《风电场无人机巡检作业技术规范》

ICS

备案号：NB

中华人民共和国电力行业标准

NB/T×××××—201X

风电场无人机巡检作业技术规范

Operationtechnicalspecificationsofunmannedaircraftinspectionforwindfarm

（征求意见稿）

201×-××-××发布201×-××-××实施

国家能源局发布

NB/T×××××-201×

I

NB/T×××××-201×

前言

本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部份：标准的结构和编写》给出规则

起草。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由能源行业风力发电标准化技术委员会风电场运行维护分技术委员会提出归口。

本标准负责起草单位：龙源电力集团股份有限公司、中能电力科技开发有限公司

本标准参加起草单位：

本标准主要起草人：

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市宣武

区白广路二条一号，100761）。

II

NB/T×××××-201×

风电场无人机巡检作业技术规范

1.范围

本标准规定了风电场无人机巡检作业中面对各种巡检对象的通用性要求、人员要求、无

人机巡检作业要求、作业流程、作业数据管理、安全管理要求、维护保养及检修要求。

本标准适用于以无人机对风电场中的风电机组的叶片、塔筒、集电线路的杆塔、线路等

设备进行巡检作业。

2.规范性引用文件

下列引用文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版

本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订版）适用于本文

件。

GB/T4208外壳防护等级

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则

DL/T796风力发电场安全规程

DL/T797风力发电场检修规程

GB/T19870工业检测型红外热成像仪

GB/T37141.2高海拔地区电气设备紫外线成像检测导则

CH/T8024机载激光雷达数据获取技术规范

CH/T3014数字表面模型机载激光雷达测量技术规程

DL/T664带电设备红外诊断应用规范

DL/T741架空输电线路运行规程

3.术语和定义

3.1.无人机unmannedaircraft

由控制站管理（包括手动控制、远程操控、自主飞行的）的航空器。

3.2.无人机巡检系统unmannedaircraftinspectionsystem

以无人机为平台，挂载任务设备，配合软件进行任务规划与执行，数据存储与处理，同

时具备综合保障设备，能够完成巡检作业任务的系统。

3.3.多旋翼无人机multi-rotorunmannedaircraft

1

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具有三个及三个以上的旋翼，能垂直起降、自由悬停的无人机。

3.4.固定翼无人机fixed-wingdrone

3.5.飞行升力主要由给定飞行条件下保持不变的翼面产生的无人机，其起飞降

落过程有滑跑、弹射、垂直起降等多种形式，特点是续航时间长、巡航速度高。主要

用于集电线路通道巡检、风电场环境的大面积快速勘查。

3.6.任务规划missionplanning

根据作业任务要求，通过软件对飞行轨迹以及任务设备动作进行设计的方式。

3.7.控制站controlstation

具有对无人机和任务设备进行数据交换、监控以及操纵能力的地面端硬件设备。

3.8.任务设备missionequipment

挂载于无人机的可见光、红外热成像、紫外成像仪等用于数据采集，探照灯、喊话器等

用于现场辅助，机载运算感知模块等用于数据处理和辅助飞行控制的设备。

3.9.自主飞行模式automaticflightmode

指通过预设航线和任务动作，或通过实时计算生成飞行路径和任务动作，实现自主作业

的飞行模式。

3.10.手动飞行模式manualflightmode

依靠无人机自有定位导航系统，通过控制站手动操作无人机及任务设备进行巡检作业的

模式。

3.11.自动返航returntohome

在操作人员通过地面控制模块或遥控手柄上的特定功能键启动该功能后，无人机立即按

预先设定的策略中止当前任务并返航。

3.12.空机重量weight

无人机机体、电池、燃料容器等固态装置重量总和，不含填充燃料和任务载荷的重量。

3.13.最大起飞重量MaxTakeoffWeight

受设计或者运行限制，无人机正常起飞所容许的最大重量。

4.巡检系统

4.1.无人机分类

2

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无人机分类参考国家标准GB/T35018-2018中的分类，风电场叶片、塔筒、集电线路杆

