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(yùn)營。其中國家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)26個(gè)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(jī)電力巡檢的方式，2004年，南方電網(wǎng)公司首次啟用直升機(jī)巡線，開創(chuàng)了南方電網(wǎng)公司直升機(jī)電力作業(yè)的新局面。此后，得益于無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的拓展，為了彌補(bǔ)人力巡檢、載人直升機(jī)巡檢的局限性，無人機(jī)電力巡檢應(yīng)運(yùn)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(jī)巡檢和無人機(jī)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(jìn)無人機(jī)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(jī)、無人機(jī)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(jì)劃于2020年基本實(shí)現(xiàn)“機(jī)巡為主+人巡為輔”的協(xié)同巡檢目標(biāo)。
我國無人機(jī)電力巡檢發(fā)展回顧
1）成立試點(diǎn)項(xiàng)目：
2009年，國家電網(wǎng)成立了無人機(jī)巡檢專項(xiàng)項(xiàng)目，6年時(shí)間內(nèi)各地電力公司不斷試點(diǎn)并取得良好效果
2011年，南方電網(wǎng)成立試點(diǎn)項(xiàng)目，歷時(shí)4年完成各項(xiàng)調(diào)試和驗(yàn)收等工作。
2）部署+試點(diǎn)推廣：
2013年，南方電網(wǎng)制定“在全網(wǎng)逐步推廣輸電線路機(jī)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(jī)、無人機(jī)和人工協(xié)同巡檢模式試點(diǎn)工作方案。
國家電網(wǎng)公司在十個(gè)省份推廣新興巡檢模式試點(diǎn)工作。
3）人巡為主，機(jī)巡為輔
2015年，各地試點(diǎn)工作陸續(xù)完成驗(yàn)收，總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，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(jī)，以賽促練，開展第一屆多旋翼無人機(jī)競賽。
4）機(jī)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(jī)、無人機(jī)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(jì)劃于2020年基本實(shí)現(xiàn)“機(jī)巡為主+人巡為輔”的協(xié)同巡檢目標(biāo)。
二、無人機(jī)巡檢的優(yōu)勢
無人機(jī)是無人駕駛飛機(jī)的簡稱（UnmannedAerialVehicle），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(jī)。從某種角度來看，無人機(jī)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(shí)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(jī)器人”，本文主要介紹具備無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，可搭載相關(guān)設(shè)備，用于電力巡檢的無人機(jī)。
無人機(jī)在執(zhí)行電力巡檢工作時(shí)，有三步工作流程，無人機(jī)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(diǎn)）去采集“需要的信息”（如故障點(diǎn)），無人機(jī)可以圍繞目標(biāo)進(jìn)行360度零死角全方位拍攝，快速、準(zhǔn)確地傳達(dá)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(dòng)強(qiáng)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(jī)巡檢、無人機(jī)巡檢在某種程度上互為替代品。無人機(jī)電力巡檢方式可以較好地突破人力巡檢及載人直升機(jī)巡檢的局限——與人力巡檢和載人直升機(jī)巡檢相比，無人機(jī)巡檢有著機(jī)動(dòng)靈活、安全性高、成本低、環(huán)境要求低、便于攜帶和運(yùn)輸?shù)泉?dú)特優(yōu)勢。
隨著技術(shù)的成熟，無人機(jī)將成為輸電網(wǎng)巡線更為有效的工具，無人機(jī)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(jī)巡檢對無人機(jī)巡檢的替代作用將變得越來越小。
無人機(jī)可用于精細(xì)巡檢、定點(diǎn)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、絕緣子等巡檢
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(dòng)、偷竊巡檢
定點(diǎn)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(jī)，屬于工業(yè)級無人機(jī)，按照機(jī)身構(gòu)造又分為無人直升機(jī)、固定翼無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)。
在電力巡檢中，無人直升機(jī)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(jī)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(jī)則主要負(fù)責(zé)精細(xì)巡檢，各機(jī)型“術(shù)業(yè)有專攻”。
無人直升機(jī)分為：中型直升機(jī)和小型直升機(jī)
中型直升機(jī)：適用于中等距離的多任務(wù)精細(xì)化巡檢
小型直升機(jī)：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(jī)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(jī)可以分為四、六、八旋翼
小型中型旋翼機(jī)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(yùn)輸車輛3km以內(nèi)的單塔和多塔巡檢，一般一次巡檢1-2塔。可代替人員登桿。
三、電力巡檢無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈
電力巡檢無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈分為上游研發(fā)制造，中游銷售整機(jī)和解決方案，下游提供維修保險(xiǎn)、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(jī)軟硬件及相關(guān)服務(wù)的主要需求方。
四、電力巡檢無人機(jī)技術(shù)
電力巡檢無人機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)
用于電力巡檢的無人機(jī)有飛控系統(tǒng)、動(dòng)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(jī)的“大腦”，對無人機(jī)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、精確度、實(shí)時(shí)性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用。
動(dòng)力系統(tǒng)為無人機(jī)提供動(dòng)力支持，直接影響無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間。
無人機(jī)巡航系統(tǒng)則指利用無人機(jī)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(jī)分系統(tǒng)（通過遙控指令完成飛行任務(wù)的無人機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)企業(yè)基本已經(jīng)研制出滿足各技術(shù)要求的無人機(jī)，技術(shù)不斷成熟，將進(jìn)一步推動(dòng)成本下降和無人機(jī)應(yīng)用的全面商業(yè)化復(fù)制推廣。
在政策層面，推動(dòng)電力巡檢無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的政策或規(guī)定性文件主要分為四類:推動(dòng)高端裝備制造業(yè)、航空裝備制造業(yè)、無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的政策、無人機(jī)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(jī)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(dá)10.6%。其中，2015年國家電網(wǎng)投資達(dá)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(jī)整機(jī)，預(yù)計(jì)2020年電力巡檢無人機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)考慮無人機(jī)整機(jī)與服務(wù)，預(yù)計(jì)2020年電力巡檢無人機(jī)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。
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