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当无人机学会“自己充电”,无人值守系统改写行业规则

文/纸不语在连接闽粤两省的500千伏云嘉甲/乙线#10塔上,福建省首座输电线路驻塔无人机机巢正式投用。该机巢采用“光伏+

文/纸不语

在连接闽粤两省的500千伏云嘉甲/乙线#10塔上,福建省首座输电线路驻塔无人机机巢正式投用。该机巢采用“光伏+储能”一体化设计,无需外部电源即可实现全天候自主远程巡视,可覆盖以机巢为中心、半径5公里范围内的输电线路巡检工作。这一创新破解了山区设施选址难题,为闽粤联网重要通道的安全运行提供了全新保障。

长期以来,电力线路巡检面临“翻山越岭效率低、极端天气风险高、密林峡谷难抵达”等难题。以四川为例,大量输电线路蜿蜒于深谷绝壁之间,地理环境极其险峻,形成了传统巡检手段难以覆盖的“禁区”。以往巡检人员需要背着沉重的备用电池在山里分段作业,有些通行条件差的路段甚至要雇马驮运设备。

随着无人机无人值守系统规模化应用的推进,“自动巡航-精准返航-自动充电-待命复飞”的闭环设计正在颠覆传统作业模式,为电力、油气、交通等行业提供数字化、智慧化治理新方案。

福建省首座输电线路驻塔无人机机巢落成。图源:国网漳州供电公司

自主巡飞,无人机从“工具”变“智能体”

走进国网四川超高压公司集控中心,运维人员只需登录无人机机巡作业平台,发布预先设置的巡检作业计划,便可远程操控机巢里的无人机自动起飞,按照预设航线执行精细化巡检、红外测温、应急特巡等任务,整个过程无需人员到达现场。

纵横昆仑无人值守系统由自动机库、复合翼无人机和纵横云管控平台组成,具备复合翼无人机智能存储、自主起降、智能作业、自动回收、自动充电、数据回传、智能分析等功能,可实现无人值守情况下无人机自动化作业全流程。国网四川超高压公司自贡分部输电运检技术员王明山介绍,集控中心预设好巡检路线以后,无人机就能自主飞行执行任务,它搭载的激光雷达、红外成像和高清摄像模块协同工作,不仅能精确定位输电导线上毫米级的损伤缺陷,面对地质灾害、山火隐患等险情,也能实现五分钟内快速预警响应。

纵横股份展厅。图源:科创板日报

这套系统的核心技术在于“多机协同自主作业调度”与“极端环境下高可靠值守”两大突破。在四川凉山和川南地区的实际应用中,纵横昆仑无人值守系统采用垂直起降固定翼无人机平台,带载情况下可实现3小时续航,单次任务覆盖半径达50公里,巡查半径覆盖30至50公里,能跟随地形远距离巡航,解决了传统无人机无法穿透密林和地形的难题。整个过程就像是给线路做“CT”,让输电导线在复杂环境中透明可见。

国网四川超高压公司运检部副主任徐煜介绍,机巢式无人机将原本需要两人、耗时两天的线路巡检任务缩短至一小时内,巡检效率大幅提升。

值得关注的是,该系统还在“极端环境下高可靠值守”方面实现关键技术突破。2025年5月,纵横股份发布的最新款垂直起降复合翼自动化产品可适应零下30℃至50℃的温差环境,实现超强快充,30分钟可补能80%,具备超强抗风能力,起降抗风达6级,以及超快响应能力,应急响应时间仅需1分钟。

纵横股份副总经理张峻介绍,这款产品具有两大特色:一是无人值守,具备智能存储、自主起降、智能作业、数据回传、自动回收并充电、智能分析等全流程自动化作业能力;二是固定式机巢,可实现单次充电续航2小时。

巡检行业从“人力密集”转向“技术密集”

四川电网规模大、电压等级多且运行结构复杂。国网四川超高压公司负责运维3座1000千伏变电站、6座±800千伏换流站、1座±500千伏换流站和66座500千伏变电站,超特高压输电线路总长度超2.38万千米,规模居全国前列。部分超特高压输电线路位于高海拔地区、无人区、地震带和覆冰区等特殊环境,地理和气候条件极其复杂,传统巡检不仅耗时耗力,还存在一定监控盲区。

机巢式无人机的规模化应用改变了这一局面。国网四川超高压公司西昌分部运检主管胡继岚表示,以前巡检虽然也用无人机,但那些小型机续航短,信号覆盖超不过3公里,要背着沉重的备用电池在山里分段作业,有时甚至要雇马驮运设备,进去一趟费时费力,困难重重。如今,机巢式无人机的单次任务覆盖半径可达50公里,并能自主完成巡航、精准返航及自动换电,续航能力大幅度提升。

无人机巡检的效率提升尤为显著。图源:四川发布

从数据来看,无人机巡检的效率提升尤为显著。2024年全国110千伏及以上输电线路无人机巡检覆盖率达65%,较2020年的30%提升35个百分点。单日巡检效率达400公里每架次,较2020年的200公里每架次翻倍,缺陷识别率从2020年的70%提升至90%。2024年输电线路巡检成本从2020年的每公里600元降至350元,降幅超过40%,接近人工巡检成本的一半。AI驱动的实时预警响应时间从2020年的30分钟缩短至5分钟,能提前预测设备故障,减少停机损失。

