TCASME991-2023500kV及以下变电站无人机巡检作业技术规范

ICS27.100

CCSF23

T/CASME

中国中小商业企业协会团体标准

T/CASME991—2023

500 kV及以下变电站无人机巡检

作业技术规范

Technicalspecificationsforunmannedaerialvehicleinspection

insubstationsofvoltagesuptoandincluding500 kV

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2023-12-08发布2023-12-25实施

中国中小商业企业协会 发布

T/CASME991—2023

500 kV及以下变电站无人机巡检作业技术规范

1范围

本文件规定了500 kV及以下变电站无人机巡检的航线分类及无人机选型、巡检人员、巡检方式及内

容、作业准备、作业实施、数据整理分析、设备管理。

本文件适用于500 kV及以下变电站的无人机巡检作业。

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/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3—2016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—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.9—2011电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分

GB/T35018—2018民用无人驾驶航空器系统分类及分级

GB/T37141.1高海拔地区电气设备紫外线成像检测导则第1部分：变电站

CH/T3014数字表面模型机载激光雷达测量技术规程

CH/T8024机载激光雷达数据获取技术规范

DL/T664带电设备红外诊断应用规范

DL/T1637—2016变电站机器人巡检技术导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

无人机巡检unmannedaerialvehicleinspection

利用无人机搭载任务设备，对设施、设备和区域等进行巡视、监测、数据采集和分析的一种巡检方

式。

学兔兔任务设备taskuipment标准下载

搭载在无人机上，用于采集、记录信息的设备。

示例：可见光设备、红外热成像仪、紫外线成像设备、激光雷达系统等。

4航线分类及无人机选型

航线分类

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航线分为以下类型：

a)I类航线：变电站建筑物顶部、围墙，如护坡、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，如跨线、构支架、避雷针等；

c)III类航线：变电站电气主设备，如主变压器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、

套管等。

无人机选型

4.2.1应根据航线选择相应的无人机类型：

a)I类航线宜选用GB/T35018—2018规定的III级以下固定翼无人机、多旋翼无人机或无人直

升机；

b)Ⅱ类航线巡检宜选用GB/T35018—2018规定的VI级以下多旋翼无人机或无人直升机；

c)III类航线巡检宜选用GB/T35018—2018规定的VI级以下多旋翼无人机。

4.2.2无人机、任务设备及无人机巡检系统应符合附录A的要求。

5巡检人员

巡检人员应具有变电站运行维护经验，熟悉GB26860相关规定。

巡检人员应熟悉变电站无人机巡检系统的基本工作原理、技术参数和性能，掌握系统的操作程序

和日常维护方法。

巡检人员角色应包括无人机操作员、云台操作员，可根据实际作业场景一人承担或两人分担。无

人机操作员通过遥控器或控制站操控无人机飞行，应负责作业过程中无人机的飞行安全。云台操作员操

控无人机的任务设备完成数据采集、缺陷检查等工作，应及时确认巡检数据的质量。

无人机巡检服务单位应持有由民航系统颁发的无人驾驶航空器经营许可证。无人机操作员应具有

民航系统认可的无人机执照且在有效期内。

变电站无人机巡检人员应了解和掌握工作范围内的危险因素和防范措施，并经过考试且合格后方

可开展工作；无人机巡检作业有特殊要求的，应实施专项巡检作业培训；专项巡检作业培训应包括任务

要求、任务危险因素、专项作业演练、事故紧急处理措施等内容。

6巡检方式及内容

正常巡检

6.1.1应根据变电站巡检计划，安排无人机对站内设备进行周期性正常巡检作业。

6.1.2正常巡检中，应安排无人机完成室外部分各类一次设备的巡检，无法安排无人机安全到达的区

域除外；室内电气设备如有需要可单独安排巡视。

6.1.3各项巡检内容可单独进行也可根据需要组合进行，巡检周期可与人工巡检不同，宜短于人工巡

检。

6.1学兔兔.4正常巡检一般无需人工监视，无人机发出报警信号后应及时检查处理标准下载。

6.1.5应定期对无人机巡检数据进行检查与复核。

6.1.6正常巡检内容应符合DL/T1637—2016中7.1的规定。

异常巡检

6.2.1异常巡检应在以下情况下进行：

a)设备发生异常，现场情况不明或人员去现场查看存在人身伤害风险时；

2

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b)设备带电运行，但存在尚未消除的缺陷或隐患，需要定期跟踪巡检时。