塔设施细节巡检宜采用多旋翼Ⅲ级以下机型开展作业，风电场集电线路巡检宜采用多旋翼Ⅲ

级以下机型或固定翼机型开展作业。

4.2.风电场无人机巡检系统组成

风电场无人机巡检系统应包括无人机系统、软件系统、综合保障系统。

4.2.1.无人机分系统组成

由无人机、任务设备以及控制站组成

a)无人机包括飞行控制子系统、动力子系统、图像及数据传输子系统、障碍物感知子系统，

各子系统可二次拆分或集成。

b)任务设备包括用于数据采集的可见光检测设备（包括可见光照相机和可见光摄像机）、

红外检测设备、激光雷达设备等，现场辅助设备探照灯、喊话器等、机载感知和运算模

块。

c)控制站包括手动控制设备、远程控制设备、显示设备

4.2.2.巡检软件系统组成

包括巡检任务规划子系统、任务执行子系统、数据存储子系统、数据分析子系统、无人

机设备维护保养子系统等。

4.2.3.综合保障系统组成

由地面保障设备和储运车辆组成，地面保障设备包括供电设备、备用电池、充电器、地

面测风仪、测频仪、专用工具等。

4.3.作业自动化等级分类

4.3.1.无人机巡检系统自动化飞行作业等级应符合表1要求。

表1自动化飞行作业等级

级别自动化等级描述

Level0系统无自动化飞行作业功能，全程使用手动飞行模式完成巡检作业

手动

Level1

部分自动化通过飞行前人工预先设计飞行路径，能够实现根据预设的路径自主飞行

Level2无需人工预先设计飞行路径，且在飞行过程中自动追踪巡检目标，能够实现自

高度自动化主飞行以及自主获取巡检数据

系统能以自主飞行模式完成巡检作业过程中的飞行路径设计，起降执行，返航，

Level3

充电换电的能量补充，全程不需要人工干预。该级别下无人机出现偏离作业路径或

完全自动化

者其他危险状况时，实现安全自动返航

4.4.无人机基础要求

4.4.1.一般要求

a)无人机巡检系统外观不应有明显变形和伤痕；连接线布局合理，固定牢靠；连接件、紧

固件有防松措施；涂镀层无气泡、龟裂和脱落；金属件无锈蚀和机械损伤。

3

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b)机头机尾应有明显标识予以区别。

c)机身应设置航行灯，航行灯发光强度不应小于25cd。

d)旋翼上应有明显标识指示其安装方向。

e)控制站能根据作业需要接收数据或显示图像。

f)无人机系统挂载任务设备在无风环境悬停的最大续航时间应不小于25分钟。

g)无人机巡检系统开展海上作业时应具备紧急漂浮装置。

4.4.2.飞行控制要求

a)无人机飞行航迹偏差应不大于4米。

b)无人机巡检系统应具备定点悬停功能。悬停控制偏差水平方向不大于1.5米，垂直方向

不大于0.5米。

c)无人机的有效控制及图像传输距离应不小于2千米。

4.4.3.安全控制功能

a)应具备在低电量、任务中断等紧急状况下的自动返航功能。

b)应具备飞行区域限制功能。

c)应具备异常情况报警和记录功能，包含但不限于动力故障、传感器故障、任务设备故障

等。

d)宜具备避障功能。

e)无人机巡检系统应具备开机自检功能，当飞行控制、电池电压等信号模块或部件发生故

障时，控制站上应通过明显的声（或光）报警提示，出现影响飞行安全问题则锁死禁止

飞行。

4.4.4.参数记录要求

无人机系统应具备无人机（包含不限于飞行坐标、速度、高度、飞行姿态、故障信息等），

任务设备（包含不限于相机参数、云台姿态角度等），以及控制站（包含不限于操控记录、

故障信息等）的记录存储、导出及分析工具。

4.4.5.环境适应性

a)温度：在-10℃～40℃环境下无人机巡检系统应能正常工作。特殊地区可选用耐低温

型设备。

b)抗风能力：在轮毂处风速不大于8米/秒，瞬时风速不大于10米/秒环境条件下无人机

巡检系统应能正常作业。

c)海拔适应性:所选择无人机巡检系统应满足当地风电场巡检作业的海拔要求。

d)常规作业宜在良好天气下进行，能见度不小于3千米。雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶

