《变电站无人机智能巡检 技术要求》

ICS：

CCS：

团体标准

T/AOPAXXXX—2023

变电站无人机智能巡检技术要求

Technicalrequirementsforintelligentinspectionof

substationUAV

（征求意见稿）

中国航空器拥有者及驾驶员协会发布

T/AOPAXXXX-2023

前言

本标准按照GB/T1.1—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。

本标准由中国航空器拥有者及驾驶员协会（AircraftOwnersandPilotsAssociationofChina，

以下简称中国AOPA）提出、制定、发布、解释并组织实施。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

III

T/AOPAXXXX-2023

引言

变电站是保障城市运转、人们生活的重要电力基础设施。在电力系统中变电站起着对电压和电流进

行变换、集中与分配的重要作用，它的安全运行直接关系到整个电力系统持续稳定地运行。随着基于动

态载波相位差分定位、智能避障及图像智能识别等智能巡检技术的逐步成熟，变电站无人机智能巡检技

术已实现智能航线规划、自动巡检作业、智能数据采集与处理等功能，可以有效弥补变电站高层设备巡

检盲区，大幅提高了变电站的安全性。鉴于该技术目前没有标准规范，特制定本标准。本标准是变电站

无人机智能巡检技术推广应用的基础，科学合理地规范变电站无人机智能巡检系统组成、通用要求、智

能巡检及图像及数据分析处理。

本标准适用于变电站无人机智能巡检。

本标准为首次发布。

III

T/AOPAXXXX-2023

变电站无人机智能巡检技术要求

1范围

本标准规定了变电站无人机智能巡检的系统组成及主要功能、通用要求、智能巡检、图像及数据分

析处理。

本标准适用于变电站无人机智能巡检。

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/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T26860电力安全工作规程（发电厂和变电站电气部分）

GB/T35018民用无人驾驶航空器系统分类及分级

DL/T664带电设备红外诊断应用规范

DL/T1036变电设备巡检系统

DL/T1578架空输电线路无人直升机巡检系统

MH/T2008无人机围栏

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

无人机智能巡检Intelligentinspectionofunmannedaerialvehicles

使用无人机智能巡检系统通过自主飞行对目标进行全自动数据采集与分析。

3.2

控制终端Controlterminal

具备无人机任务规划、链路通讯、任务下发、飞行控制、任务载荷控制、无人机参数显示、载荷信

息显示以及飞行数据记录等功能的无人机地面控制设备。

3.3

航线规划RoutePlanning

通过无人机按一定顺序采集空中若干点位信息或利用航线规划软件在三维点云模型中选择若干点

位信息生成无人机自主巡检航线。

3.4

拍摄点PhotoPoint

无人机巡检过程中悬停拍摄的三维坐标位置。

3.5

辅助点Auxiliarypoint

为确保飞行安全在相邻无人机拍摄点之间增设的三维坐标位置。

3.6

巡检航线Inspectionroute

1

T/AOPAXXXX-2023

依据巡检作业要求将拍摄点和辅助点按巡检顺序连接的无人机飞行轨迹。

3.7

入航点Entrypoint

无人机自主巡检时，同一区域巡检航线的统一起始的三维坐标位置。

3.8

出航点Exitpoint

无人机自主巡检时，同一区域巡检结束后统一返回的三维坐标位置。

4系统组成及主要功能

4.1系统组成

变电站无人机智能巡检系统由无人机子系统、任务载荷子系统、智能分析子系统组成。

4.1.1无人机子系统

无人机子系统通常由无人机机身、飞控模块、通信模块、电源模块、控制终端、RTK基站等组成。

4.1.2任务载荷子系统

任务载荷子系统主要由云台（连接装置）及任务设备组成，用于执行各类任务。

4.1.3智能分析子系统

智能分析子系统通常由计算机硬件、数据接口及智能分析软件组成，用于处理任务载荷子系统获取

的数据，并将数据处理结果保存至用户指定的位置。

4.2主要功能

变电站无人机智能巡检系统应具备任务指令一键下达、高精度自动飞行、自主避障、智能辅助拍摄、

数据自动回传、缺陷智能识别等功能，实现变电站设备运行质量监测、异常预警。

该系统具有以下特点：

a)控制终端可一键下达巡检任务指令。

b)无人机可按照预设航线自动起飞、作业、降落。

c)无人机可高精度定位。

d)无人机可自主规划避障路径。

e)无人机可智能调整拍摄角度、焦距、曝光等参数。

f)无人机可自动回传数据至控制终端。

g)控制终端可对数据智能识别、并生成报告。

5通用要求

5.1无人机应支持北斗导航等高精度导航定位功能，且满足无人机巡检作业要求。

5.2作业宜在良好天气下进行，雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶劣天气不应开展变电站无人机智能巡

