2023配电网架空线路及设备无人机巡检

配电网架空线路及设备无人机巡检技术导则目  次前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14作业装备 25巡检要求 26巡检准备 37巡检内容 48异常情况处置 59巡检资料的整理及归档 6附录A（资料性）无人机巡检作业流程 7附录B（资料性）巡检作业所需工器具 8附录C（资料性）无人机巡检系统使用记录单 9配电网架空线路及设备无人机巡检技术导则范围本文件规定了配电网架空线路及设备无人机巡检配置及类型、巡检要求、巡检前准备、巡检方式、巡检内容、异常情况处置和巡检资料的整理及归档等。本文件适用于采用无人机对10（20）kV及以下电压等级架空线路及设备开展的巡检作业，35kV架空线路及设备可参照使用。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB26859电力安全工作规程电力线路部分DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则DL/T1578架空输电线路无人直升机巡检系统SD292架空配电线路及设备运行规程术语和定义SD292、GB26859以及下列术语和定义适用于本文件。3.1无人机巡检以无人机为平台，搭载可见光、红外、紫外、局放等任务传感器对线路本体、附属电气设以及线路通道进行巡视和检测。3.2手动操作飞行由飞行操控人员通过遥控器直接控制姿态执行模块，从而调整无人机飞行的飞行模式。3.3自动飞行由飞行控制系统按照预先规划的航线自动控制无人机飞行的飞行模式。3.4空中管制区国家在平时或战争情况下，对一切飞行活动实施统一监督、管理和控制的领空或某一空域。3.5航线无人机在空中的飞行路线，可以确定无人机的飞行方向、起经停点、飞行宽度和高度。3.6视距内巡检无人机在巡检人员与无人机保持直接目视视觉接触的范围内运行，且该范围为目视视距内半径不大于500m，人、机相对高度不大于120m。3.7视距外巡检无人机在目视视距以外的运行。3.8扩展视距巡检无人机在遥控器射频信号无法覆盖区域运行，通过4G/5G网络进行控制作业运行。3.9通道巡检采用多旋翼或固定翼无人机搭载可见光载荷、红外等设备，对架空线路通道以及线路周围环境采用拍摄和录像的方式进行数据信息采集。3.10精细化巡检采用多旋翼无人机搭载可见光与红外载荷设备，以杆塔为单位，通过调整无人机位置和镜头角度，对架空线路杆塔本体、导线、绝缘子、拉线、横担金具等元件以及变压器、断路器、隔离开关、跌落式熔断器等附属电气设备进行多方位图像信息采集。3.11激光雷达三维模型数据采集采用多旋翼无人机挂载激光雷达载荷设备，对架空线路及通道进行扫描，获取具有绝对坐标值的三维激光点云数据，实现架空线路及通道高精度三维场景重构。3.12倾斜摄影模型扫描作业采用多旋翼无人机搭载可见光定焦镜头，无人机云台以竖直向下的角度对架空线路及通道进行拍摄，采集现场图像数据，通过软件生成绝对坐标值的点云数据，实现现场模型重构。3.13一键返航在操作人员通过地面控制模块或遥控手柄上的特定功能键启动该功能后，无人机立即按预先设定的策略中止当前任务并返航。作业装备4.1无人机系统使用的无线电遥控及信息传输频率，应符合《中华人民共和国无线电频率划分规定》及民用无人机频率使用规划等相关规定。4.2无人机系统应支持手动操作飞行基本模式，可选择支持自动飞行模式。4.3无人机系统应具备第一人称视频实时图传功能，图传和遥控延迟应低于500ms。