工器具、人扫描，不利于缓冲层烧蚀等随等部署灵活性不足、机动性较员作业风险高机缺陷的捕提视野范国受限解决思路机器代人全域无人化巡视关键技术广东电网广州供电局4、隧道端无人巡视关键技术感知核心：高精度双视云台，可见光与生命线：光纤应急装置。 在公网中断的热成像相机实现高清视频监控与火点极端情况下，快速布放应急通信光纤，设备过热等异常温度精准识别建立稳定可靠的最后一道通信链路。定位核心：激光雷达搭载算法。自主研环境膜觉：多类气体传感器。实时监测发雷达适配定位算法，克服长距离高相O、CO、CH4、H,S、其