蓋無人化巡視技術(shù)及應(yīng)用匯報人：劉澤楷廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局工作背景空地隧無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)工作展望中國南方電網(wǎng)1、設(shè)備規(guī)模正增長與運(yùn)維人員零增長之間的矛盾突出■規(guī)模大、增幅高：截至2025年9月，廣州局110kV-500kV電纜線路年均增速約10%;2023年投運(yùn)全國最長陸上電纜500kV39km220kV459km傳統(tǒng)巡視工作效率低下傳統(tǒng)巡視工作效率低下2020年2021年2022年2023年2024年2025年2、人工巡視難以匹配不斷提高的設(shè)備精細(xì)化運(yùn)維要求2、人工巡視難以匹配不斷提高的設(shè)備精細(xì)化運(yùn)維要求中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局■老舊設(shè)備規(guī)模大、運(yùn)維策略復(fù)雜：1985年廣州投運(yùn)110kV高壓XLPE電纜，是全國最早使用高壓交聯(lián)聚乙烯電纜的電網(wǎng)公司，超30年電纜線路15回、57公里，110kV永區(qū)線已累計運(yùn)行40年。未來十年將有272公里電纜達(dá)到30年設(shè)計壽命。■內(nèi)外部缺陷凸顯、人工巡視存在死角：一方面隨著運(yùn)行年限增加，電纜緩沖層燒蝕等本體缺陷凸顯；另一方面隨著城市建設(shè)發(fā)展，外力破壞風(fēng)險增大。在內(nèi)外隱患雙重壓力下，人工巡視范圍逐漸無法滿足安全運(yùn)行要求。■數(shù)字生產(chǎn)實用化水平不高：電纜線路巡視智能裝備規(guī)模效應(yīng)不足，相較于架空輸電線路視頻全域覆蓋、無人機(jī)精細(xì)化巡視成熟的現(xiàn)狀，電纜線路智能運(yùn)維效能未充分釋放。本體缺陷外部隱患無法滿足本體缺陷外部隱患無法滿足本體發(fā)熱鉆探作業(yè)本體發(fā)熱隨造開票終端瀾油隨造開票終端瀾油傳統(tǒng)巡視存在局限性中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局01工作背景CONTENTS02空地隧無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)工作展望應(yīng)用基礎(chǔ)研究二、空地隧無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局1、技術(shù)路線業(yè)務(wù)分層5G通訊下數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程安全傳輸研究無人機(jī)桿塔巡視策略研究人工智能識別技術(shù)研究應(yīng)用技術(shù)研究三維可視化技術(shù)研究四足機(jī)器人研究軟硬件設(shè)備研發(fā)軟硬件設(shè)備研發(fā)風(fēng)險評估路面巡視通道電纜隧道路面巡視通道電纜隧道數(shù)據(jù)采集端電纜通道巡視數(shù)據(jù)智能識別技術(shù)研究數(shù)據(jù)處理端多源信息融合與可視化管控平臺研究數(shù)據(jù)管理端發(fā)熱銹蝕松動濃度過高公共風(fēng)險設(shè)備風(fēng)險人身安全全域裝備數(shù)據(jù)中臺任務(wù)引擎綜合風(fēng)險預(yù)警平臺中國南方電網(wǎng)2套軟件中臺巡檢數(shù)據(jù)平臺軟件智能識別平臺3域任務(wù)場景二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)2、天空端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)終端場巡視特點：終端場巡視特點：縱向空間廣受環(huán)境影響大部分缺陷細(xì)微螺栓銹蝕、松動等金具缺陷螺栓銹蝕、松動等金具缺陷二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局2、天空端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)人工到位耗時長、人力消耗大、檢查范圍受限、無法實現(xiàn)高處精細(xì)巡查無人機(jī)+固定機(jī)巢巡視機(jī)動性不強(qiáng)、低空航線規(guī)劃不匹配、無法實現(xiàn)地面精細(xì)巡查二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局2、天空端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)√√自動航線規(guī)劃：基于圖論與網(wǎng)絡(luò)模型，構(gòu)建地理空間“節(jié)點+邊”的加權(quán)圖，結(jié)合任務(wù)動態(tài)規(guī)劃線路，實現(xiàn)路徑分段優(yōu)化處理，同時引入變分法解決連續(xù)空間中的最優(yōu)路徑問題?！