4.4无人机系统应具备卫星导航定位基本功能，无人机自身定位精度应达到米级，支持实时动态差分定位（RTK）的精度应达到厘米级。4.5无人机系统应具备基本的视觉等辅助定位及避障功能，并可视情况关闭。4.6无人机失控后，应能够根据起飞点和航线记录自动执行返航航线。4.7多旋翼无人机应具备悬停能力，固定翼飞机可具备悬停能力。无人机悬停位置精度应与无人机系统定位精度相当。4.8电动型无人机在充电及储运状态下应有防爆、阻燃等安全措施，单架次续航时间应不少于20min。4.9油动无人机所用燃料应为常用民用燃料，并符合有关标准、规范的要求。巡检要求5.1人员要求5.1.1作业人员均应具有熟悉飞行法律、法规、航空、气象、地理等必要知识；了解配电架空线路及设备运行的相关规定；具备配电架空线路及设备维护工作经验。5.1.2作业人员通过相应机型的操作培训，考试合格后持证上岗；应熟悉相关巡检作业方法和技术手段；应具备无人机基本的维护保养常识及技能。5.1.3作业人员应无妨碍作业的疾病和心理障碍，作业前8h及作业过程中严禁饮用任何酒精类饮品。5.1.4作业人员应熟悉巡检线路情况,并掌握GB26859的相关要求。5.2气象环境要求5.2.1根据无人机的防护等级及气象条件，决定现场是否开展作业。雷、雾、雪、大雨、冰雹、大风、高低温等恶劣天气不利于巡检作业的情况时，不应开展无人机巡检作业，已开展的应及时终止。5.2.2巡检区域处于狭长地带或大档距、大落差、微气象等特殊区域时，作业人员应根据无人机的性能及气象情况判断是否开展作业。5.2.3作业区域内无强干扰源，如雷达、移动信号发射塔等，作业现场不应该使用可能对无人机巡检系统通信链路造成干扰的电子设备。5.3维护保养要求5.3.1作业后，作业人员应如实记录无人机状态和作业情况。5.3.2无人机系统及所需电池或油料应定置存放，并指定专人定期检查保养。设备电池应定期进行充、放电工作,保持所用电池性能良好。5.3.3应严格按照无人机使用手册规定的维保要求进行保养，定期对无人机进行检查、清洁、润滑、紧固，确保设备状态正常。5.3.4无人机如长期不用，应定期启动，检查设备状态。如有异常现象，应及时调整、维修。5.4航线规划要求5.4.1应严格按照批复后的空域进行航线规划。巡视航线应避开空中管制区、重要建筑和设施、人员活动密集区、通讯阻隔区、无线电干扰区、大风或风切变多发区和森林防火区等地区。航线不得跨越高速铁路及高速公路。5.4.2巡视航线应满足巡检作业要求和无人机系统技术性能要求，并与周边环境保持1m以上安全距离。5.4.3无人机系统飞行航时应留有裕度。对已经飞行过的巡检作业航线，每架次任务的飞行航时应不超过无人机巡检系统作业航时；对首次实际飞行的巡检作业航线，每架次任务的飞行航时应充分考虑无人机巡检系统作业航时。5.4.4在遇突发情况时，可在无人机巡检系统飞行过程中变更巡检航线。巡检准备6.1作业人员需核查飞行资质，同时办理无人机实名登记，依据地方要求实现向空管部门提交空域飞行申请，获批后，签订飞行协议，并且满足通航法规，及在公安和人武部门备案工作。6.2依据作业类型选择相应的无人机机型，并且依据作业地点，选择无人机运输方式。6.3作业人员需搜集巡检线路台账资料，明确与巡检任务关联的航线规划文件。6.4作业人员应明确无人机巡检作业流程（见附录A），进行现场勘查，确定作业内容和无人机起、降点位置，了解巡检线路情况，海拔高度、地形地貌、气象环境、植被分布、所需空域等。6.5作业人员需向业务管理部门报批申请飞行计划，获取审批计划后，完成现场作业工作单办理。