在国网南充供电公司,32台智能固定机巢构成首批规模化县域无人机固定机巢网络,实现营山、仪陇两县区域内70.28%输、变、配电设备的自动巡检全覆盖。自试运行以来,该网络累计完成巡视工单92份,巡检里程185公里,排查缺陷隐患14处,自主巡检效率达传统人工的30倍。

南充供电公司一名负责人介绍,运维人员一键下发任务后,机巢可自动完成无人机出勤、巡航、数据采集及归位充电,AI算法同步识别设备缺陷并生成标准化报告,大幅提升巡检质效。

随着机巢式无人机技术的成熟,其应用正从单点试点向规模化网络拓展。2025年9月2日,在泸州市纳溪区保电站,一架固定翼无人机从机巢起飞,按预设航线对电力设备开展实时监测、数据采集。

国网四川超高压公司运检部副主任徐煜介绍,目前首批机巢式无人机巡检作业已覆盖±800千伏锦屏至苏南特高压直流输电工程、500千伏宁雅线等10余条500千伏及以上电压等级输电线路核心区段。固定翼与多旋翼无人机广域覆盖相结合,形成了强大的技术合力,为迎峰度夏期间电力可靠供应和西电东送战略通道的安全稳定运行提供了坚实保障。

从电力到油气,无人值守系统铺开

从电力巡检起步,无人值守系统的应用边界正快速延伸。纵横昆仑无人值守系统已广泛覆盖能源巡检(电力、管线)、矿山、林草、应急、边防、海事、智慧城市等多个领域,成为各行业智能化升级的重要支撑。

能源领域中,油气管道巡检是关键场景。纵横昆仑系统可根据区域任务特点,利用异地起降、“蛙跳式”巡检优势,合理配置无人机平台及载荷,依托固定翼无人机长航时、大范围的特性,在降低建设成本的同时提升巡检效率。陕西延长石油项目里,无人机对输油管道开展常态化巡逻,凭借空中视角和灵活性,覆盖地面监管的盲区死角,有效强化了管道安全监控能力。

纵横昆仑无人值守系统。图源:纵横股份

在智慧城市建设进程中,无人机机场作为低空新基建核心,不仅是无人机的停靠补给点,更打通了空中物流、巡检、安防等场景的最后一公里,推动无人机行业从单机工具化应用,迈入规模化、网络化、自动化运营新阶段。传统无人机作业高度依赖飞手现场操控,受续航、天气、法规限制,难以实现7×24小时连续服务,而无人机机场通过集成自动起降、充电换电、气象感知、通信中继等功能,构建起完整的无人值守基站,彻底改变了这一现状。

纵横股份常务副总经理李小燕表示,公司战略核心已从造无人机转向建生态、卖系统。其正全力构建低空全域智能体,通过“无人值守系统+云平台+AI”模式,实现空地协同与数据共享,适配测绘、巡检、安防、物流等数十个行业。

从技术架构来看,成熟的无人机机场绝非简单的停机坪,其核心是端-站-云协同体系:“端”即具备高精度导航与自主避障能力的智能无人机;“站”为机场本体,负责能源补给、环境感知和物理防护;“云”作为调度指挥大脑,统筹任务规划、空域申请与机队管理。三者通过5G或专用网络实时联动,保障作业安全高效,而这一技术架构的标准化,为系统跨行业复制推广奠定了基础。

无人机无人值守系统的规模化应用,正重塑各行业规则。北京金风慧能技术有限公司副总经理马辉指出,无人化解决方案以无人值守、远程集控、智能诊断为核心,已重塑新能源场站管理模式。纵横股份董事长任斌也认为,无人值守系统能解决飞手缺乏、操作复杂等痛点,为无人机大规模普及应用奠定基础。

随着技术成熟和成本下降,无人机机场网络有望成为像蜂窝基站一样普及的基础设施,深刻改变电力、油气、交通、智慧城市等多个领域的生产与管理方式。

[引用]

① 四川首批集中投运!看“空中CT”如何给线路做体检.四川发布.2025-07-11.

② “云端哨兵”上岗 蜀道巡线添“天眼”.四川新闻联播.2025-07-06.

③ 国网四川电力应用技术手段保障超特高压电网可靠运行.国家电网报.2025-09-18.

④ 低空经济新赛道 川渝携手闯“天路”.重庆市人民政府网.2025-11-18.

⑤ 成都纵横自动化技术股份有限公司2024年年度报告.纵横股份.2025-04-18.

⑥ 能扛80℃温差,这款无人值守系统既耐冷又热.华夏经纬网.2025-05-14.

⑦ 纵横昆仑无人值守系统投用!蜀道巡线添“天眼”.无人机网.2025-07-11.

⑧ 无人机机场:低空经济的“新基建”与自动化枢纽.智亿来科技.2025-10-23.

⑨ 国网沈阳供电公司:沈阳配电网即将迎来无人机自主巡检时代.央视网.2025-01-07.

⑩  福建省首座输电线路驻塔无人机机巢在漳投用.闽南日报.2026-03-09.