检作业。

5.3变电无人机航线规划应满足变电站巡视要求（除禁飞区），遵循“安全为主、高效协同”的原则，

充分考虑天气、信号干扰、无人机飞行能力、吊舱性能、巡检需求等因素。

2

T/AOPAXXXX-2023

5.4起降点远离设备和设施，应避开强电磁干扰地区、人员活动密集区等，起降航线不允许存在影响

飞行安全的障碍物。

5.5无人机接入网络应满足智慧物联体系安全防护要求，加强身份鉴别，重点防护涉及敏感数据安全，

身份认证和通信加密保护功能应满足单位信息安全防护要求。

5.6无人机巡检数据管理应实现数据自动上传、自动命名、自动存储及智能识别分析等功能。

6智能巡检

6.1飞行控制

6.1.1无人机应具备开机自检功能，在开机后应对包括动力系统、电池状态、遥测遥控及导航定位等

功能进行自检，以上任一项异常，均能在控制后台上以明显的报警提示，并锁死无人机飞控系统。报警

宜提示故障部位或原因。

6.1.2无人机应具备六向自主避障能力，可识别飞行路径上的障碍物，并在抵近障碍物前发出报警信

息，采取主动躲避或空中悬停动作。

6.1.3无人机应具备实时飞行监测功能，控制终端应显示电池电量、空间位置、飞行速度、导航状态、

通信链路等实时信息。

6.1.4无人机应具备断点续飞功能，应自动记录任务执行中断点位置，恢复飞行后，能够定位到中断

点位置并继续执行任务。

6.1.5无人机应具备飞行区域限制功能，在航线规划和巡检作业时，应能够手动或自动设置无人机限

制飞行区域的位置、大小和时间。无人机在执行任务期间，临近限制飞行区域时，控制后台应发出警示

信号；在抵近限制飞行区域时，飞机应自动中断任务，悬停等待或自动返航。

6.1.6无人机应具备自动返航功能，无人机在完成任务或发生异常时可自动触发返航指令，无人机应

按照预设返航航线返航、降落。

6.1.7无人机应具备应急控制功能，无人机在巡检作业过程中出现影响作业安全的紧急情况，控制终

端应具备一键返航或紧急降落的功能。

6.2航线规划

6.2.1一般要求

航线规划一般要求如下：

a)航线规划前，应梳理巡检设备台账，对巡检设备各个巡检点位进行统一命名。

b)航线规划时，应结合变电站平面图、全景图及设备现场实际去情况，选择最优路径，并确定入航

点、出航点、拍摄点及必要辅助点。拍摄点的照片应能根据巡检点位名称自动命名。

c)航线规划后，应通过模拟飞行与人工校验相结合的方式进行航线审核。

6.2.2航点及航线要求

6.2.2.1航点规划要求

a)起降点应选择远离强磁设备，与变电站设备保持足够安全距离，符合无人机起降条件的平整场地。

b)入航点和出航点应按设备分布或电压等级分区域设置，每个区域应按巡检要求设置航线。

c)起降点、入航点、出航点原则上设置在垂直方向上无障碍物的空旷空间。

d）航点不应设置在设备正上方，禁止在变电设备及通道正上方长时间悬停。

6.2.2.2航线规划要求

a)航线路径原则上采用纵向和横向直线，应避免设备间穿插。

3

T/AOPAXXXX-2023

b)同一条航线应避免跨越多个电压等级设备。

c)相同高度的变电站设备宜规划为同一条航线，不同高度的设备宜拆分成多条航线巡检或按照先高

后低的原则巡检。

6.2.3航线分类

依据设备特性、运行情况及巡检航线复杂程度，一般将航线分为Ⅰ类航线、Ⅱ类航线、Ⅲ类航线。

a)Ⅰ类航线：变电站建筑物顶部、围墙，一般包括护坡、站外排水沟、周边隐患点（大棚）等。

b)Ⅱ类航线：变电站除电气主设备外的其他附属设备（设施），一般包括跨线、构支架、避雷针等。

c)Ⅲ类航线：变电站电气主设备，一般包括电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、套管等。

6.2.4航线规划方法分类

按照航线规划技术不同，一般可将航线规划方法分为基于三维点云数据的航线规划基于人工示教飞

行的航线规划。

a)基于三维点云数据的航线规划：在三维点云数据中提取巡检目标点位的空间信息，并按照巡检要

求规划巡检航线。

b)基于人工示教飞行的航线规划：通过控制终端自动记录人工操控无人机巡检过程中的空间位置信

息和动作参数，自动生成巡检航线。

6.3数据采集

6.3.1采集内容及要求

采集内容一般包含可见光巡检影像和红外巡检影像。

6.3.2可见光巡检影像采集内容

变电站无人机可见光巡检内容主要包括避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、构（支）架、绝