屉娏鼍皟?yōu)化：以Dijkstra和A算法為基礎(chǔ)，通過啟發(fā)函數(shù)提升搜索效率；隨著場景復(fù)雜化，遺傳算法、粒子群優(yōu)化等元啟發(fā)式算法被用于處理多約束問題?？臻g加權(quán)算法空間加權(quán)算法二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局2、天空端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)√√自動航線規(guī)劃：基于圖論與網(wǎng)絡(luò)模型，構(gòu)建地理空間“節(jié)點+邊”的加權(quán)圖，結(jié)合任務(wù)動態(tài)規(guī)劃線路，實現(xiàn)路徑分段優(yōu)化處理，同時引入變分法解決連續(xù)空間中的最優(yōu)路徑問題?！屉娏鼍皟?yōu)化：以Dijkstra和A算法為基礎(chǔ)，通過啟發(fā)函數(shù)提升搜索效率；隨著場景復(fù)雜化，遺傳算法、粒子群優(yōu)化等元啟發(fā)式算法被用于處理多約束問題?？臻g加權(quán)算法空間加權(quán)算法二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局2、天空端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)√√基于任務(wù)的巡視策略：封裝無人機(jī)飛行邏輯，接入到巡檢管理系統(tǒng)，無人機(jī)按預(yù)設(shè)任務(wù)自動起飛、采集數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)歸巢。√極速部署與靈活機(jī)動：以巡檢車為載體，于廣州示范終端場周邊巡檢通道完成部署，形成一張不留死角的“無人機(jī)巡檢網(wǎng)”,應(yīng)急巡檢和特殊任務(wù)時反應(yīng)速度提升數(shù)倍。二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)3、3、地面端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局點多面廣地下管容緊張大型基建不斷零星施工防不勝防二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)3、3、地面端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局易疏漏解決思路十人工到位效率低人眼觀察質(zhì)量低傳統(tǒng)方式不達(dá)預(yù)期專門攝像頭占地多車載攝像頭二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局√√技術(shù)探索無人駕駛可行性：當(dāng)前無人駕駛功能部署于廣州部分變電站等封閉園區(qū)，配合開展變電站的戶外設(shè)施巡檢、安防與消防工作。√大幅提升路面巡檢效率：高度集成巡檢車、無人機(jī)機(jī)巢、四足機(jī)器人充電樁、集中控制器系統(tǒng)及綜合安全防護(hù)模塊于一體，通過融合算法進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，無人機(jī)和四足機(jī)器人從車廂釋放，自主到位“空”“隧”巡檢點。車輛高清攝像頭專注路面施工隱患點、垃圾堆放點、電纜橋架等關(guān)鍵部位，并沿路掃描路面缺陷，實現(xiàn)全線精細(xì)化巡檢。雷達(dá)高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭A高清網(wǎng)絡(luò)二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局3、地面端無人巡視√√通道可視化全覆蓋：依據(jù)電纜路徑區(qū)位特征和廣州市中心城區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀，探索公共設(shè)施資源共享的模式，構(gòu)建以電纜通道立桿視頻+路燈視頻全覆蓋的電纜通道可視化路徑?！膛渲貌呗苑謱又贫ǎ喝侩娎|橋、終端場配置視頻監(jiān)控，針對重點電纜設(shè)施開展本體、環(huán)境、路況、火災(zāi)、樹障、有害垃圾等內(nèi)外隱患排查；電纜固定施工點標(biāo)準(zhǔn)化配置視頻監(jiān)控，重要線路采用1主1備配置，實現(xiàn)隱患分鐘級精準(zhǔn)監(jiān)控。