团体标准
T/AOPA 0079—2025
架空输电线路塔上无人机机巢温度控制
系统设计技术规范
Technical specification for design of temperature control system for unmanned
aircraft dock on overhead transmission line towers
2025-05-15 发布 2025-05-15 实施
中国航空器拥有者及驾驶员协会发布
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件起草单位：国网电力空间技术有限公司、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网辽宁省电力有限公司、国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院、国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司、国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司、国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司、国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司、国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司、国网安徽省电力有限公司、国网重庆市电力公司、国网重庆市电力公司超高压分公司、国网重庆市电力公司永川供电公司、国网浙江省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司湖州供电公司、国网四川省电力公司超高压分公司、国网青海省电力有限公司超高压分公司、国网冀北电力有限公司、国网河北省电力有限公司超高压分公司、国网江西省电力有限公司超高压分公司、国网福建省电力有限公司、国网福建省电力有限公司漳州供电公司、苏州格勒普机械有限公司。
本文件主要起草人：王淼、李春峰、刘俊男、朱跃、吴文斌、叶剑锋、张伟豪、张忠瑞、段世杰、马连瑞、才源、刘少俊、于洋、鲍明正、杨雪城、阴酉龙、郭可贵、黄会贤、陈俊吉、徐郁、周双勇、夏远灿、武剑、杨富淇、杨森、文承家、何涛、周啸宇、姜云土、来骏、岳灵平、程亮亮、张鹏、李享、于佰龙、廖云杰、赵云龙、魏继东、杨大伟、黄小龙、刘敏、马超、郑杰、吴晓杰、傅智为、陈杰、于美妍、雷振宇、杜玉玺、董晖、杨亚男、方平凯、王昊。
引言
针对 110 kV 及以上输电线路塔上机巢设备的散热、保温、通风、除湿及机巢内无人机的充电冷却、预热等场景提供温控设计指导和依据，有效支撑输电线路无人机自动巡检作业应用。
为规范架空输电线路塔上无人机机巢温度控制系统设计技术要求，保证塔上机巢无人机设备的使用环境，最大限度地提高能源使用效率，借鉴现有有效的技术标准和规范，制定本文件。
架空输电线路塔上无人机机巢温度控制系统设计技术规范
1 范围
本文件规定了针对110 kV及以上输电线路塔上无人机机巢温度控制系统设计基本要求、系统设计要求、安全及环保设计要求、系统测试等。
本文件适用于架空输电线路塔上无人机机巢温度控制系统设计。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 3096 声环境质量标准
GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 19212 变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第 1 部分:通用要求和试验
GB 26859 电力安全工作规程电力线路部分
GB 50689 通信局 (站)防雷与接地工程设计规范
YD/T 1173 通信电源用阻燃耐火软电缆
YD/T 1429 通信局(站)在用防雷系统技术要求和检测方法
T/AOPA 0057 电动多旋翼无人机机巢数据接口要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
塔上机巢 Tower drone dock
部署在架空输电线路杆塔上可实现无人机户外存储、自动起降、自动充能、自主巡检的一体化智能系统。
3.2
塔上机巢温度控制系统 Temperature control system of drone dock
通过软件和硬件设备的调节使塔上无人机机巢内部温度环境处于适宜范围，保证机巢正常稳定运行的系统。
3.3
分区温控 Zone temperature control