6.6作业人员应在作业前准备好工器具、备品备件及作业证件等物资,见附录B，确保各零部件、工器具、保障设备及相关资格证件携带齐全，并完成无人机出库系统检查。6.7应核实巡检线路名称和杆塔号无误，并再次确认现场天气、地形和无人机状态适宜作业。6.8手动飞行前应对环境内有信号塔、居民城区信号干扰较多的地区减少超视距飞行。6.9自动飞行应在加载航线前核对航线文件与现场杆塔信息是否匹配，并对交叉跨越等无人机返航时可能存在的航路安全隐患进行合理的返航高度设置。6.10起飞前，无人机巡检作业人员需布置作业现场，逐项开展设备检查、系统自检、航线检查，确保无人机处于适航状态。6.11作业人员划定作业区域，确保作业人员不受外部环境干扰，必要时，可在现场设置作业警戒线。巡检内容7.1精细化巡检7.1.1对10(20)kV及以下架空线路精细化巡检应采用多旋翼无人机搭载可见光或红外载荷设备，不应采用固定翼无人机。7.1.2精细化巡检时，可见光巡检内容应包含杆塔本体、导线、绝缘子、拉线、横担金具等元件以及变压器、断路器、隔离开关、跌落式熔断器等附属电气设备，红外巡检应包含变压器、断路器、隔离开关、跌落式熔断器等附属电气设备以及线夹、接线端子等搭接点。7.1.3精细化巡检时，无人机应按照大、小号侧顺序沿着线的方向巡检（巡检过程中遇有分支线路先巡分支线路再回分支点继续主线路巡检），无人机距杆塔及附属设备空间距离不应小于2m（若空间距离小于2m，不应采用无人机开展巡检工作），无人机镜头应按照先面向大号侧、再杆塔顶部、最后小号侧的顺序拍摄，先左后右，从下至上(对侧从上至下)，呈倒U型顺序拍摄。7.1.4精细化巡检拍摄时应以不高于1m/s速度接近杆塔，必要时可在杆塔附近悬停，通过调整无人机及镜头位置及角度，确保拍摄角度无遮挡，使云台在稳定状态下拍照、录像，确保数据的有效性与完整性。7.1.5精细化巡检时，不同塔型所需照片数量、空间距离要求和拍照角度等见表1。表1照片数量、空间距离要求杆塔类型照片张数/张空间距离/m拍照位置镜头角度单回路直线杆≥3≥2杆塔顶部向下60-90°杆塔前侧向下45°杆塔后侧向下45°单回路耐张、转角杆≥5≥2杆塔顶部向下60-90°杆塔前侧向下45°杆塔后侧向下45°双回路直线杆≥5≥2杆塔顶部上方左前侧向下45°杆塔顶部上方右前侧向下45°左后侧向下45°右后侧向下45°杆塔顶部向下90°双回路耐张、转角杆≥5≥2杆塔顶部上方左前侧向下45°杆塔顶部上方右前侧向下45°左后侧向下45°右后侧向下45°杆塔顶部向下90°7.1.6精细化巡检时，针对断路器、隔离开关、跌落式熔断器等开关刀闸，至少拍摄3张照片，即开关刀闸的前后两侧及外侧铭牌斜上方45゜位置拍照。7.1.7精细化巡检时，针对变压器，至少拍摄2张照片，即变压器全景，变压器进线处斜上方45゜位置拍照。7.2通道巡检7.2.1对10(20)kV及以下架空线路通道巡检，应采用多旋翼无人机搭载可见光或红外载荷设备，原地区可选用固定翼无人机。7.2.2无人机通道巡检时，无人机应按照大、小号侧顺序沿着线的方向巡检（巡检过程中遇有分支路先巡分支线路再回分支点继续主线路巡检）。在无人机飞行高度根据镜头像素宜在导线上方10m∼15m左右高度，镜头朝向应与线路成正45゜角左右进行通道巡检作业。在通道巡检飞行时，始终控制无人姿态及镜头方向，应保持线路宜始终在画面正中间位置。7.2.3通道巡检下拍摄的通道图片应能够清晰完整呈现杆塔的通道情况，即可见光镜头拍摄建筑物、树木、交叉、跨越、线路周边施工及火灾隐患等通道情况；红外镜头拍摄线路发热异常、周边机械施工、山火等情况。