科研赋能电网巡检 河北工业大学御磁巡天团队解锁无人机巡检新突破

电网巡检是保障电力系统安全稳定运行的关键环节，传统人工巡检模式受地形、环境、设备干扰等因素限制，存在效率低、风险高、覆盖不全面等痛点。近日，河北工业大学御磁巡天团队深耕电网智能运维领域，成功研发出智能无人机电网巡检项目，重点突破吸波体、智能路径规划、高效率无线充电三大核心技术，将前沿科研成果与电网巡检实践深度融合，大幅提升巡检智能化水平，为电网运维转型升级提供了全新技术方案。

图1：无人机巡检输电线路

长期以来，无人机在电网巡检中常面临电磁干扰、路径不合理、续航不足三大核心难题，严重制约其巡检效能的发挥。御磁巡天团队立足实际需求，针对性开展技术攻关，逐一破解行业痛点，形成了一套兼具创新性与实用性的智能巡检解决方案，让无人机真正成为电网巡检的“高效利器”。

吸波体技术的突破，有效解决了电网巡检中无人机受电磁干扰的行业痛点。电网设备运行时会产生强电磁环境，传统无人机在此环境下易出现信号中断、操控失灵、数据传输失真等问题，影响巡检精度与安全性。御磁巡天团队研发的专用吸波体，采用新型复合材料设计，可高效吸收电网设备产生的电磁辐射，减少电磁信号对无人机机载传感器、控制系统的干扰，同时自身重量轻、体积小，不影响无人机的飞行灵活性与载荷能力。经测试，该吸波体可使无人机在高压电磁环境下的信号稳定性提升，确保巡检过程中高清成像、数据传输的连续性与准确性，让无人机能在复杂电磁环境下稳定完成巡检任务。

图2：吸波体测试实验

智能路径规划技术，实现了电网巡检的“精准化、高效化、全覆盖”。传统无人机巡检多依赖人工操控规划路径，易出现漏检、重复巡检、路径冗余等问题，尤其在深山峡谷、城市密集输电走廊等复杂场景中，人工规划效率低且易存在安全隐患。御磁巡天团队依托深度学习与大数据分析技术，结合电网设备分布、地形环境、巡检需求等多维度数据，研发出智能路径规划算法，可自动生成最优巡检路径。该算法能实时规避障碍物，精准覆盖每一处巡检点位，兼顾巡检效率与质量，同时支持动态调整——当检测到设备异常时，可自动优化路径，对异常区域进行重点巡检，将单条线路巡检时间缩短，漏检率降低，彻底改变了传统巡检“凭经验、靠人工”的模式。

图3：输电导线的电势图

图4：输电导线的磁感应强度图

高效率无线充电技术的研发，则破解了无人机巡检续航短、充电繁琐的瓶颈。无人机续航能力不足一直是制约其大规模巡检的关键，传统有线充电方式需人工干预，不仅耗费人力，还会大幅降低巡检效率；常规无线充电技术则存在充电效率低、适配性差、对无人机设备有电磁干扰等问题。御磁巡天团队借鉴先进无线能量传输技术，研发出适配电网巡检无人机的高效率无线充电系统，采用正交式磁耦合机构与原边功率控制策略，实现了无人机的高效静态无线充电，充电效率大大提高以上。该系统还具备自适应充电功能，可根据无人机电池类型、剩余电量自动调整充电功率与时间，延长电池使用寿命，同时接收端重量轻、易安装，不影响无人机飞行性能。搭配自主研发的充电基站，无人机可实现自主起降、自动充电，无需人工干预，实现“巡检-充电”全流程自动化，大幅提升巡检续航能力与作业连续性。

据御磁巡天团队负责人介绍，该智能无人机电网巡检项目将三大核心技术有机融合，构建了“抗干扰-精准巡-长续航”的全链条巡检体系，经过多轮实地测试，可适配不同电压等级、不同场景的电网巡检需求，无论是城市变电站、平原输电线路，还是深山峡谷中的特高压线路，都能高效完成设备缺陷排查、隐患识别等任务。与传统人工巡检相比，该系统可使巡检效率提升，巡检成本降低，缺陷发现率提升，有效减少人工登高作业的安全风险，为电网安全运行筑牢智能防线。

图5  ：双回线路结构

作为深耕电网智能运维领域的科研团队，御磁巡天团队始终立足行业需求，聚焦技术创新，此次研发的智能无人机巡检项目，不仅填补了相关技术应用的空白，更推动了电网巡检从“人工主导”向“智能自主”的跨越式转变。团队表示，下一步将持续优化三大核心技术，完善系统适配性，推动科研成果落地转化，让智能无人机巡检技术广泛应用于电网运维各个场景，助力新型电力系统建设，为国家能源安全提供更有力的技术支撑。