劣天气或出现强电磁干扰等不利于巡检作业的情况时，禁止常规作业。如需应急作业，

则应选择适应性强的机型进行。

e)巡检区域处于狭长地带、大落差或微气象等特殊区域时，应结合无人机性能与环境适应

性综合考量是否开展作业。

f)按照GB/T17626.2要求接触放电试验和空气放电等级均不低于A级，按照GB/T17626.3

规定射频电磁场辐射抗扰度要求不低于B级，按照GB/T17626.8规定工频磁场抗扰度

不低于A级，按照GB/T17626.9规定脉冲磁场抗扰度不低于A级。

g)针对海上作业，所选择的无人机系统应根据实际环境情况对系统环境适应性（防盐雾、

防水等）提出要求，无人机子系统及任务设备宜符合IP43及以上防护等级。

4.5.任务设备要求

4.5.1.可见光相机基本要求：

a)相机有效像素不应低于2000万像素；

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b)相机物理焦距不应低于8毫米或使用具备不低于2倍光学变焦的相机；

c)相机支持的存储卡容量不应低于32GB，配备的存储卡读写等级不得低于class8；

d)配备三轴无刷云台，俯仰角度：+30°至－90°。

4.5.2.可见光摄像机基本要求：

a)有效像素不应低于200万；

b)光学变焦倍数不应低于10倍，且最大物理焦距不应低于100毫米；

c)相机存储卡支持容量不应低于32GB；

d)配备三轴无刷云台，俯仰角度：+30°至－90°。

4.5.3.红外热成像仪荷载基本要求：

a)响应波段：8~14um；

b)分辨率不应低于640*480；

c)输出帧率不应低于9HZ；

d)高增益测温范围不应小于-40°至300℃；

e)对角线视场角应小于60°；

f)测温灵敏度不应<120mk@f/1.0；

g)测温精度应满足在20~100℃以内误差不大于±2℃或±2%，以较大误差的为准

h)配备三轴无刷云台，角度俯仰：+30°至－90°

i)支持实时最高测温及传递温度信息；

j)支持拍照及录像，且照片包含原始温度信息，有明确的格式解析接口，可以用于二次分

析。

4.5.4.激光雷达系统在满足CH/T8024的要求基础上，同时要满足下列要求：

a)激光雷达探测距离在20%反射率情况时，有效探测距离不应低于150米；

b)数据成果点密度不应低于25点/平方米；

c)激光等级1级

d)点云采集速率不低于100，000点/秒；

5.人员要求

5.1.人员分工及定义

巡检作业人员分为无人机操作员、云台操作员、安全监护员。前两者角色可根据实际工作场

景由一人承担或两人分担。

5.2.人员资质

无人机操作员、云台操作员、安全监护员均应熟悉航空、气象、地理等必要知识，并熟

悉相关规定。

无人机操作员、云台操作员，应熟悉无人机巡检作业方法和技术手段，根据无人机巡检

系统自动化飞行作业等级，巡检作业人员应满足附录2要求，通过相应机型的操作培训，考

试合格后持证上岗。

针对海上无人机巡检作业，作业人员应经过专业培训并取得相关证书，应熟练掌握海上

求生、海上救援、船舶救生、消防、海上急救、救生筏操纵、触电现场急救及直升机逃生方

法等相关技能；应熟练掌握海上应急设施的状态信息、故障信号和故障类型，掌握判断一般

故障的原因和处理方法。

5.3.安全操作及培训

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a)提供无人机巡检服务的单位应持有由民航单位颁发的《民用无人驾驶航空器经营许可证》

