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团 体 标
T/AOPA 0093—2025
变电站无人机巡检作业安全规范
Safety specifications on unmanned aerial vehicle inspection for substations
2025-09-19 发布 2025-09-19 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。
本文件由中国航空器拥有者及驾驶员协会(中国AOPA)提出并归口。
本文件起草单位: 国网宁夏电力有限公司、国网宁夏电力有限公司超高压公司、宁夏超高压电力工程有限公司、国网银川供电公司、国网宁东供电公司、国网中卫供电公司、国网石嘴山供电公司、国网固原供电公司、北方民族大学、国网青海超高压公司、国网泰州供电公司、国网杭州供电公司、国网福建供电公司、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网西藏超高压公司、国网江西公司、国网电力空间技术有限公司、广州中科云图智能科技有限公司。
本文件主要起草人:曹凯、张白、白陆、杨少宾、邹彪、戴永东、丁建、周慧、庞小龙、杨炯、张源、李波、任伟达、韩腾飞、朱晓康、王纯玮、孟庆成、何天翔、徐航、张博文、王亦、赵云龙、黄铖、李志文、刘家瑞、潘屹峰、黄吴蒙、郭建雄、李宁、胡瑛、张悦、张晓波、冯辉、海发林、罗宏洋、石昊楠。
本文件为首次发布。
引 言
无人机技术在电力行业已取得阶段性突破,应用范围已开始规模化普及,在输电线路巡检领域已形成了成熟的技术体系。然而,相较于开放空间的输电线路巡检,变电站巡检场景呈现出显著的技术特征差异,主要表现在:站内电力设备高度密集、三维空间结构复杂、多作业面交叉频繁等。更为关键的是,变电站运行中的强电磁环境对无人机的导航定位精度、飞行控制稳定性及通信链路可靠性构成了严峻挑战,增加了巡检作业的安全风险与不确定性。同时,为落实国家电网智能化转型战略,响应电网设备精益化运维需求,针对变电站复杂环境下的无人机应用所特有的作业特性与潜在安全风险,亟需开展系统化研究,构建一套适配变电站特殊工况的无人机巡检安全技术体系。
本文件旨在通过深入研究交流变电站无人机巡检作业的安全策略,制定科学、规范的技术要求与操作准则,为无人机智能巡检技术在变电站场景的安全、可靠、高效应用提供标准化支撑,推动电网智能运维体系升级。
变电站无人机巡检作业安全规范
1 范围
本文件规定了变电站无人机巡检作业的总体要求、保证安全的组织措施、保证安全的技术措施、安全注意事项、巡检作业要求和事故应急处置等内容。
本文件适用于110(66)kV及以上电压等级变电站无人巡检作业,换流站及其他电压等级变电站可参照执行。
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 26859 电力安全工作规程 变电部分
DL/T 1578 架空电力线路多旋翼无人机巡检系统
DL/T 2855 变电站无人机巡检系统
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
变电站无人机巡检系统 UAV inspection system
对变电站设备开展无人机空中巡检作业、任务控制、数据处理的系统,由无人机巡检设备、指挥与控制中心、数据处理模块等组成。
3.2
变电站机场 substation airport
部署在变电站,用于开展电网设备全自主巡检作业、无人机收放、数据传输等的一种多功能设备。 3.3
航线 trajectory route
无人机执行巡检任务时按照预设飞行路径飞行的轨迹。
3.4
