在网红海岛平潭无人机的电网巡检奇遇记

  ◎国网福建电科院输变电中心（机巡中心）副主任陈伯建把无人机形容为“天空之眼”。他告诉《每日经济新闻》记者：“无人机给电网带来三个变革，从二维到三维，从定性到定量，从有人到无人。”

  ◎“无人机机场相当于无人机的保姆与管家。通过部署多台无人机和无人机机场，无人机自动接收远程指令，自主开展起飞、巡检、降落、充电、数据上传等工作，无须人工现场协助。接收巡检任务时可自动调度最近的无人机，提高巡检效率；面对多任务时还可以‘拼车’，智能规划巡检顺序。”

  它是平潭岛我国第五大岛、福建省第一大岛。2016年8月，平潭岛获批成为继海南之后中国第二个国际旅游岛，一跃成为“网红打卡地”，岛上风情浓郁的石头房和海岛风光正吸引了无数游客。如今，岛上酒店旅游业和基础设施建设如火如荼，岛民捕鱼劳作生生不息，工业和生活用电稳定。

  1950年，一位村民用6马力木炭机带动小型发电机发电，点亮了平潭第一盏电灯，开启了平潭岛有电的历史。70年代，岛上也仅靠9台柴油发电机组发电。80年代，一条35千伏的电缆通过海底从福清连接到平潭，让平潭就此告别电力孤岛，实现与陆地电网联网。如今，平潭已有两座220千伏变电站、6座110千伏变电站，电网体系完善。

  “平潭岛，光长石头不长草，风沙满地跑，房子像碉堡”平潭本地的一句谚语，道出岛上风力之强劲。海岛强风、高盐密的恶劣环境会造成电力设备锈蚀、绝缘子损坏，台风频发更是容易破坏输电线路，造成线路跳闸、杆塔倒塌、断线现象，给电力维保带来严峻挑战。

  2008年以来，福建电网持续探索无人机在电力巡检中的应用，并联合大疆等设备厂商，寻找替代传统人巡作业的方案。去年12月，国网福建电科院联合福州供电公司在平潭岛建成全国首个海岛无人机网格化自主巡检示范区。

  近日，《每日经济新闻》实地走访平潭岛，探寻这个海岛万家灯火背后的守护者电力人，以及飞在他们前方的无人机们。

  “那时候碰到正面袭击的台风天，我们绝大多数都是没日没夜地去巡查缺陷，先找到倒塔和断线的点，再去抢修。那时候就想，如果是有飞机一下子飞过去，把故障点确定得很清楚，那就好了”。冯振波回忆道。

  冯振波今年55岁，是国网福州供电公司运检部输电带电作业一班班长。这位从业三十多年的老电工，见证了电力巡检方式的变革。三十年前，电力巡检仍是传统人巡一群电工捎上干粮馒头，坐上敞篷大卡车，沿着线路前进，每到达一个点就把两个人放下去。

  “我们原来的作业环境和现在真的是天差地别。福建的输电线路都是在崇山峻岭之中，下车后我们还需要徒步到山脚下，开始爬山，有时需要几个小时才能到达作业现场，再登杆塔到塔上进行作业。面对一条线路上百座塔，我们没办法提前知道哪里出了故障，只能一级一级地登过去，几十公里线路的巡检都是靠脚走的”，冯振波说道，“我们是带电作业，身上需要穿着屏蔽服，很重很闷，体力消耗很快，加上高空作业的恐惧心理，每次作业都非常辛苦。”

  传统人巡面对中暑或低温的恶劣环境，十分劳累，还存在蜂害、蛇害的隐患；直升机巡检运维成本高、普适性困难。面对业务痛点，2008年开始，福建电网便开始探索无人机在电力巡检中的应用，最早是使用有人直升机做改造，随着无人机巡检硬件和技术的成熟，目前共拥有无人机1500余架、持证飞手1200余名、无人机机场55套。

  国网福建电科院输变电中心（机巡中心）副主任陈伯建把无人机形容为“天空之眼”。他告诉《每日经济新闻》记者：“无人机给电网带来三个变革，从二维到三维，从定性到定量，从有人到无人。”

  陈伯建提到，无人机以其机动灵活、载荷丰富、自主控制能力强等优点，与电力巡检场景高度契合，能够高效开展真实环境的三维建模，帮助电力系统来进行安全监控，对故障问题进行精准测量。例如，外部物体与导线距离的测量可达到厘米级，对于绝缘子缺失或污秽、导线飘挂物等威胁电网安全的问题能通过拍照进行AI识别，并且还可以搭载激光炮、水枪等修复模块，及时进行隐患处理。总体而言，无人机根本上改变了电力工人登高作业、灾害处置等业务形态，明显提高了工作效率。

  而平潭岛沿海型环境特殊，电力设备外绝缘受海盐、海雾影响显著，设备外表面往往存在较多可溶性盐分。“相比于内陆环境，海岛的恶劣环境加速电网设备腐蚀老化，要求电力运维人员巡视频次更高”，国网福建电科院技术人员韩腾飞和记者说，“无人机能够在一定程度上帮助较快地断定电力设备受海盐沉积的影响。一是用拍摄可见光照片做多元化的分析，识别沉积状态；二是通过无人机红外测温识别分析出发热问题。”

  与此同时，在80公里外的福建福州，技术人员正通过“无人机机场网格化作业模块”实时监督现场作业情况，查看作业无人机巡检图像及航行轨迹。随着巡检任务完成，巡检图像远程上传至后台并自动命名匹配，启动人工智能缺陷识别功能，技术人员对缺陷复审后，推送给线路检修人员进行及时检修。

