中国科学院自动化研究所(自动化所)9月20日向媒体发布信息说，国家电网山东电力公司联合该所在人工智能(AI)技术应用于无人机巡检领域取得重要突破——双方合作研发出基于单线激光雷达的仿线飞行智能巡检技术无人机，成功实现对1000千伏泉乐Ⅰ线和Ⅱ线23-24号塔跨黄河输电导线的精细化巡检，展现出高效与稳定的性能。
中国研发无人机实现跨越黄河巡检输电线路，图为无人机跨越黄河巡检时参数显示情况。中国科学院自动化所供图
输电线路导线巡检是输电线路巡检的重要工作之一。1000千伏泉乐Ⅰ线和Ⅱ线23–24号塔，是山东境内最高的两座塔，横跨黄河的两岸铁塔相距1315米，输电导线受微风振动影响，容易出现导线断股等安全隐患，因此对导线本体的高质量巡检必不可少。同时，跨越黄河的1000千伏泉乐ⅠⅡ线全长236.594公里，沿途塔位多位于山区、丘陵等地理条件复杂地带，为输电线路导线巡检工作带来极大挑战，而传统的无人机巡检无法解决。
针对这一难题，合作双方研发出仿线飞行智能巡检技术无人机，通过自研的激光雷达设备，结合双目视觉识别技术，部署深度卷积神经网络的算法，可实现基于仿线飞行的输电线路巡检、间隔棒巡检、树线矛盾巡检、导线异物检测、垂弧/相线距离测量，支持对输电线路导线的精细化巡检。
中国科学院自动化所研究人员介绍说，解决了定位的问题，接下来就需要确保无人机采集到清晰的导线图片。为此，研究团队2021年就率先开展“基于无人机前端AI自适应巡检技术”的相关研发，通过加入前端人工智能辅助拍照，采用实时识别、智能聚焦、运动拍照和智能曝光技术组合控制云台相机进行精准抓拍，并可智能调节曝光、自动感应测光，根据环境调整相机曝光参数；通过在巡检无人机前端部署AI识别算法，无人机在检测到异常时，可悬停并进行多角度拍摄，确保数据采集的准确性。此外，对于导线锈蚀、磨损、异物悬挂、散股、断股、断裂等可见光缺陷，无人机系统可采用后端图像智能识别技术进行缺陷查找，目前缺陷整体发现率约为80%。
国家电网山东电力公司技术专家认为，此次巡检机器人成功跨越黄河执行任务，不仅体现人工智能技术在输电线路导线巡检领域的广泛应用，还为电力行业带来了重大的技术突破。这一创新技术将极大提升输电线路的安全性和稳定性，为中国电力事业的持续发展提供助力。
据了解，合作双方接下来将继续深化合作，进一步完善该创新技术在无人机巡检领域的实际应用，并通过持续研究，让人工智能新技术为更多输电线路的安全稳定运行保驾护航。