反无人机系统 counter-unmanned aerial systems
用于探测、跟踪、识别、干扰未经授权或恶意使用的无人机的系统或设备。
3.5
任务载荷 mission pay load
装备在无人机上用于完成特定任务的设备。
3.6
自主巡检 automatic flight
利用无人机搭载多源传感器, 自动执行系统预设飞行任务,实现电网设备巡检的一种作业方式。
4 总体要求
4.1 变电站无人机巡检作业应按照 GB 26859 规定的要求开展工作。
4.2 变电站无人机巡检作业应满足无人机与设备和人员的安全距离要求,不应危险作业。
4.3 变电站无人机巡检作业应具有保证安全的组织措施、技术措施,并满足安全注意事项。
5 保证安全的组织措施
5.1 作业人员要求
5.1.1 应具有中国民航局颁发的《民用无人机驾驶航空器操控员执照》,并通过专业机构的培训且考试合格。
5.1.2 应熟悉变电站的设备、系统和工作流程,了解变电站的结构和布局,掌握运行状态和常见故障,能够判断和识别设备异常。
5.2 作业流程要求
5.2.1 作业前应进行现场勘查,测量变电站制高点,掌握现场环境及气象条件,巡检航线上不应有吊车、高空作业车等影响飞行的临时障碍物,站内如有配置无人机反制装置,作业前应关闭。
5.2.2 作业前,工作负责人应对作业人员进行安全、技术交底,包括巡检作业内容、方法、流程及安全要求等。
5.2.3 作业前应确保无人机外观完好,通信网络信号强度正常,卫星定位搜星颗数满足起飞条件,图传数传信号正常,定位服务有效,核对航线文件,确认巡检目标与航线匹配,检查地面站安全策略设置。
5.2.4 手动巡检模式时,手动操作无人机应始终处于无人机作业人员视距内,不宜超视距飞行,视距内飞行确保无人机实时位置与周围物体保持足够安全距离,并满足表 A.1 要求。
5.2.5 首次自主巡检航线前,应进行模拟飞行校验和试飞验证。
5.2.6 巡检过程中,现场操作人员应与无人机始终保持足够的安全距离,不应在无人机正下方停留,不应徒手抓取、抛接无人机进行起降。
5.2.7 作业结束后,应做好无人机的回收入库,维护飞行日志,并定期对无人机、机场及系统进行维护保养。
6 保证安全的技术措施
6.1 巡检系统要求
6.1.1 变电站无人机巡检系统应满足 DL/T 2855、DL/T 1578 规定的要求,巡检系统应由无人机巡检装备、指挥与控制中心、数据处理模块组成。
6.1.2 无人机巡检设备包含巡视与检测设备、辅助检修设备、设计与测绘设备等,各类型设备应具备稳定性、可靠性和灵活性。
6.1.3 指挥与控制中心应配备操控系统、监视显示终端和通信设备,应具备对无人机的管理和调度功能,满足与无人机的实时通信和控制。
6.1.4 数据处理模块应具备数据实时传输、 自动存储及智能识别分析等功能,满足及时传输和备份无人机巡检过程中获取的数据,满足对巡检数据自动识别、分析和告警的要求。
6.1.5 无人机巡检系统应具备自检锁定机制,实时监测机场和无人机网络状态,故障时定位报警并锁定系统,支持视频监控、状态监测、远程控制、飞行操控、无线通信、全电气保护,并扩展紧急停止、远程升级和日志记录的能力。
6.1.6 全自主无人机巡检系统应具备航线规划、任务管理、远程控制、数据处理于一体的智能巡检模块,满足自动机场作业要求。
6.2 巡检装备要求
6.2.1 无人机应满足以下要求:
a) 宜选用轻型或小型多旋翼无人机,应具备全方位自动避障功能,应配备适用于变电站环境工况的电池,稳定巡检时间不低于 30 分钟;
b) 飞行控制系统应具备自动驾驶,RTK 等厘米级定位功能;
c) 无人机通信和数据传输系统应与地面控制中心实时通信,宜具备双频段及以上数据和图像链路传输。
6.2.2 变电站机场应满足以下要求:
