11月20日，一架搭載紅外雙光攝像頭的無(wú)人機(jī)從無(wú)錫220千伏西涇變電站機(jī)巢緩緩升空，沿著220千伏西惠線、110千伏涇義線通道靈活飛行。與常規(guī)巡視任務(wù)不同，這是一次“架空＋電纜”混合線路自主巡視。

近年來(lái)，為配合城市建設(shè)需要，越來(lái)越多架空線路“隱入”地下，電纜數(shù)量和占比不斷攀升。數(shù)據(jù)顯示：無(wú)錫35千伏及以上電纜總長(zhǎng)超1446千米，且以每年以5%～7%的速度增長(zhǎng)，核心城區(qū)電纜化率接近80%；“架空＋電纜”混合線路有307條，占全市輸電線路總數(shù)的60%。

隨之而來(lái)的是電纜運(yùn)維工作量的劇增。同時(shí)，人員承載力與之不匹配的矛盾日漸突出?！皳?jù)測(cè)算，在一線運(yùn)維班組員工中，人均負(fù)責(zé)的電纜長(zhǎng)度超100千米?！眹?guó)網(wǎng)無(wú)錫供電公司電纜運(yùn)檢中心主任何光華介紹。僅靠單一的傳統(tǒng)人工巡視方式，已無(wú)法適應(yīng)這一龐大的運(yùn)維需求。

無(wú)人機(jī)巡視電纜終端桿

黨的二十屆三中全會(huì)提出，“支持企業(yè)用數(shù)智技術(shù)、綠色技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”。此前，無(wú)人機(jī)在架空線路巡視中已廣泛應(yīng)用，能否將其巡視場(chǎng)景進(jìn)一步拓展到電纜？

答案并不簡(jiǎn)單?！凹芸站€路與電纜在設(shè)備特性、運(yùn)行環(huán)境上存在顯著差異，現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)巡視策略無(wú)法直接‘移植’過(guò)來(lái)，需要根據(jù)實(shí)際制定新的技術(shù)方案。”無(wú)錫供電公司設(shè)備部副主任陳俊宇說(shuō)。

電纜一般包括地面通道和地下敷設(shè)部分。其中，地面通道的無(wú)人機(jī)巡視是一大難點(diǎn)。巡視架空線路時(shí)，無(wú)人機(jī)通常在50至100米高度飛行，航跡固定且飛行區(qū)域通暢。但在巡視電纜通道時(shí)，為觀察地面施工開(kāi)挖等情況，防止外力破壞電纜，無(wú)人機(jī)需要保持在15米內(nèi)低空飛行，易受樹(shù)木、建筑物及鳥(niǎo)類、飄浮物等干擾，難以預(yù)先規(guī)劃航跡。

為填補(bǔ)這一空白，今年8月起，無(wú)錫供電公司與方天公司組建了跨學(xué)科創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)了自適應(yīng)點(diǎn)云疏密矩陣采集技術(shù)?！斑@項(xiàng)技術(shù)可以智能辨識(shí)飛行路徑內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境，對(duì)建筑物、樹(shù)木等進(jìn)行數(shù)字孿生建模，并結(jié)合實(shí)際拍攝數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整修正模型。與智能動(dòng)態(tài)航跡規(guī)劃算法、避障傳感器配合使用后，如同為無(wú)人機(jī)裝上了‘大腦’和‘眼睛’，使其能夠主動(dòng)規(guī)避障礙物安全飛行。”無(wú)錫供電公司電纜運(yùn)檢中心技術(shù)員周宇豐介紹。

“架空＋電纜”混合線路數(shù)字孿生模型

在10月31日的首次試點(diǎn)飛行驗(yàn)證中，無(wú)人機(jī)僅用35分鐘就完成了6公里“架空＋電纜”混合線路的巡視，覆蓋9處輸電桿塔、1處電纜終端桿。而在以往，同樣的工作量，至少需2名巡視人員花費(fèi)2小時(shí)。至今，無(wú)錫供電公司已完成了8次混合線路的無(wú)人機(jī)自主巡視。

不僅如此，無(wú)人機(jī)巡視范圍還深入至電纜隧道內(nèi)部，向“上天入地”更多場(chǎng)景延伸。

電纜地下敷設(shè)方式有多種，其中直埋、排管、電纜溝深不足1米，而電纜隧道通常深達(dá)7～8米。早在2020年，無(wú)錫供電公司就開(kāi)始了隧道無(wú)人機(jī)自主巡視技術(shù)研究，先后攻克了高精度定位、精準(zhǔn)避障、實(shí)時(shí)通信3項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，建立了包含13大類40小類的巡視樣本庫(kù)。2022年起，該項(xiàng)技術(shù)逐步成熟后，已在省內(nèi)外總長(zhǎng)214.8公里的電纜隧道內(nèi)應(yīng)用。

繼架空線路和電纜之后，無(wú)錫供電公司正在探索將無(wú)人機(jī)巡視拓展至變電站?！拔覀冎铝τ谕ㄟ^(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)在不同巡視場(chǎng)景下的‘一機(jī)通用’，為構(gòu)建更加安全、高效、智能的電網(wǎng)運(yùn)維體系貢獻(xiàn)力量。”何光華表示。