b)风电场无人机巡检作业培训应包括无人机系统安全操作培训和专项巡检作业培训。

c)安全操作培训包括理论培训和操作培训，理论培训包含航空法律法规和相关理论知识，

操作培训包含基本操作和应急操作。

d)对风电场无人机巡检作业应用有特殊要求的，可实施专项巡检作业培训，专项巡检作业

培训包括任务特点、任务要求和特殊操控等内容。

6.作业策略

6.1.常规巡检

按照固定周期对风电场设备开展无人机巡检作业。宜不少于一次/年。对特殊地理区域或特

定批次问题的机组，可以提高巡检频率。常规巡检主要是确认设备运行状态，分析设备劣化

趋势。

6.2.特殊巡检

风电场设备发生故障后，风电场发生地震、泥石流、山火、严重覆冰等自然灾害后以及经历

台风和雷雨季后，在特殊情况下或根据特殊需要，应用无人机对风电场设备进行巡检工作。

7.作业

7.1.作业准备

7.1.1.巡检计划

应按照巡检作业项目编制风电场无人机巡检作业计划，其内容主要包括：巡检对象范围、

巡检人员、巡检时间、巡检天气情况、空域申请情况、操作方法及流程、安全措施、所需工

器具。

7.1.2.空域申请

根据民航有关空域的管理规定执行，满足当地各国家单位的管理要求。

7.1.3.巡检作业信息收集

展开作业前，作业人员应进行巡检作业信息收集，为合理安排巡检计划、巡检方案提供

依据，必要时应进行现场勘查收集作业信息，收集信息主要应包括：

a)海拔高度；

b)地形地貌条件；

c)植被分布；

d)电磁环境情况；

e)所需空域情况；

f)巡检作业对象信息，比如机组型号、叶片长度、杆塔高度、作业对象坐标等；

g)无人机起飞降落点位置。

h)气象信息收集；

7.1.4.人员准备

a)应根据巡检任务和所用机型合理配置作业人员，巡检系统操作人员配置应满足附录2

要求。

b)作业人员应确保身体健康，精神状态良好。

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c)作业前应对全体作业人员进行安全、技术交底，交代工作内容、方法、流程及安全要求，