a)机场四周应设置围栏、警示标识等安全措施,满足无人机与人员、其他设备之间的安全距离,满足无人机收放过程中不应对站内日常工作产生干扰;
b)机场应具备抗电磁干扰能力,具备温度调节能力,外壳可靠接地;
c)机场应配置微气象监测设备,满足实时监测现场无人机巡检作业气象条件。
6.2.3 任务载荷应满足以下要求:
a)巡检任务载荷应配备可见光、红外检测设备,可配备紫外、声纹检测等设备,用于巡检变电站设备、站内建筑及周边环境;
b)检修任务载荷可根据检修作业需求配备吊装、照明、清洗、清障、消防等设备,用于变电站检修作业高空无人替代;
c)测绘任务载荷可配备激光雷达、多目相机等设备,用于变电站建模、测绘及数据采集。
6.3 空域申请要求
6.3.1 无人机巡检应遵循国家和地方的空域管理规定, 以及行业相关标准,确保巡检过程的合法性和安全性。
6.3.2 作业人员应了解作业现场的空中管制区分布,巡检作业应在规定的空域范围内进行,不应飞出变电站范围或进入禁飞区域。
6.3.3 空域申请应满足《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》要求,变电站及以周边一定范围的区域上方,应提前 72 小时提交空域申请,飞行高度不得超过 120 m 限高。
6.3.4 管制空域范围内空域申请应在拟飞行前1 日 12 时前通过民用无人驾驶航空器综合管理平台提出飞行活动申请,并在批准后计划起飞 1 小时前向空中交通管理机构报告预计起飞时刻和准备情况,经空中交通管理机构确认后,方可起飞。
6.4 巡检航线要求
6.4.1 航线应与变电站内电力设备、建筑物以及其他临时设备与物体保持相应的安全距离,且随设备与场地环境变化动态修改。
6.4.2 航线应能安全、准确抵达所需巡检的设备和区域,并满足合适的视角和相对位置采集数据。
6.5 安全作业距离
6.5.1 无人机巡检应满足 GB 26860 变电站设备不停电时安全距离要求,并应满足表 A.1 的要求。
6.5.2 无人机巡检时应在规定的航线与点位上开展,并应满足表 A.2 至表 A.4 的安全距离要求。
6.5.3 无人机巡检作业过程中,安全距离宜根据手动、 自动飞行方式、设备接线方式及空间布局进行动态调整。
6.5.4 无人机巡检表计设备在满足拍摄质量时的安全距离应符合表 A.5 要求。
6.6 数据处理要求
6.6.1 存储数据应满足航线、设备巡检结果、设备告警信息等数据存储周期的配置要求。
6.6.2 数据处理系统应采用AES-256 加密及数字证书双向认证保障传输安全,实施本地+云端双备份且数据保留周期不小于 3 年,按需划分访问权限。
6.6.3 数据安全应满足以下要求:
a)采用双向身份认证、通信链路加密等安全措施,保护数据在传输过程中的安全,防止数据被非法获取、篡改或丢失;
b)有相应的存储备份机制,以防止数据丢失或损坏,在灾难事件后能够及时恢复系统和数据;
c)设有权限管理机制,只有经过授权的人员能够访问和操作系统,避免非法操作或数据泄露的风险;
d)设有防病毒和网络安全措施,保护系统免受恶意软件或网络攻击的威胁,保证数据和系统的安全性;
e)遵守相关保密工作管理办法中对涉密数据的规定,对采集到的变电站设备涉密数据予以严格保护,不发生涉密数据泄露事件。
7 安全注意事项
7.1 气象安全条件
7.1.1 作业宜在良好天气下进行,如遇雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶劣天气时,应停止无人机巡检作业。
7.1.2 无人机作业应满足风速≤8 m/s(4 级风)、能见度≥1 km 且无降水。
7.1.3 当风速小于 3.4 m/s 时,安全距离应满足表 A.2-A.6 要求,当风速处于 3.4 m/s~8 m/s 时,安全距离应满足表 A.6 要求。