電纜路徑定向標(biāo)注電纜路徑定向標(biāo)注二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局精細(xì)度要求高防風(fēng)防汛要求高防火災(zāi)要求高視野死角多人工作業(yè)環(huán)境差二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)前電纜隧道巡視局限性：中國南方電網(wǎng)隧道監(jiān)控攝像頭、掛軌機(jī)器人等部署靈活性不足、機(jī)動性較二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)熱成像相機(jī)實現(xiàn)高清視頻監(jiān)控與火點、自主下車導(dǎo)航到位發(fā)雷達(dá)適配定位算法，克服長距離高相自主下車導(dǎo)航到位生命線：光纖應(yīng)急裝置。在公網(wǎng)中斷的極端情況下，快速布放應(yīng)急通信光纖，運(yùn)行風(fēng)險自主研判運(yùn)行風(fēng)險自主研判二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局4、隧道端無人巡視關(guān)鍵技術(shù)√√多源傳感融合定位：機(jī)器狗定位使用多傳感器融合方法，結(jié)合激光雷達(dá)、imu及經(jīng)過標(biāo)定的步態(tài)里程數(shù)據(jù)，通過局部地圖和全局地圖結(jié)合降低計算復(fù)雜度，建圖效果更加精細(xì)?！趟淖悴綉B(tài)適配避障：為避免機(jī)器狗行走的震動對定位造成影響，定位模塊利用高頻的imu數(shù)據(jù)對激光幀中各點進(jìn)行了抖動補(bǔ)償，通過優(yōu)化算法求解并輸出最優(yōu)姿態(tài)，定位精度更加準(zhǔn)確?！趟淼离p視巡視掃描：預(yù)設(shè)巡檢任務(wù)，一鍵啟航對電纜隧道進(jìn)行斷面巡檢。行進(jìn)過程紅外掃描電纜本體溫度，掃描排查緩沖層燒蝕發(fā)熱等偶發(fā)部位；自動達(dá)到接頭、接地箱(線)等關(guān)鍵位置，執(zhí)行可見光-紅外拍攝，對巡檢記錄進(jìn)行保存分析。21二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局控制流?海量數(shù)據(jù)需分析!巡檢任務(wù)需協(xié)同!界面可視需友好!二、全域無人化巡視關(guān)鍵技術(shù)中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局5、多源數(shù)據(jù)融合管理及安全風(fēng)險評估管理√√歷史數(shù)據(jù)對比：累計運(yùn)行數(shù)據(jù)，立用大數(shù)據(jù)對歷史與實時數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，構(gòu)建趨勢預(yù)測與關(guān)聯(lián)性分析模型，打破數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流的協(xié)同?！倘毕萏卣鹘＃夯谟嬎銠C(jī)視覺與深度學(xué)習(xí)模型，自動識別設(shè)備損傷、結(jié)構(gòu)裂縫、環(huán)境異常等缺陷，從被動響應(yīng)變?yōu)橹鲃宇A(yù)警，通過圖像特征識別微小規(guī)律與風(fēng)險?！梯o助人工決策：融合多維度數(shù)據(jù)(實時狀態(tài)、缺陷報告、環(huán)境信息),量化安全風(fēng)險等級，進(jìn)行預(yù)測性預(yù)警，指導(dǎo)優(yōu)先處置順序，為設(shè)備維護(hù)、資源調(diào)度、安全防控提供精準(zhǔn)、量化的數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化決策流程。中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)廣州供電局01工作背景CONTENTS03工作展望廣東電網(wǎng)廣州供電局√算法模型風(fēng)險預(yù)警準(zhǔn)確率提升：當(dāng)前電纜線路外部隱患識別算法存在重復(fù)無效告警多、高風(fēng)險預(yù)警漏報、需要人力復(fù)核等關(guān)鍵難點，還需解決對多個目標(biāo)復(fù)雜空間關(guān)系和業(yè)務(wù)邏輯的分析理解技術(shù)瓶頸，提升風(fēng)險預(yù)警準(zhǔn)確率。√數(shù)字員工上崗作業(yè)：在安全生產(chǎn)計劃生成、任務(wù)派工等環(huán)節(jié)面臨數(shù)據(jù)整合分析困難、工作內(nèi)容語義理解難、任務(wù)與人員匹配復(fù)雜等關(guān)鍵難點，可通過數(shù)字員工、智能體、大語言模型等技術(shù)攻關(guān)，提升安全生產(chǎn)管理的智能化水平?！谈哔|(zhì)量知識庫建設(shè)：加強(qiáng)高質(zhì)量數(shù)據(jù)整理，建設(shè)企業(yè)級、專業(yè)級、員工級AI知識庫，實現(xiàn)專業(yè)協(xié)作、業(yè)務(wù)融合、傳承有序的知識管理模式。三、工作展望中國南方電網(wǎng)√√具身機(jī)器人針對性研發(fā)：電網(wǎng)公司與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)、科研