一、電力巡檢的發(fā)展歷程

在我國，國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司承擔(dān)著全國的電網(wǎng)運營。其中國家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)26個省市，南方電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省，我國的電力巡檢工作主要由國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)統(tǒng)籌。

早期，我國電力巡檢“孤軍作戰(zhàn)”，以人力巡檢方式為主。經(jīng)過設(shè)備、技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了載人直升機電力巡檢的方式，2004年，南方電網(wǎng)公司首次啟用直升機巡線，開創(chuàng)了南方電網(wǎng)公司直升機電力作業(yè)的新局面。此后，得益于無人機技術(shù)的進步和應(yīng)用的拓展，為了彌補人力巡檢、載人直升機巡檢的局限性，無人機電力巡檢應(yīng)運而生。經(jīng)過多年發(fā)展，電力巡檢方式從人力巡檢“孤軍作戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆ρ矙z、載人直升機巡檢和無人機巡檢“協(xié)同發(fā)展”的新局面。

目前國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司相關(guān)部門正在著力推進無人機班組建設(shè)，完善各類保障支撐體系。2015年，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)全面推廣直升機、無人機和人工巡檢相互協(xié)同的輸電線路新型巡檢模式；南方電網(wǎng)公司計劃于2020年基本實現(xiàn)“機巡為主+人巡為輔”的協(xié)同巡檢目標(biāo)。

我國無人機電力巡檢發(fā)展回顧

1）成立試點項目：

2009年，國家電網(wǎng)成立了無人機巡檢專項項目，6年時間內(nèi)各地不斷試點并取得良好效果

2011年，南方電網(wǎng)成立試點項目，歷時4年完成各項調(diào)試和驗收等工作。

2）部署+試點推廣：

2013年，南方電網(wǎng)制定“在全網(wǎng)逐步推廣輸電線路機巡作業(yè)”部署。

2013年3月，國家電網(wǎng)公司出臺輸電線路直升機、無人機和人工協(xié)同巡檢模式試點工作方案。

國家電網(wǎng)公司在十個省份推廣新興巡檢模式試點工作。

3）人巡為主，機巡為輔

2015年，各地試點工作陸續(xù)完成驗收，總結(jié)試點經(jīng)驗，完善標(biāo)準(zhǔn)體系。

2014年，南方電網(wǎng)開始在班組試用多旋翼無人機，以賽促練，開展第一屆多旋翼無人機競賽。

4）機巡為主，人巡為輔

2015年，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)全面推廣直升機、無人機和人工巡檢相互協(xié)同的輸電線路新型巡模式。

為提升線路巡檢效率和質(zhì)量，南方電網(wǎng)公司計劃于2020年基本實現(xiàn)“機巡為主+人巡為輔”的協(xié)同巡檢目標(biāo)。

二、無人機巡檢的優(yōu)勢

無人機是無人駕駛飛機的簡稱（Unmanned Aerial Vehicle），是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置的不載人飛機。從某種角度來看，無人機可以在無人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，同時與成像設(shè)備等部件結(jié)合能夠拓展應(yīng)用場景，被看做是“空中機器人”，本文主要介紹具備無人機巡檢系統(tǒng)，可搭載相關(guān)設(shè)備，用于電力巡檢的無人機。

無人機在執(zhí)行電力巡檢工作時，有三步工作流程，無人機的主要功能是替代工作人員完成臟累差的信息采集工作――替代工作人員到“需要的地方”（預(yù)先設(shè)定好的GPS坐標(biāo)點）去采集“需要的信息”（如故障點），無人機可以圍繞目標(biāo)進行360度零死角全方位拍攝，快速、準(zhǔn)確地傳達給地面工作人員，供他們作分析、判斷、制定解決方案，減少工作人員勞動強度，提高電力巡檢工作效率和安全性。

在電力巡檢領(lǐng)域，人力巡檢、載人直升機巡檢、無人機巡檢在某種程度上互為替代品。無人機電力巡檢方式可以較好地突破人力巡檢及載人直升機巡檢的局限――與人力巡檢和載人直升機巡檢相比，無人機巡檢有著機動靈活、安全性高、成本低、環(huán)境要求低、便于攜帶和運輸?shù)泉毺貎?yōu)勢。

隨著技術(shù)的成熟，無人機將成為輸電網(wǎng)巡線更為有效的工具，無人機合理配置資源、提高電力巡檢總效率的優(yōu)勢將不斷顯現(xiàn)，人力巡檢和載人直升機巡檢對無人機巡檢的替代作用將變得越來越小。