7.1.4 风速≥8 m/s或气象监测设备报警或雷电预警≥黄色等级时,应立即终止作业。
7.2 作业行为规范
7.2.1 开展无人机巡检作业时,应遵守当地相关管理部门规定并履行相应程序,工作前 8h 及工作过程中严禁饮用任何酒精类饮品。
7.2.2 作业现场所有人员均应正确佩戴安全帽和穿戴个人防护用品,正确使用安全工器具和劳动防护用品。
7.2.3 起飞和降落时,作业现场所有人员应与无人机巡检系统始终保持足够的安全距离,作业人员不得位于起飞和降落区,不得徒手抓取、抛接无人机。
7.2.4 现场禁止使用可能对无人机巡检系统通信链路造成干扰的电子设备。
7.2.5 工作地点、起降点及起降航线上应避免无关人员干扰,必要时可设置安全警示区。
7.2.6 手动飞行时,禁止超视距飞行、穿越设备间隙、飞越油枕和套管上方。
7.3 特殊环境应对
7.3.1 强电磁环境下巡检作业,应选用抗干扰能力强的设备,在关闭磁罗盘后,优先使用“视觉+雷达 ”导航。
7.3.2 夜间巡检作业,应配备照明系统,确保图像质量与飞行安全。
7.3.3 多机协同作业,应提前做好巡检方案,避免通信干扰与航线冲突。
8 巡检作业要求
8.1.1 变电站无人机巡检对象涵盖变压器(电抗器)、断路器、组合电器、隔离开关、 电流互感器、电压互感器、避雷器、并联电容器、干式电抗器、串联补偿装置、母线及绝缘子、穿墙套管、电力电缆、消弧线圈、高压熔断器、中性点隔直装置、端子箱、站用变、构支架、避雷针等 20 类设备与设施。
8.1.2 变电站无人机巡检作业时相关航点拍摄应满足表 A.7 的要求。
9 事故应急处置
9.1 失控与失联处置
9.1.1 触发“一键返航 ”后仍失控时,应启动强制降落程序(优先选择空旷无电区域)。
9.1.2 无人机失联后处置动作应满足以下要求:
a)失联时长<1 min,应启动自动返航指令;
b)1min ≤失联时长≤3 mins,应切换备用通信频段,升高无人机;
c)失联时长>3 mins,应使用地面站确定最后无人机坐标点位,并根据带电设备位置情况,启动地面搜索。
9.2 坠机与碰撞处理
9.2.1 无人机坠机后,坠机距离带电体>5 m 时,应穿高压绝缘靴+戴绝缘手套进入隔离区,记录坠机坐标、设备损伤状态、风速、电磁场强度等。
9.2.2 无人机碰撞后,应快速按下遥控器急停键,根据碰撞带电设备的位置,启动地面运行人员或无人机器人检查碰撞点设备,若碰撞导致设备放电/异响,及时向调度汇报。
9.2.3 无人机与变电站设备的最小安全距离(如水平≥3m,垂直≥2m),应采用激光雷达+视觉避障双重系统,实时感知障碍物。
9.3 应急预案与演练
9.3.1 应制定无人机作业专项应急预案,涵盖失联、坠机、碰撞、火灾等情形。
9.3.2 应定期组织应急演练,提升现场快速响应与处置能力。
附 录 A
(规范性)
巡检作业的安全要求
A.1 设备不停电时的安全距离应满足表 A.1 的要求。
表 A.1 设备不停电时的安全距离
A.2 轻型无人机与带电设备的安全距离应满足表 A.2 的要求。
表 A.2 轻型无人机与带电设备的安全距离
A.3 小型无人机与带电设备应满足表 A.3 的要求。
表 A.3 小型无人机与带电设备的安全距离
A.4 无人机无遮栏带电部分之间应满足表 A.4 的要求。
表 A.4 无人机无遮栏带电部分之间的推荐安全距离
A.5 无人机拍摄距离与表计之间应满足表 A.4 的要求。
表A.5 无人机拍摄距离与表计之间的推荐安全距离
A.6 各风力等级增加的安全距离应满足表 A.6 的要求。
表 A.6 各风力等级增加的安全距离
A.7 巡检设备航点拍摄应满足表 A.7 的要求。
表 A.7 巡检设备航点拍摄安全要求