一、问题背景
低空经济蓬勃发展,无人机成为电网 “机器代人” 的重要载体,广泛应用于输电、变电、配电等多场景巡检。但偏远地区电力线路巡检面临多重挑战:通信方面,山高林密导致信号衰减,部分区域无网络覆盖;续航上,无人机单次续航仅 20-40 分钟,巡检人员需携带重装备攀爬;人员与成本方面,设备数量多而运维人员紧缺,外委技术服务成本高、门槛高;风险辨识上,稀缺隐患样本少、小尺寸缺陷识别难,且湖北超特高压线路运维责任重大。
二、核心解决方案
(一)一体化巡检支撑系统
构建 “空天地一体化” 无人机自主巡检支撑系统,整合北斗导航、固定摄像头、巡检无人机、自组织支撑网等设备,结合电力知识与环境信息,实现航线自动生成、多机协同任务规划、自适应巡检飞行及缺陷隐患识别与风险研判全流程闭环。
(二)智能识别算法优化
针对本地场景特异性,采用增量学习技术优化视觉模型,依托本地样本库开展多轮训练;通过模型结构优化提升小尺寸目标识别能力,筛选匹配 R-CNN、YOLO、DETR 等基础模型。经本地培育后,均压环脱落、玻璃绝缘子自爆等重点缺陷平均发现率达 95.46%,较培育前平均增幅 17.05%。创新多套算法协同识别模式,按巡检部位精准匹配算法,提升识别效率。
(三)关键技术突破
航线生成方面,通过半监督语义分割解决设备挂接差异、点云质量等问题,实现安全点位自动生成;多机协同采用联邦深度强化学习优化轨迹,通过模块化设计与调度算法满足复杂巡检需求;无线自组织网络优化节点部署、拓扑连接与信息传输策略,保障远距离通信;多模态大模型攻克复杂场景干扰、空间感知不足等难题,规范隐患标注,优化告警校验与去重。
(四)配套装备研发
创新 “无人机 - 机巢” 一对多控制模式,集成低功耗 Mesh、高带宽网桥等设备,实现优越网络传输性能;研制集算力、存储、通信于一体的移动巡检边缘设备,支撑模型轻量化应用。
三、实践应用成效
在鄂州数字化配电网示范项目中,完成千公里航线绘制,优化多机巢联合部署与网格化调度。配网工程验收通过数字化管控系统,实现任务派发、数据采集、缺陷识别全流程线上化。“输电小卫” 平台依托知识图谱与混合检索,提供专业知识一键查询;大小模型协同实现 9 类重点缺陷识别准确率 92%,16 类通道隐患识别准确率 95%。新一代远程智能巡视系统应用后,人工处理告警量减少 84.1%,派单准确率 100%,高效覆盖近 50 类缺陷隐患场景。
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