缘子及出线、母线及高层跨线、避雷针、建筑物（含围墙）、变压器（停电时拍摄）、电抗器（停电时

拍摄）、建筑物（含围墙）等主辅设备（设施）本体及连接部件。

6.3.3可见光巡检影像采集要求

a)无人机及可见光任务设备选择

应根据任务需求考虑飞行通道环境、飞行时间、载荷能力等因素选择合适的无人机，考虑像素分辨

率、存储容量等因素选择可见光任务设备。

b)可见光任务设备设置

应根据巡检环境，设置合适的可见光任务设备参数。一般需设置拍摄模式、感光度、快门速度、光

圈大小、焦距等参数。

c)影像质量评估

应对采集到的可见光影像数据进行质量评估。一般应包括目标的完整性、清晰度、曝光、白平衡、

畸变等方面。

6.3.4红外巡检影像采集内容

变电站无人机红外巡检内容主要包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、阻波

器、电容器等主设备（设施）本体及连接部位。

6.3.5红外巡检影像采集要求

4

T/AOPAXXXX-2023

a)无人机及红外任务设备选择

应根据任务需求考虑飞行通道环境、飞行时间、载荷能力等因素选择合适的无人机，考虑像素分辨

率、存储容量、测温准确度等因素选择红外任务设备。

b)红外光相机设置

应根据巡检环境设置合适的红外任务设备参数。一般需设置测温方式、环境温湿度、拍摄距离、辐

射率、风速等参数。

c)影像质量评估

应对采集到的红外图谱数据进行质量评估。一般应包括目标的完整性、清晰度、对比度、噪声、测

温准确度等方面。

6.3.6辅助拍摄功能

a)图像纠偏

应具备将偏移画面中心的拍摄目标自动调整到画面中心的功能。

b)辅助对焦

应具备将焦点外的拍摄目标自动调整焦距使其位于焦点上的功能。

c)曝光补偿

应具备将过曝光或欠曝光的拍摄目标自动调整曝光参数使其满足巡检数据质量要求的功能。

7图像及数据分析处理

7.1图像数据要求

7.1.1应具备对可见光图像、红外图谱数据自动命名的功能。

7.1.2可见光图像分辨率应不低于1200万像素，红外图谱分辨率应不低于640×480。

7.2可见光图像处理要求

7.2.1应具备设备外观缺陷（异常）自动识别、标注及命名功能。

7.2.2缺陷（异常）命名应包括电压等级、变电站名称、设备类型、设备名称、巡检部位、缺陷（异常）

描述等信息，缺陷（异常）的可见光图像应单独存放。

7.2.3宜具备表计读取和设备状态识别（开关、刀闸分合状态）等功能。

7.3红外图谱处理要求

7.3.1应具备设备外观缺陷（异常）自动识别及命名功能。

7.3.2缺陷（异常）命名主要包括电压等级、变电站名称、设备类型、设备名称、巡检部位、缺陷（异

常）描述等信息，缺陷（异常）的红外图像应单独存放。

7.3.3应具备缺陷标注及描述功能，标注应包括最高温度点，宜支持查询红外热图任意点温度。

7.4数据分析处理

7.4.1可见光数据分析

可见光数据应依据本单位变电一次设备缺陷分类标准进行数据分析。

7.4.2红外数据分析

红外图谱数据应依据DL/T664《带电设备红外诊断应用规范》进行数据分析。

5

T/AOPAXXXX-2023

7.4.3巡检数据分析

应具备巡检数据分析功能，包括历史数据对比分析、任务完成情况分析等功能。

6

T/AOPAXXXX-2023

目次

前言...........................................................................III

引言...........................................................................III

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语和定义...........................................................................1

4系统组成及主要功能...................................................................2

5通用要求.............................................................................2

6智能巡检.............................................................................3