按机巢内部功能特性划分不同的温度控制区间，针对不同功能区间的温度需求分别进行温度控制。
4 基本要求
4.1 硬件部署要求
4.1.1 塔上机巢温度控制系统应包含内外部环境监测传感器(温度、湿度等传感器)、温度相关调节装置(温、湿度、通风等功能的调节装置)、硬件结构以及温度调节控制系统。
4.1.2 塔上机巢温度控制系统硬件安装应符合电力附件相关安装标准，不得影响线路的正常运行。
4.1.3 塔上机巢温度控制系统硬件结构应留有设备、管道及配件所必需的安装、操作和维修的空间，并预留安装和维修用的孔洞。
4.1.4 塔上机巢温度控制系统硬件外表应光洁、均匀，不应有毛刺、伤痕等缺陷。
4.2 能源供给要求
4.2.1 塔上机巢温度控制系统电源应优先考虑采用光能、风能等清洁可持续能源供电的方式，电源额定输出功率应不低于800 W 并预留最大输出功率拓展能力，满足无人机运行环境和无人机电池充电需求。
4.2.2 塔上机巢温度控制系统应拥有备用电源，满足失去主电源供电情况下保证 1 小时通讯时长及至少开合 1 次的电能需求。
4.3 功能要求
4.3.1 塔上机巢温度控制系统应具备散热、保温、通风、除湿以及针对无人机电池的冷却、预热等功能。
4.3.2 塔上机巢温度控制系统应具备温度、湿度、雨量、风速、风向等监测能力和自主环境调节能力。
4.3.3 塔上机巢温度控制系统应具备防入侵安全防护功能以及异常情况报警和处置能力。
5 系统设计要求
5.1 硬件设计要求
5.1.1 塔上机巢温度控制系统硬件镀层和涂层外观应良好，金属制件表面应进行防锈蚀处理，外壳应采用金属材质，必要时应增加“法拉第笼”等屏蔽装置。
5.1.2 塔上机巢温度控制系统硬件应选择导热性能良好、轻质、耐高温、耐腐蚀的材料作为散热面，宜选用散热片、散热风扇等，增强散热效果。
5.1.3 塔上机巢温度控制系统硬件结构应坚固，所有连接件、紧固件应有防松措施。
5.1.4 塔上机巢温度控制系统系统硬件防尘防水等级不低于 IP55，外壳具备防破拆、防盐雾能力。
5.1.5 塔上机巢温度控制系统内部连接线应排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护， 并用醒目的颜色和标志加以区分。
5.2 结构设计要求
5.2.1 塔上机巢温度控制系统的加热、降温、除湿、通风设备应按部署环境设计工况进行选型。
a) 寒冷地区应充分考虑加热设备的选型和保温结构的适配，应提升针对无人机电池预热场景的加热功率。
b) 高温地区应充分考虑降温设备的选型和散热结构的适配，应提升针对无人机充电场景的降温功率。
c) 湿度大地区充分考虑通风除湿设备的选型和通风结构的适配，应提升针对电池舱、核心控制模块的除湿能力。
5.2.2 塔上机巢温度控制系统内部设计应根据功能类型进行分区控温设计，应考虑分区结构暖风、冷风的走向，确保空气流通空间充足。
a) 应针对无人机电池充、放电设置独立分区进行控温设计。
b) 应针对核心控制元件设置独立分区进行控温设计。
5.2.3 塔上机巢内部设计电池散热应采用导风管设计，利用冷风的低温特性降低电池温度，增强散热性能。
5.2.4 塔上机巢温度控制系统内部电源部件设计宜紧贴金属板，充分利用金属导热性能。
5.2.5 塔上机巢温度控制系统保温设计宜采用中空结构，利用空气夹层提供热阻，减缓热量传递。隔热材料应有良好的保温性能，具有阻燃性、无毒、无害、无异味、不吸潮。
5.2.6 塔上机巢温度控制系统户外进/排风口处应采取防雨、防盗、防腐、防锈、除湿等措施，应设计隔离滤网装置，防止动物及昆虫等的入侵。
5.2.7 塔上机巢温度控制系统应采用水汽隔离设计，可采用具有耐候性、耐磨性和耐老化性密封胶条的形式，实现在各种环境下保持稳定的密封效果。
5.3 功能设计要求
5.3.1 塔上机巢温度控制系统总设计综合功耗宜不高于 100 W，应符合环保的要求。
a) 制冷系统半导体空调制冷效率最大不低于0.6，应符合无氟制冷剂的国际标准要求。
b) 温度控制精度应不低于±2 oC。
5.3.2 塔上机巢温度控制系统应配置足量传感器，具备温度、湿度、雨量、风速、风向等多裕度监测能力，可实时感知机巢周边环境状态。
5.3.3 塔上机巢温度控制系统应采用分区温控方式满足舱内设备对温湿度工作要求，宜充分考虑周围环境辅助进行温湿度调节。
5.3.4 塔上机巢温度控制系统内无人机舱应按无人机类型及无人机规定的存储温度确定设计温度，并符合以下规定：无人机应为-10 ℃~45 ℃,无人机舱内湿度应不高于 85% RH。
5.3.5 塔上机巢温度控制系统无人机舱电池充电时，温度应处于 0 ℃~45 ℃, 湿度应处于 40% RH-60% RH。
a) 无人机作业返回，电池温度较高，充电温度宜降低至40℃以下再进行充电。
b) 低温环境下无人机电池预热温度宜控制在10 ℃以上。
