国网福建电力：基于接续式机场的无人机网格化巡检作业
导语
2024年4月25日，在“2024输电数字化大会——「金巡奖」第9届全国无人机电力巡检技术高峰论坛”上，「金巡奖」第6届全国电力巡检技术创新应用评选结果公布。
在国网福建电力设备部指导下，国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网福建省电力有限公司罗源县供电公司凭借其“基于接续式机场的无人机网格化巡检作业”案例，获得“无人机机场创新应用案例”奖。
无人机接续式巡检改变了单点单条线路机巡的局面，实现了“一机多场多网格共享”，大大提升了无人机巡视的效率。在输电、配电线路无人机巡检有广泛应用前景。助力福建建成福州罗源、南平郊区无人机网格化自主巡检示范区。
创新点
2023年10月，国网福建电力率先实现无人机接续式（蛙跳式）巡检，打破无人机机场巡检“边界”。攻克多机场间信号切换、塔上机巢部署、统一调度等系列关键技术。
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一是研发小型化接续式机场，设计电子对频模块，将无人机与机场解耦，通过4G/5G网络中心化调度，打破传统“一机场一飞机”强绑定巡检模式，实现异地起降。
图：小型化接续式机场供电所屋顶部署图
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二是优化机场尺寸及功耗，体积小于0.6立方米，重量小于60千克，功耗小于600W，较现有机场体积、重量、功耗缩少一倍，设计易装拆伸出式塔上安装结构，完成配电塔上部署安装。
图：塔上机场部署成果示意图
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三是开发机场网格化模块，远程调控全自主巡检作业，自动降落至最近机场充电。
图：国网福建电力多专业融合机巡作业微应用界面图
技术路线
接续式小型充电机场具有操作简单、全时段作业、安全稳定、作业效率高等优点，用户可以在任务区域就近部署自动机场，通过无人机智能巡检平台远程操控管理，使无人机自动起降、自动执行任务，任务完成后，无人机自动返航降落，将数据同步到巡检平台，并进行自动充电，实现高效飞行作业，提高作业效率。
应用成效
无人机接续式巡检（蛙跳）是指实现无人机与机场的解耦，让无人机作业中可以根据任务要求选择最靠近自己的机场停靠、补给，支撑无人机长距离大范围场景接续飞行作业。在该巡检模式下，无人机作业覆盖半径理论可无限延伸，设备利用率提升3倍以上，实现线路设备运维质效的跃升。
2023年10月，在电科院黄山试验基地完成接续式机场全流程可靠性测试，之后在福州罗源步洋供电所、配电塔上、村委会等地部署5套接续式机场，率先实现无人机“5连跳”，单机巡检半径由3公里提升至12公里以上，以10kV架空配电线路为链条，覆盖10kV配电杆塔287基，输电线路10条，变电站2座，巡检效率提升5倍以上。
图：福州罗源屋顶部署接续式机场
根据配网线路环境、无人机自动机场的巡检范围及设备特性,通过在配网线路布置额外机场，同一无人机可实现在不同机场之间进行充电/换电续航，实现蛙跳式的输变配无人机网格化巡检模式，该模式可以突破各网格间壁垒，通过集群化的使用，有效提高无人机的巡检效率。
图：国网福建电科院技术人员在福州罗源调试接续式机场
应用场景
项目成果可有效应用于输电、配电等电力无人机应用场景。同时可拓展至石油、林业等需大范围无人化巡检作业场景中。
来源：国网福建电科院