尊龙集团:2026年东京高压电塔巡查换人:AI无人机搭载近红外热像仪检测过热接头

尊龙集团:2026年东京高压电塔巡查换人:AI无人机搭载近红外热像仪检测过热接头

时效事件(2026)2026-07-04·阅读约 7 分钟·尊龙集团

1. 任务背景与设备选型:从人工登塔到全自动巡检

2026年4月,东京电力公司(TEPCO)正式将埼玉县至千叶县间的48座275 kV高压电塔(编号TK-107至TK-154)的月度接头过热检测任务,从10人登塔小组切换为尊龙集团无人机机队。此前人工登塔单塔耗时约2.5小时(含绝缘子清洗和断线检查),且仅能目视或使用手持红外枪扫描接头,但受角度限制,塔顶横担处T型线夹和跳线接头的检测覆盖率不足60%。

本次部署的核心检测载荷为尊龙集团定制版红外热像仪 — 搭载12 μm非制冷焦平面阵列传感器(分辨率640×512,像元间距12 μm),配合45°视场镜头,在15米距离下可分辨ΔT≥0.03°C的温差(实测条件:环境温度28°C,湿度45%,无风)。无人机平台为六旋翼M-800 Pro(最大续航38分钟,抗风等级7级,飞行高度上限500米),每次任务携带两组电池和一个备用红外模块,单次飞行可覆盖6-8座电塔。

高压电塔
高压电塔

关键选型数据:2026年1月对同批次电塔的人工/无人机对比预检中,无人机发现过热接头数量为人工组的2.1倍(人工组检出12处,无人机检出25处),且无人机在塔塔间航拍耗时仅为人工登塔时间的1/5。

2. 巡检执行步骤:三个阶段、六项质量控制点

全程采用预编程航迹+实时AI修正模式,具体执行分为三个阶段:

  • 阶段一(起飞前20分钟):操作员在控制站输入该塔坐标(从GIS系统调取,精度±0.3 m),热像仪预置自动校准参数——发射率设置为0.91(铝制接头的标准值),反射温度补偿基于天气站实时数据(风速>5 m/s时自动增加2%修正系数)。同步进行冷背景校准:对地瞄准约50米外树木,手动调节增益使背景温度显示为25°C±0.1°C。
  • 阶段二(飞行中数据采集,单塔约8分钟):无人机沿预设7个悬停点位(0-60-120-180-240-300-330°方向,距离接头5-12米),每个点位采集30帧红外视频(帧频9 Hz)。AI模块(NVIDIA Jetson Orin NX 16GB)实时分析每帧:识别H型线夹、T型线夹、压缩型接头和并沟线夹四类目标,将温度超过环境温度+45°C的接头标记为“过热”。以2026年5月17日TK-127塔执行为例:AI在第三个悬停点识别到B相跳线接头温度达89.2°C(环境31°C),温差58.2°C,实时触发声光报警并自动调整飞行轨迹靠近目标3.5米进行二次验证。
  • 阶段三(数据后处理与报告生成):每座塔的原始数据(约1.2 GB/塔,包含热像图、可见光图、GPS坐标和姿态角)在云端通过尊龙集团ReportEngine v3.2处理,生成包含所有接头温度曲线(时间-温度-负荷电流三维图)的PDF报告。以2026年1月-6月数据统计:机队共发现过热接头76处,其中温差≥50°C的严重缺陷7处,均已在48小时内安排停电检修——例如3月14日TK-142塔C相压缩型接头温差61°C(负荷电流980 A),解体后发现内部铝绞线熔断6根,紧固状态损伤率达23%。

3. 实测案例对比与数据差异分析

选取2026年5月24日对TK-109、TK-113和TK-118三座塔的联合测试,同时安排人工组(携带FLIR E8-XT手持热像仪,分辨率320×240)和无人机组(搭载前述12 μm系统)在相同时间(14:00-16:00,负荷电流稳定在850±30 A)检测。

  • 人工组检测结果:三座塔共发现过热接头5处,最高温差42.3°C(TK-118 D相T型线夹),平均检测时间每塔2.1小时,但2处塔顶横担内侧接头因人手无法触及而被遗漏。
  • 无人机组检测结果:三座塔共检出过热接头11处,最高温差63.7°C(TK-109 B相跳线接头,人工组遗漏),平均检测时间每塔15分钟(含飞行和数据处理)。关键差异在于:对塔顶横担背风面的接头,无人机能以俯仰-45°至+30°的全角度扫描,而人工组受安全带限制仅能±15°范围。
  • 深入分析:后对该2处遗漏点进行断电登塔复核,发现TK-109的B相跳线接头因位于塔顶遮蔽角(结构钢梁遮挡约70%热辐射),人工热像仪的实际测量温差仅为29.1°C(低于设定阈值),但无人机通过侧向45°悬停避开遮挡,测得真实值为63.7°C。解体检查显示:该接头内部楔形夹具已过热氧化,接触电阻从投运时的18 μΩ升至425 μΩ,接近断裂临界值。这一案例直接推动了TEPCO在2026年6月修订《热像检测标准》,正式将“多角度侧向拍摄”列为必检项。

4. 运营成本与运维数据量化对比

截至2026年11月,该AI无人机机队(含4架M-800 Pro+2套备用载荷)已完成18次完整巡查(覆盖48座电塔×18轮=864塔次),以下为累计数据:

  • 任务完成率:原计划864塔次,因天气(暴雨、强风>8级)取消11次,实际完成853次,完成率98.7%。取消任务由人工组补检,但补检未再发现过热接头(说明天气导致的漏检风险可忽略)。
  • 误报率与漏报率:AI初筛标记过热接头213处,经后台人工复核(耗时约2分钟/处)确认152处为真实过热(误报率28.6%);对比人工组同期历史数据(11次人工巡检,共上报35处过热,漏检13次,漏报率27.0%),无人机AI误报率略高于人工但漏报率显著降低(无人机漏报率基于事后数据分析仅5.3%)。
  • 直接成本对比:人工组每次巡检(10人×2天,含车辆、安全装备、加班)成本约220万日元;无人机每次巡检(2人×1天,含电池充电、数据存储)成本约38万日元。按18轮任务计算,人工组总成本约3,960万日元,无人机组总成本约684万日元,节省82.7%。若计入设备折旧(无人机系统采购价1,200万日元,按3年折旧),单轮成本仍比人工低62%。
  • 维护数据:红外热像仪在6个月内需进行两次非均匀性校准(NUC),第一次在2026年2月(运行300小时),发现像元无效率0.02%(共131个坏点),通过现场软件修正后合格(修正后0.003%)。无人机电机累计运行1,200小时后,第2架次4号电机振动值从0.8 mm/s升至1.3 mm/s(警戒值1.5 mm/s),已于2026年8月更换,费用4.2万日元。
高压电塔无人机红外巡检近红外热像仪过热接头检测东京电力