  此前，无人机给电力巡检带来了极大便利，但仍需要人工操控无人机，或者将无人机送至特定地点进行自主作业。2022年，福建电网在平潭岛建成全国首个海岛无人机网格化自主巡检示范区，远程化操控、数字化管理、无人化作业的模式标志着无人机电力巡检3.0时代的开始。

  “2013年到2018年主要是机巡1.0阶段，需要人有比较好的飞行技巧，门槛高，此时以人巡为主、机巡为辅。2018年开始是机巡2.0阶段，可实现部分线路自动化飞行，但是仍需人员到场，以可见光巡检、红外巡检、线路三维建模、喷火除异物等多种技术方法开展实施。如今已确定进入机巡3.0的时代，此时机场自动化、机载端计算、人工智能识别等更深层次应用开始探索，主要目光开始后移，解决必须人员到场的问题，更关注海量数据的处理分析。”陈伯建说道。

  陈伯建将无人机机场网格化作业模块生动地形容为“电力版的打车软件”。“无人机机场相当于无人机的保姆与管家。通过部署多台无人机和无人机机场，无人机自动接收远程指令，自主开展起飞、巡检、降落、充电、数据上传等工作，无须人工现场协助。接收巡检任务时可自动调度最近的无人机，提高巡检效率；面对多任务时还可以拼车，智能规划巡检顺序。”陈伯建表示。

  这一模式解决了无人机巡检数据线下流转慢、安全管控不足等问题，实现无人机巡检业务从线下分散作业向线上集中监控模式转变。

  《每日经济新闻》记者通过调查了解到，国网福州供电公司在平潭岛共部署4套大疆无人机机场，每套机场可覆盖3公里半径范围内输、配电线路及变电站。通过无人机机场网格化巡检，可覆盖13条输电线条配电线路，主网设备无人机自主巡检覆盖率达93.6%。结合输电线路可视化监控，可实现岛内主网设备100%智能巡检覆盖。在该巡检模式下，网格内的无人机配置量较原来降低了30%，人工时减少了60%。

  作为国网福建电科院无人机巡检的合作伙伴和硬件厂商，大疆于2013年推出到手即飞的无人机后，电力工程师立刻拿去给输电架空路线巡检，但消费级电子规格的产品，总归还不足以满足在电网苛刻野外环境下作业的需求。

  几年来，大疆和行业客户积极共创。上述无人机机场网格化作业模块在内的系列无人机应用软件，便是由国网福建电科院在大疆无人机硬件基础上，进行自主研发并全省推广应用。目前，国网27个省电力公司、南网5个省电力公司已规模使用大疆无人机。

  大疆能源行业全球业务负责人高翔在接受记者正常采访时表示：“大疆是一家做飞行平台的公司，很多时候我们是站在用户的背后来提供一些支持。在行业应用当中，我们很难触达到每一个行业的细节，成为每一个行业的懂行人。那么我们要做好的就是可靠的产品以及标准化的接口，让我们各行各业的科研工作者，都可通过标准化的工具来开发出应用在各行各业的产品。”

  “我们对硬件厂商的要求就是可靠性和开放性。换句话说，我们在开发软件的时候，硬件厂商不要来烦我，不要软件开发到一半，突然间出现盖子合不上这类硬件问题。”陈伯建打趣道。他认为，硬件开发和软件开发的解耦，可以帮助企业专注于行业自身应用开发，加速技术的落地应用，反之会拖累行业应用的效率和速度。

  《每日经济新闻》记者发现，大疆只提供通用性的产品，并开放接口，与产业伙伴共创生态，也是基于效益和效率的考虑。大疆方面有关负责人和记者说：“对于产品而言，缺乏经济性会对批量化生产和规模化应用造成困难。因此，我们大家都希望尽可能去掉无人机机场的冗余功能，把最精华的功能留下，然后把真正定制性的功能交给用户。未来无人机机场能成为各个行业里的基础设施，彼此共享，别的行业也可以调用电网的无人机机场，加快释放数据价值，以创造更多经济价值。”

  陈伯建也谈到未来无人机机场的共享趋势：“现在无人机与无人机机场是一对一关系，未来我们大家都希望能实现机场跟无人机之间的解耦，让无人机机场和民航机场一样变得公共化，这也是我们和厂商一起攻克的方向。”

  不过，尽管无人机电力巡检已确定进入3.0时代，但技术的规模化落地仍有待时日。陈伯建分享道：“目前无人机电力巡检已经走完了0到1的阶段，1到10的可靠性也已验证完毕，技术已可以规模化推广了。但鉴于企业的投资有一定计划和节奏，技术需要考验，软件需要开发，人需要培训，管理需要重塑，这是一个比较长期的过程。”

  以管理为例，陈伯建认为，生产关系一定要适应生产力，现有的管理模式需要适应新技术发展的速度。“举个例子，针对输电、变电、配电三个业务，如果无人机机场属于输电部门资产，但变电部门使用了，那么无人机巡视之后照片归哪个部门管理？如果无人机机场需要保养，属于哪个部门的责任？如果台风来了输电要巡视，变电也要巡视，那么顺序怎么安排？管理模式的跟进和优化，目前还在探索阶段。”

  不过，不管技术如何创新，人的力量不可或缺。冯振波说道：“原来我们只要掌握电力知识和输电线路作业技能就可以了。如今，我们应该把无人机技术应用到我们作业当中，个人技能要与智能化知识相结合，这对个人素质的要求提升了。”

  如今，像冯振波这样的老电工正逐渐转型成为实操技能与数字化管理知识兼具的复合型人才，无人机慢慢的变成了他们人手一件的“标配”，也是友好可靠的“最佳拍档”。他们正与无人机相伴，守护这片土地上的万家灯火。

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