無人機可用于精細(xì)巡檢、定點巡檢、范圍巡檢、其他巡檢

精細(xì)巡檢：防震錘、拉線、耐張線夾、懸垂線夾、連接器、瓷瓶、彈簧銷、等巡檢

范圍巡檢：違章樹木、違章建筑、新架線路、新加建筑物、施工、大型設(shè)備移動、偷竊巡檢

定點巡檢：混凝土桿、鐵塔、基座、斜拉線、變電設(shè)備巡檢

其他：防雷、接地、驚鳥器、警告牌巡檢

用于巡線作業(yè)的無人機，屬于工業(yè)級無人機，按照機身構(gòu)造又分為無人直升機、固定翼無人機、多旋翼無人機。

在電力巡檢中，無人直升機適用于中等距離的多任務(wù)精細(xì)化巡檢或適用于短距離的多方位精細(xì)化巡檢和故障巡檢，固定翼無人機應(yīng)用于適用于大范圍或小范圍通道巡檢、應(yīng)急巡檢和災(zāi)情普查，多旋翼無人機則主要負(fù)責(zé)精細(xì)巡檢，各機型“術(shù)業(yè)有專攻”。

無人直升機分為：中型直升機和小型直升機

中型直升機：適用于中等距離的多任務(wù)精細(xì)化巡檢

小型直升機：適用于短距離的多方位精細(xì)化巡檢和故障巡檢

固定翼無人機分為：中型固定翼和小型固定翼

中型固定翼：適用于大范圍通道巡檢、應(yīng)急巡檢和災(zāi)情普查。

小型固定翼：適用于小范圍通道巡檢、應(yīng)急巡檢和災(zāi)情普查

多旋翼無人機可以分為四、六、八旋翼

小型中型旋翼機主要任務(wù)是塔體的精細(xì)巡檢，其中小型多旋翼主要用于運輸車輛3km以內(nèi)的單塔和多塔巡檢，一般一次巡檢1-2塔?？纱嫒藛T登桿。

三、電力巡檢無人機產(chǎn)業(yè)鏈

電力巡檢無人機產(chǎn)業(yè)鏈分為上游研發(fā)制造，中游銷售整機和解決方案，下游提供維修保險、培訓(xùn)操作人員等服務(wù)。

下游客戶國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司及各分公司等是電力巡檢無人機軟硬件及相關(guān)服務(wù)的主要需求方。

四、電力巡檢無人機技術(shù)

電力巡檢無人機關(guān)鍵系統(tǒng)

用于電力巡檢的無人機有飛控系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和巡檢系統(tǒng)這三大核心技術(shù)。

飛控系統(tǒng)是飛行管理與控制系統(tǒng)的簡稱，可看作無人機的“大腦”，對無人機的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、精確度、實時性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用。

動力系統(tǒng)為無人機提供動力支持，直接影響無人機的續(xù)航時間。

無人機巡航系統(tǒng)則指利用無人機搭載可見光、紅外等檢測設(shè)備，完成架空輸電線路巡檢任務(wù)的作業(yè)系統(tǒng)，包括無人機分系統(tǒng)（通過遙控指令完成飛行任務(wù)的無人機系統(tǒng)）、任務(wù)載荷系統(tǒng)（完成檢測、采集和記錄架空輸電線路信息等特定任務(wù)功能的系統(tǒng)）、綜合保障系統(tǒng)（保障無人機巡檢系統(tǒng)正常工作的設(shè)備和工具的集合）。

電力巡檢無人機關(guān)鍵技術(shù)：日漸成熟，降低成本，規(guī)模推廣

用于電力巡檢的無人機技術(shù)要求主要包括適用性、穩(wěn)定性、安全性要求，目前優(yōu)秀的無人機企業(yè)基本已經(jīng)研制出滿足各技術(shù)要求的無人機，技術(shù)不斷成熟，將進一步推動成本下降和無人機應(yīng)用的全面商業(yè)化復(fù)制推廣。

在政策層面，推動電力巡檢無人機行業(yè)發(fā)展的政策或規(guī)定性文件主要分為四類:推動高端裝備制造業(yè)、航空裝備制造業(yè)、無人機行業(yè)發(fā)展的政策、無人機行業(yè)監(jiān)管的相關(guān)政策、電力巡檢監(jiān)管方或主管方的政策、電力巡檢需求方的相關(guān)規(guī)范性或指導(dǎo)性文件，助電力巡檢無人機走上標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與推廣的正軌。

五、行業(yè)規(guī)模

2011-2015年以來，國家電網(wǎng)公司投資額基本呈逐年上升趨勢，五年復(fù)合增長率達10.6%。其中，2015年國家電網(wǎng)投資達4521億元，同比增長17.1%。我國電網(wǎng)基本建設(shè)投資完成額逐年增長，電網(wǎng)建設(shè)依舊是電力建設(shè)的重頭戲。

若僅考慮無人機整機，預(yù)計2020年電力巡檢無人機市場規(guī)模在不放量的情況下約為19.48億元，在1.5倍放量的情況下約為29.23億元。中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)表明，從空間來看，無人機服務(wù)環(huán)節(jié)的市場規(guī)模大約為硬件制造的2倍以上。而細(xì)化到電力巡檢無人機領(lǐng)域，飛行服務(wù)、租賃服務(wù)、維修保養(yǎng)服務(wù)等市場的空間將逐步打開，若同時考慮無人機整機與服務(wù)，預(yù)計2020年電力巡檢無人機市場規(guī)模在不放量的情況下約為58.45億元，在1.5倍放量的情況下約為87.68億元。