并确认每一名作业人员都已知晓。

7.1.5.设备检查

a)作业人员应在作业前准备好工器具及备品备件等物资，完成无人机巡检系统检查，确保

各部件工作正常。

b)作业人员应仔细核对无人机所需电池电量充足，各零部件、工器具及保障设备携带齐全。

7.2.作业要求

7.2.1.起飞前，操作人员应再次确认现场环境符合作业工况要求。逐项展开设备、系

统自检，确保无人机处于适航状态。

7.2.2.作业前，安全监护人员应核实被巡检对象设备编号无误，确认被检对象已进入

检测状态。

7.2.3.确认没有其他无关人员进入巡检区域。

7.2.4.发生环境恶化或其他威胁无人机飞行安全的情况时，应停止本次作业；若无人

机已经起飞，应立即采取措施，控制无人机返航、就近降落或采取其他安全策略保证安

全。

7.2.5.针对不同巡检对象，检查方式和检查要求如下表：

巡检对机

序号任务设备检查要求

象型

1)图像采集过程应无遗漏，完

整性可验证，覆盖叶片全部表面状态；

多2)巡检作业应能分辨叶片毫米

旋级别缺陷，针对关键部位会发展成为

可见光相机/摄

风电叶翼叶片折断事故的裂纹缺陷，应能分辨

1像机、红外热像

片无1毫米宽度级别；

仪

人3)巡检作业数据应能确定叶片

机缺陷的位置、形状、大小信息

4)自动化作业飞行作业等级宜

在Level1以上。

1)图像采集过程应无遗漏，完

整性可验证，覆盖机组塔筒的全部表

多

面状态；

旋

风电塔可见光相机/摄2)巡检作业应能分辨塔筒毫米

翼

2筒（含机像机、红外热像级别缺陷；

无

舱）仪3)巡检作业数据应能确定塔筒

人

缺陷的位置、形状、大小信息。

机

4)自动化作业飞行作业等级宜

在Level1以上。

多可见光相机/摄1)图像应能够清晰分辨集电线

集电线旋像机、红外热像路杆塔本体、附属设施、电力保护区

3

路杆塔翼仪的工作状态和损坏情况；

无2)图像采集过程应无遗漏，完

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人整性可验证，覆盖所有需检测点；

机3)巡检作业数据应能确定缺陷

的位置、大小信息。

4)自动化作业飞行作业等级宜

在Level1以上。

1)能够清晰分辨线路本体、通

道及周边地区的工作状态和损坏情

多

况；

旋

2)能够实现通道附近隐患（滑

翼、

坡、违章建筑等）巡查、线路本体大

固

集电线可见光相机/摄型异物（飘挂物、鸟巢等）检测、树

4定

路通道像机、激光雷达障距离测量以及恶劣自然灾快速勘

翼

灾；

无

3)图像采集过程应无遗漏，完

人

整性可验证，覆盖所有需检测点；

机

4)自动化作业飞行作业等级宜

在Level1以上。

7.3.作业交工资料

7.3.1.影像数据包括：无人机巡检过程中所采集影像、影像所对应的无人机飞行记录

（GPS飞行路径、与被测对象距离、云台姿态等）。

7.3.2.激光雷达数据：所交付内容应与CH/T8024要求保持一致。

7.3.3.对巡检作业所获取的数据进行相关的处理，提供对故障的识别和标定结果。包

括：

a)计算影像中故障所处位置、大小；

b)对影像中的故障进行分类、分级；

c)分析巡检对象的运行状态和故障劣化趋势，形成故障处理建议；

d)激光雷达数据的处理应符合CH/T3014的要求。

7.3.4.巡检作业完成后，作业人员应填写无人机巡检记录，交由工作负责人签字确认

后存档。

7.3.5.按照巡检作业要求进行数据处理、分析，形成巡检报告。报告应包括：巡检作

业使用设备描述、巡检作业对象描述、巡检作业过程描述、巡检作业记录、巡检作业发

现缺陷分级、分类及统计分析、缺陷的详细描述（缺陷位置拍照、位置、形状、大小描

述）、缺陷的维护建议。

7.4.数据存储

巡检原始数据应妥善处理并宜保存2年。缺陷数据可以按实际需要延长保存年限。巡检分析

结果应长期保存。

8.作业安全原则

8.1.飞行空域

8

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执行作业任务前，确认飞行空域符合民航局及国家有关单位的规定。作业现场应远离人

群密集、无线电干扰等可能影响无人机飞行安全的区域。

8.2.气象环境

作业准备阶段的气象环境应符合4.4.5规定，参照此规定执行。作业阶段如天气条件突

变，不适应无人机巡检安全要求，应及时停止作业并做相应安全撤收工作。

8.3.起降场地选择

无人机起飞、降落地点应与风机、集电线路和其他设施、设备保持足够的安全距离，

视野开阔，风向有利，具备起降条件。无人机起飞和降落时，无人机与被巡检设备的安

全距离应大于5米，作业人员也应与无人机始终保持足够的安全距离。开展海上无人机

巡检作业时，应在船舶或机组平台搭建可靠的起降平台。

8.4.电磁干扰

作业现场不应使用可能对无人机巡检系统通讯链路造成干扰的电子设备。作业现场存在

强电磁干扰情况下，无人机巡检作业应停止，等待情况消除后恢复作业。

8.5.超视距作业

超视距作业时无人机操作员应随时观察无人机飞行状态，紧急状态下及时切换至手动操

作并终止任务合理避险。

8.6.避让原则

无人机作业过程中，作业组应具有看见、察觉或发现交通冲突或其他危险并采取适当行

为的能力。

8.7.保险

执行作业任务前，应确认执行巡检作业任务的无人机已投保地面第三方责任险以及机身

险（应含搭载设备）。

8.8.异常情况处理

8.8.1.若巡检系统通讯链路长时间中断，且在预计时间内仍未返航，应根据巡检系统

失去联系前最后的地理坐标或机载追踪器发送的报文等信息及时寻找。

8.8.2.若巡检系统出现失去动力等机械故障，应控制巡检系统在安全区域紧急降落。

8.8.3.若巡检系统发生坠机事故，应立即上报并妥善处理巡检系统残骸以防止次生灾

害发生。

8.8.4.若作业人员出现身体不适等情况，应及时控制巡检系统安全降落并使用替补作

业人员，若无替补作业人员，则中止本次作业。

9.设备使用与维护

9.1.设备使用

9

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设备应建立技术档案，设备的入库、出库要有登记，设备使用过程中应按照厂商提供的