7.3故障巡检无人机对架空线路发生故障停电时，锁定架空线路故障范围后，采用多旋翼无人机挂载可见光或红外载荷设备，采用视距内飞行巡检、超视距飞行巡检或扩展视距巡检的方式，对范围内架空线路开展精细化巡检和通道巡检，对可能发生的故障设备点进行高效、实时、准确定位。7.4特殊巡检在恶劣气象条件下（如台风、地震、冰雹、洪水、泥石流、寒潮覆冰等）或特殊需要，根据应急指挥中心工作部署，采用无人机搭载特定载荷设备，对特巡区域内的设备状态和通道环境进行多方位图像信息采集。7.5模型数据采集作业7.5.1激光雷达三维模型扫描作业无人机处于线路上方，按照大、小号侧顺序沿着线的方向（有分支线路先分支再主线路），飞行高度应保持在线路上方至少15m，飞行速度应保持在最小3m/s，保证至少100个点/m2的密度，对架空线路及通道进行扫描作业。7.5.2倾斜摄影模型扫描作业倾斜摄影三维数据采集时应规划测区扫描航线，航线范围保持通道范围20m内，飞行高度与线路周边超高建物及其他影响飞行的物体保持20m以上安全距离。异常情况处置8.1设备故障处置8.1.1若无人机发生坠机事故，应立即上报并妥善处理无人机残骸以防止次生灾害发生。8.1.2若无人机受天气等外力因素导致电量不足而报警，作业人员应当执行紧急降落操作，确保无人机安全着陆。8.1.3若无人机出现失去动力等机械故障，应控制无人机在安全区域紧急降落。8.1.4若无人机出现故障无法恢复，且影响巡检任务作业时，应立即中止本次作业，无人机返航降落进行逐项检查。8.1.5若无人机通信链路长时间中断，且在预计时间内仍未返航，应根据无人机失去联系前最后的地理坐标和机载追踪器发送的报文等信息及时寻找。8．2特殊工况处置8.2.1若作业区域天气突变，如突遇飓风或气流紊乱，无法保持悬停姿态或无法完成飞行任务时，应及时控制无人机返航或就近降落，以确保无人机安全。8.2.2若作业区域出现其他飞行器，应及时评估巡检作业的安全性，在确保安全后谨慎执行巡检任务，否则应采取避让或降落措施。8.2.3若作业人员出现身体不适等情况，应及时控制无人机安全降落并使用替补作业人员；若无替补作业人员，终止本次作业。8.2.4若遇人口密集区或围观群众较多时，应避免无关人员干扰，必要时设置安全警示区，作业前应预先设置好紧急情况下的安全策略，保证无人机安全巡检作业。8.2.5若收到空军临时管制要求降落时，应立即采取措施，控制无人机返航、就近降落，并及时向所属管制部门上报飞行情况。8.2.6若发生意外事故，应立即汇报上级部门事故情况，在确认地面人员人身安全的同时封锁事故现场并且防止社会舆情扩散，并采取相应措施，降低事故造成的损失。巡检资料的整理及归档9.1巡检人员应将新发现的建筑和设施、空中管制区、人员活动密集区、无线电干扰区、通信阻隔区不利气象多发区等信息进行记录更新。9.2根据无人机实际巡检飞行航点坐标且校核无误的巡检航线，应及时更新线路设备台账和无人机巡检航线，宜建立航线库对巡检航线进行统一管理并及时更新。9.3巡检作业完成后，作业人员应核查无人机巡检系统使用记录单，见附录C，并由工作负责人确认。9.4宜采用人工智能识别技术对巡检数据进行智能处理，智能识别设备缺陷或外部隐患。如有疑似但无法自动判定的缺陷或隐患，应由运维人员及时核实。9.5巡检数据成果包括巡检线路名称、杆号、坐标点、巡检工作单、巡检航线、原始巡检影像、含有设备缺陷或隐患的巡检影像等，应规范化存储和管理。若具备条件，宜采用巡检数据库管理相关系统，对影像和标签信息进行结构化存储和信息化管理。9.6严格按照国家行业及电网企业信息安全要求，确保巡检数据存储、传输、使用与管理等数据安全。9.7无人机巡检数据存放和使用应由专人管理与维护，缺陷或隐患