5.3.6 塔上机巢温度控制系统应具备环境保持功能，在作业许可环境温度内机巢内部恒温恒湿，内部温度宜控制在 20 ℃~25 ℃,湿度宜控制在 45% RH-55% RH。在严寒、寒冷地区的塔上机巢仅要求舱内防冻时，舱内防冻设计温度宜为 5 ℃。
5.3.7 塔上机巢温度控制系统应具备无线传输和远程操控等基本功能，具备远程监控调节机巢温度能力。
5.3.8 塔上机巢温度控制系统应能根据舱内温湿度自动选择工作模式，根据温湿度设定自行工作。
5.3.9 温控系统及其传感器部件等应设置最大承压阈值，其工作压力不应大于允许承压。
5.3.10 塔上机巢温度控制系统应具备系统故障告警，高低压保护、缺相保护、压缩机过流过载保护、风扇堵转保护等功能，当产生告警时，应有语音和指示灯等信号指示，可通过显示界面或远程查询告警内容。应至少满足以下情况告警：
a) 塔上机巢温度控制系统温湿度传感器发生故障时，应能发出告警。当无法检测舱内外温度时，转为送风模式;
b) 过滤器、滤网堵塞超过设定值时，系统应能发出告警;
c) 塔上机巢温度控制系统内部设备发生供电过压、欠压时，系统应能发出告警，并自动停机保护;
d) 塔上机巢温度控制系统在出现压缩机高压、低压、排气温度过高等现象时，应能发出告警。
5.3.11 塔上机巢温度控制系统应具备来电自启动功能，且所设置参数保持最后的设定状态。
5.3.12 塔上机巢温度控制系统宜具备休眠功能，可实现整机休眠。
5.4 接口设计要求
5.4.1 塔上机巢温度控制系统接口设计应符合 T/AOPA 0057 的要求。
5.4.2 塔上机巢温度控制系统宜具备消防系统告警信号接入接口，收到消防告警信号后，系统能自动关机。
5.4.3 塔上机巢温度控制系统接口应具备有线及无线接入方式。
5.4.4 塔上机巢温度控制系统应具备对外通讯功能，并能通过接口实现远程查询舱内温湿度、远程控制、远程调参等功能。
5.4.5 塔上机巢温度控制系统接口应具备抗干扰、多点通讯、大范围、低功耗、高效率等特点，宜优先选择 RS-485 通讯接口。
6 安全及环保设计要求
6.1 塔上机巢温度控制系统内部电池管理区，应设置独立的温度保护装置，以防止因控制系统故障导致的安全事故。
6.2 塔上机巢温度控制系统应具备一定安全防护能力，通过硬件安全检测以及网络安全检测。
6.3 塔上机巢温度控制系统的电气控制及操作系统应安全可靠，电源符合设备要求，接线牢固，系统应良好接地，接地要求符合 GB 5098 相关要求。
6.4 塔上机巢温度控制系统控制板上应有抗浪涌保护装置，并符合 YD/T 1429 的相关规定。
6.5 塔上机巢温度控制系统布线所采用的线缆应符合 YD/T 1173 中有关阻燃的要求。设备控制和安全保护的设计和检验应符合国家有关规定。低压电气等控制执行部件应通过相关国家 3C 认证。
6.6 塔上机巢温度控制系统宜具备内置通讯防雷器和 C 级交流防雷器。
6.7 塔上机巢温度控制系统应具有较高的运行稳定性和可靠性，较低的维护成本，系统应适合恶劣的供电环境和无人值守运行状态，平均维护周期 90 天。
6.8 塔上机巢温度控制系统噪音水平应符合 GB 3096 相关噪声标准并动态监测噪声水平，确保长期合规。
6.9 塔上机巢温度控制系统应安装烟雾监控装置，以防设备故障引发火情。
7 系统测试
7.1.1 塔上机巢温度控制系统应进行功能完整性测试，涉及所有功能模块应正常工作，无卡顿、异响等，能耗、噪音等指标符合设计要求;模拟高温、寒冷、正常环境，测试无人机稳定运行和机巢环境保持能力，满足无人机正常作业需求。
7.1.2 塔上机巢温度控制系统应进行设备安全、电气安全、电磁兼容、防火安全等性能测试，模拟紧急状况测试紧急停机、故障报警等安全功能，具备在紧急情况下迅速响应和应急处理能力，符合系统设计相关要求。
7.1.3 塔上机巢温度控制系统应进行硬件、软件兼容性测试，硬件兼容性包含接口测试、协议兼容性、传感器校准等，应验证通电、通讯接口的物理匹配性，测试 CAN 总线、RS485 等通信协议是否正常交互，确保指令传输无误。检查温湿度、气压传感器等数据的同步性。软件兼容性包含型号版本验证、API 测试、数据传输协议等，通过模拟调用机巢开放的接口验证塔上机巢温度控制系统运行情况，检查遥测数据与解析模块的兼容性，也可选择自动化测试工具完成测试。
7.1.4 塔上机巢温度控制系统应进行可靠性测试，通过加速老化试验、环境模拟试验、静态负载测试、动态压力测试等方法，对机巢的可靠性进行验证。例如：对机库进行喷淋测试，系统防水应通过 GB 4208中 IPX5 的要求;对机巢进行沙尘箱测试，系统防尘应通过 GB 4208 中 IP5X 的要求。
附录 A
(规范性)
塔上无人机机巢运行温度记录表
塔上无人机机巢运行温度记录按照表 A.1。
表 A.1 塔上无人机机巢运行温度记录表
年月日