相关规程对设备进行检查、维护。

9.2.定期保养

应按照设备生产厂商提供的说明书要求定期对无人机进行检查、保养，需要维修的进行

维修；当设备生产厂商规定不全面时，宜每300个架次飞行后进行一次检查保养，或者

根据实际情况制定保养计划并严格执行；无人机如长期不使用，应定期通电检查，如有

异常现象，应及时维修。

9.3.设备储放与运输

设备储放应注意防潮、防霉、防雾；电池如需要长期存放应对电池进行充放电维护。无

人机巡检系统易损设备和系统部件，应装入具有减震、隔离措施的专用运输包装箱；运

输过程中应做好防震、防水、防尘措施；运输包装箱顶面，应贴上“小心轻放”、“防潮”、

“防晒”等标签，箱体侧面应贴上箭头朝上标志。

9.4.设备报废

应根据厂商提供的标准，及时对不满足使用条件的设备进行

报废处理。电池报废前务必将电池完全放电，并遵循当地电

池回收和弃置的法律法规置于指定电池回收箱内。

10

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附录A

资料性附录

无人机巡检作业流程

无人机巡检作业流程见图A.1

图A.1无人机巡检作业流程

1

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附录B

资料性附录

巡检作业人员要求

巡检作业人员要求见表B.1

表B.1巡检作业人员要求

级别数量要求职责要求能力要求

无人机操作员1名，负责全无人机操作员应具有符合民航

程手动操控无人机飞行。系统认可的无人机执照（AOPA或UTC

无人机操作云台操作员1名，负责全程证书以及未来可能的其它证书），

员角色和手动操控云台进行拍摄。同时满足复审要求。能手动操控无

Level0云台操作员安全监护员负责作业过程安人机按作业路径要求飞行。

全监护。云台操作员应经过操作培训，

手动角色1-2人

安全监护员能手动操控云台获取清晰、完整图

像。

1名

安全监护员应经过巡检作业安

全培训，能保障作业过程安全。

无人机操作员负责手动操控

无人机到达自动飞行单元起始无人机操作员应具有符合民航

点，符合自动飞行条件时启动自系统认可的无人机执照（AOPA或

无人机操作动飞行。自动飞行至结束点时，UTC证书以及未来可能的其它证

员角色和手动接管。自动飞行过程中，无书），同时满足复审要求。能手动

操控无人机按作业路径要求飞行。

Level1云台操作员人机操作员负责监控飞行状态，

发生偏离路径或其他紧急状况云台操作员应经过操作培训，

部分自动化角色1-2人

安全监护员时，及时手动接管。能辅助操控云台获取清晰、完整图

云台操作员负责辅助操控云

1名像。

台进行拍摄，并监控图像质量。

安全监护员应经过巡检作业安

安全监护员负责作业过程安全培训，能保障作业过程安全。

全监护。

无人机操作员负责监控飞行无人机操作员应具有符合民航

状态与图像质量，自动飞行过程系统认可的无人机执照（AOPA或UTC

无人机操作中，发生偏离路径或其他紧急状证书以及未来可能的其它证书），

Level2

员1名况时，及时手动接管。同时满足复审要求。能够通过简单

高度自动化

控制操作，完成巡检作业任务，收

无人机操作员兼任安全监护

集清晰、完整图像，必要时能够手

员职责。

动接管巡检系统。

无人机操作员应具有符合民航

无人机操作员负责在合适位

置启动系统。系统认可的无人机执照（AOPA或UTC

无人机操作

Level3证书以及未来可能的其它证书），

员1名

完全自动化无人机操作员兼任安全监护同时满足复审要求。能够通过简单

员职责。

控制操作，完成巡检作业任务，收

集清晰、完整图像。