7图像及数据分析处理...................................................................5

II

T/AOPAXXXX-2023

变电站无人机智能巡检技术要求

1范围

本标准规定了变电站无人机智能巡检的系统组成及主要功能、通用要求、智能巡检、图像及数据分

析处理。

本标准适用于变电站无人机智能巡检。

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/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T26860电力安全工作规程（发电厂和变电站电气部分）

GB/T35018民用无人驾驶航空器系统分类及分级

DL/T664带电设备红外诊断应用规范

DL/T1036变电设备巡检系统

DL/T1578架空输电线路无人直升机巡检系统

MH/T2008无人机围栏

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

无人机智能巡检Intelligentinspectionofunmannedaerialvehicles

使用无人机智能巡检系统通过自主飞行对目标进行全自动数据采集与分析。

3.2

控制终端Controlterminal

具备无人机任务规划、链路通讯、任务下发、飞行控制、任务载荷控制、无人机参数显示、载荷信

息显示以及飞行数据记录等功能的无人机地面控制设备。

3.3

航线规划RoutePlanning

通过无人机按一定顺序采集空中若干点位信息或利用航线规划软件在三维点云模型中选择若干点

位信息生成无人机自主巡检航线。

3.4

拍摄点PhotoPoint

无人机巡检过程中悬停拍摄的三维坐标位置。

3.5

辅助点Auxiliarypoint

为确保飞行安全在相邻无人机拍摄点之间增设的三维坐标位置。

3.6

巡检航线Inspectionroute

1

T/AOPAXXXX-2023

依据巡检作业要求将拍摄点和辅助点按巡检顺序连接的无人机飞行轨迹。

3.7

入航点Entrypoint

无人机自主巡检时，同一区域巡检航线的统一起始的三维坐标位置。

3.8

出航点Exitpoint

无人机自主巡检时，同一区域巡检结束后统一返回的三维坐标位置。

4系统组成及主要功能

4.1系统组成

变电站无人机智能巡检系统由无人机子系统、任务载荷子系统、智能分析子系统组成。

4.1.1无人机子系统

无人机子系统通常由无人机机身、飞控模块、通信模块、电源模块、控制终端、RTK基站等组成。

4.1.2任务载荷子系统

任务载荷子系统主要由云台（连接装置）及任务设备组成，用于执行各类任务。

4.1.3智能分析子系统

智能分析子系统通常由计算机硬件、数据接口及智能分析软件组成，用于处理任务载荷子系统获取

的数据，并将数据处理结果保存至用户指定的位置。

4.2主要功能

变电站无人机智能巡检系统应具备任务指令一键下达、高精度自动飞行、自主避障、智能辅助拍摄、

数据自动回传、缺陷智能识别等功能，实现变电站设备运行质量监测、异常预警。

该系统具有以下特点：

a)控制终端可一键下达巡检任务指令。

b)无人机可按照预设航线自动起飞、作业、降落。

c)无人机可高精度定位。

d)无人机可自主规划避障路径。

e)无人机可智能调整拍摄角度、焦距、曝光等参数。

f)无人机可自动回传数据至控制终端。

g)控制终端可对数据智能识别、并生成报告。

5通用要求

5.1无人机应支持北斗导航等高精度导航定位功能，且满足无人机巡检作业要求。

5.2作业宜在良好天气下进行，雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶劣天气不应开展变电站无人机智能巡

