1. 背景与需求

电网巡检涵盖输电线路（高压电线、杆塔）与变电设备（阀厅、变电站），传统巡检存在两大难点：一是输电线路跨度大（穿越山区、河流、森林），人工登塔巡检效率低（单塔耗时≥30 分钟）、安全风险高（高空作业易发生坠落），且难以监测电线弧垂（扰度）变化（受温度、载荷影响，弧垂过大易导致电线对地放电）；二是阀厅（高压换流站核心区域）为密闭高压环境，人工巡检需停电进行，影响电网供电稳定性，且难以发现设备内部绝缘缺陷、接头过热等问题。

蜂鸟共轴无人机采用 “飞手 + 巡线车 + 激光雷达” 模式，可实现输电线路弧垂监测与阀厅设备无损巡检。

2. 核心配置与技术支撑

3. 实施流程

（1）输电线路巡检（含弧垂监测）

• 前期准备：飞手团队驾驶巡线车抵达输电线路附近，根据线路 CAD 图纸在终端中规划巡检航线（沿线路走向，飞行高度距电线 30-50 米，确保激光雷达完整扫描电线）；检查激光雷达、双光吊舱与无人机的连接状态，测试数据回传链路。

• 杆塔与线路巡检：无人机从巡线车附近起飞，沿航线飞行，激光雷达同步扫描杆塔与电线：

◦ 对杆塔：扫描杆塔三维结构，计算倾斜度（若倾斜度＞3° 则标记为异常），识别杆塔基础沉降、爬梯损坏、绝缘子串破损；双光吊舱红外模式监测杆塔顶部接头温度，若温度高于环境温度 10℃以上，判断为接触不良。

◦ 对电线：激光雷达生成电线三维点云模型，软件自动计算弧垂值（如 220kV 线路设计弧垂为 5 米，实际测量为 6.5 米则预警），分析弧垂变化原因（如高温导致电线热胀、覆冰导致载荷增加）；可见光模式检查电线磨损、断股，红外模式监测电线接头过热。

• 缺陷记录与反馈：发现缺陷后，飞手通过终端标记缺陷位置（GPS 坐标）、类型、严重程度，拍摄现场照片与视频，实时上传至电网运维平台；若发现紧急缺陷（如电线弧垂过大接近地面、杆塔严重倾斜），立即向调度中心汇报，申请线路停电维修。

• 任务收尾：完成一段线路巡检后，无人机返航至巡线车附近，飞手更换电池（或使用车载充电设备补电），前往下一段线路；当日巡检结束后，整理缺陷数据，生成《输电线路巡检报告》。

（2）阀厅巡检

• 前期协调：与电网调度中心确认阀厅停电窗口期（若采用带电巡检模式，需确保无人机具备绝缘设计，符合高压环境安全标准），清理阀厅内部障碍物，确保无人机飞行空间。

• 设备部署：飞手在阀厅外通过终端控制无人机起飞（若阀厅入口狭小，可拆解无人机后在内部组装），激光雷达启动扫描模式，双光吊舱切换至红外模式。

• 内部巡检：无人机沿阀厅内部预设航线飞行（距设备 1-3 米，避免碰撞），激光雷达扫描换流阀、母线、电抗器等设备，生成三维模型，识别设备外壳变形、连接件螺栓松动（通过点云数据对比标准模型，偏差＞2mm 则标记）；双光吊舱红外模式检测设备接头、母线连接处温度，若温度高于正常运行温度 20℃以上，判断为过热缺陷；可见光模式检查设备表盘读数是否正常、指示灯是否亮灯。

• 数据处理：巡检完成后，无人机飞出阀厅，飞手导出激光雷达点云数据与双光图像，导入分析软件，生成《阀厅设备巡检报告》，标注缺陷位置与建议维修方案；将报告提交电网运维部门，安排维修。

4. 方案优势

• 高效安全：输电线路巡检效率较人工提升 5 倍，避免登塔作业风险；阀厅巡检无需长时间停电（带电巡检模式可实现不停电作业），减少供电损失。

• 精准监测：激光雷达弧垂测量精度 ±5cm，较传统人工测量（精度 ±10cm）更精准；三维建模可发现设备细微变形，避免因隐蔽缺陷导致电网故障。

• 移动灵活：巡线车 + 无人机组合，适应山区、偏远地区输电线路巡检，后勤保障充足，可实现长距离连续巡检。