检作业。

5.3变电无人机航线规划应满足变电站巡视要求（除禁飞区），遵循“安全为主、高效协同”的原则，

充分考虑天气、信号干扰、无人机飞行能力、吊舱性能、巡检需求等因素。

2

T/AOPAXXXX-2023

5.4起降点远离设备和设施，应避开强电磁干扰地区、人员活动密集区等，起降航线不允许存在影响

飞行安全的障碍物。

5.5无人机接入网络应满足智慧物联体系安全防护要求，加强身份鉴别，重点防护涉及敏感数据安全，

身份认证和通信加密保护功能应满足单位信息安全防护要求。

5.6无人机巡检数据管理应实现数据自动上传、自动命名、自动存储及智能识别分析等功能。

6智能巡检

6.1飞行控制

6.1.1无人机应具备开机自检功能，在开机后应对包括动力系统、电池状态、遥测遥控及导航定位等

功能进行自检，以上任一项异常，均能在控制后台上以明显的报警提示，并锁死无人机飞控系统。报警

宜提示故障部位或原因。

6.1.2无人机应具备六向自主避障能力，可识别飞行路径上的障碍物，并在抵近障碍物前发出报警信

息，采取主动躲避或空中悬停动作。

6.1.3无人机应具备实时飞行监测功能，控制终端应显示电池电量、空间位置、飞行速度、导航状态、

通信链路等实时信息。

6.1.4无人机应具备断点续飞功能，应自动记录任务执行中断点位置，恢复飞行后，能够定位到中断

点位置并继续执行任务。

6.1.5无人机应具备飞行区域限制功能，在航线规划和巡检作业时，应能够手动或自动设置无人机限

制飞行区域的位置、大小和时间。无人机在执行任务期间，临近限制飞行区域时，控制后台应发出警示

信号；在抵近限制飞行区域时，飞机应自动中断任务，悬停等待或自动返航。

6.1.6无人机应具备自动返航功能，无人机在完成任务或发生异常时可自动触发返航指令，无人机应

按照预设返航航线返航、降落。

6.1.7无人机应具备应急控制功能，无人机在巡检作业过程中出现影响作业安全的紧急情况，控制终

端应具备一键返航或紧急降落的功能。

6.2航线规划

6.2.1一般要求

航线规划一般要求如下：

a)航线规划前，应梳理巡检设备台账，对巡检设备各个巡检点位进行统一命名。

b)航线规划时，应结合变电站平面图、全景图及设备现场实际去情况，选择最优路径，并确定入航

点、出航点、拍摄点及必要辅助点。拍摄点的照片应能根据巡检点位名称自动命名。

c)航线规划后，应通过模拟飞行与人工校验相结合的方式进行航线审核。

6.2.2航点及航线要求

6.2.2.1航点规划要求

a)起降点应选择远离强磁设备，与变电站设备保持足够安全距离，符合无人机起降条件的平整场地。

b)入航点和出航点应按设备分布或电压等级分区域设置，每个区域应按巡检要求设置航线。

c)起降点、入航点、出航点原则上设置在垂直方向上无障碍物的空旷空间。

d）航点不应设置在设备正上方，禁止在变电设备及通道正上方长时间悬停。

6.2.2.2航线规划要求

a)航线路径原则上采用纵向和横向直线，应避免设备间穿插。

3

T/AOPAXXXX-2023

b)同一条航线应避免跨越多个电压等级设备。

c)相同高度的变电站设备宜规划为同一条航线，不同高度的设备宜拆分成多条航线巡检或按照先高

后低的原则巡检。

6.2.3航线分类

依据设备特性、运行情况及巡检航线复杂程度，一般将航线分为Ⅰ类航线、Ⅱ类航线、Ⅲ类航线。

a)Ⅰ类航线：变电站建筑物顶部、围墙，一般包括护坡、站外排水沟、周边隐患点（大棚）等。

b)Ⅱ类航线：变电站除电气主设备外的其他附属设备（设施），一般包括跨线、构支架、避雷针等。

c)Ⅲ类航线：变电站电气主设备，一般包括电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、套管等。

6.2.4航线规划方法分类

按照航线规划技术不同，一般可将航线规划方法分为基于三维点云数据的航线规划基于人工示教飞

行的航线规划。

a)基于三维点云数据的航线规划：在三维点云数据中提取巡检目标点位的空间信息，并按照巡检要

求规划巡检航线。

b)基于人工示教飞行的航线规划：通过控制终端自动记录人工操控无人机巡检过程中的空间位置信

息和动作参数，自动生成巡检航线。

6.3数据采集

6.3.1采集内容及要求

采集内容一般包含可见光巡检影像和红外巡检影像。

6.3.2可见光巡检影像采集内容

变电站无人机可见光巡检内容主要包括避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、构（支）架、绝

缘子及出线、母线及高层跨线、避雷针、建筑物（含围墙）、变压器（停电时拍摄）、电抗器（停电时

拍摄）、建筑物（含围墙）等主辅设备（设施）本体及连接部件。

6.3.3可见光巡检影像采集要求

a)无人机及可见光任务设备选择

应根据任务需求考虑飞行通道环境、飞行时间、载荷能力等因素选择合适的无人机，考虑像素分辨

率、存储容量等因素选择可见光任务设备。

b)可见光任务设备设置

应根据巡检环境，设置合适的可见光任务设备参数。一般需设置拍摄模式、感光度、快门速度、光

圈大小、焦距等参数。

c)影像质量评估

应对采集到的可见光影像数据进行质量评估。一般应包括目标的完整性、清晰度、曝