6.2.2异常巡检计划应根据具体巡检任务和巡检目的制定。

6.2.3在6.2.1 a）情况下，异常巡检应全程人工监视，如现场环境不利于巡检工作继续开展或无人机

行为异常，应立即中止巡检。

6.2.4异常巡检内容应符合DL/T1637—2016中7.2的规定。

特殊巡检

6.3.1特殊巡检应在以下情况下进行：

a)变电站大负荷及高温时；

b)设备经过检修、试验、改造或长期停用，重新投入运行及新安装设备投入运行；

c)恶劣天气、自然灾害、外力影响发生时或发生前后；

d)法定节假日和重要保供电任务期间；

e)设备操作需要现场监视或远程视频指导时；

f)设备或电网事故，造成变电站处于单进线、单主变压器或单母线等特殊运行方式时。

6.3.2特殊巡检计划应根据具体巡检任务和巡检目的制定。

6.3.3特殊巡检应全程人工监视，同步进行巡检数据检查与复核。如现场环境不利于巡检工作继续开

展或无人机行为异常，应立即中止巡检。

6.3.4特殊巡检内容应符合DL/T1637—2016中7.3的规定。

7作业准备

基本要求

7.1.1正常巡检宜在良好天气情况下，能见度不小于3 km。雾、雪、大于、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时，不应进行正常巡检作业。异常巡检、特殊巡检作业应选择适应性

强的机型。

7.1.2应确认执行作业任务的单位或者个人已投保地面第三者责任险及机身险。

7.1.3变电站无人机巡检作业方案编制内容应包括巡检对象、巡检人员、巡检时间、巡检天气、空域

申请、操作方法及流程、安全措施、工器具；红外热成像仪的作业方案编制应符合DL/T664的规定；

激光雷达的作业方案编制应符合CH/T8024的规定。

明确流程

巡检前，作业人员应明确无人机巡检作业流程（见附录B）。

信息收集

开展作业前，巡检人员应收集巡检作业信息，必要时应增加现场勘查环节。巡检作业信息应包括：

a)海拔；

b)地形地貌条件；

学兔兔c)植被分布；标准下载

d)电磁环境情况；

e)空域情况；

f)巡检作业对象信息，包括设备信息、对象坐标等；

g)无人机起飞降落点位置；

h)气象信息。

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空域规划

7.4.1执行作业前，应确认飞行空域符合中国民用航空局规定。

7.4.2在无人机飞行空域受限的情况下，巡检单位应按无人驾驶航空器飞行管理的相关条例向飞行管

制部门申请空域。

7.4.3巡检作业空域选择应避开居民生产生活设施。

航线规划

7.5.1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。

7.5.2航线规划时，应结合变电站平面图、全景图及设备现场实际情况选择最优路径。

7.5.3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。

7.5.4航线规划要求：

a)航线路径宜采用纵向和横向直线，同一条航线应避免跨越多个电压等级设备；

b)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为多条航线，或按先高

后低的顺序巡检；

c)无人机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；宜设置在垂直方向上

无障碍物的空旷空间；不应设置在设备正上方，不应在变电设备及通道正上方长时间悬停。

d)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。

7.5.5航线规划方法：

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。

巡检任务点规划

应符合DL/T1637—2016中8.2的规定。

人员准备

7.7.1巡检人员应根据巡检任务和机型合理配置。

7.7.2巡检人员应身体健康，精神状态良好。

7.7.3作业前应对巡检人员进行安全和技术交底。

设备准备

7.8.1无人机巡检系统在变电站首次飞行前，应组织巡检试飞，确保无人机巡检系统满足检作业要求。

7.8.2作业前应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。

7.8.3巡检人员应确认无人机电池电量充足，零部件、工器具及保障设备携带齐全。

7.8学兔兔.4任务设备应进行调试、校准。标准下载

8作业实施

变电站无人机巡检作业应按GB26860的规定执行工作票制度、工作监护制度、工作许可证制度、

工作间断转移和终结制度。

作业现场应远离人群密集、无线电干扰等影响无人机飞行安全的区域。

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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 m，巡检人员应与无人机保持安全

距离。

巡检人员应确认被巡检对象与巡检作业要求一致，并确认被检对象已进入安全检测状态后方可开

展下一步作业。

巡检系统起飞前，无人机操作员应确认以下事项：

a)现场环境符合作业工况要求；

b)现场人员状态良好；

c)无人机巡检系统符合作业要求并通过自检。

在5 ℃以下的低温环境作业，应将电池预热后再起飞。

作业现场存在强电磁干扰时，应暂停或终止巡检作业。

作业阶段环境发生恶化，威胁巡检系统飞行安全时，应控制其返航或在安全区域紧急降落。

无人机巡检作业过程中出现交通冲突，巡检人员应采取应急措施，及时规避。

巡检系统通信链路长时间中断，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。

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。

巡检系统发生坠机事故，应立即上报并妥善处理残骸。

巡检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巡检人员，无替补巡检

人员，应终止作业。

超视距运行时，巡检系统宜采用自动模式或半自动模式完成作业，无人机操作员应能随时控制无

人机，紧急状态下应控制其返航或在安全区域紧急降落。

巡检系统返航降落后，应及时确认巡检数据的完整性和有效性，巡检数据无效或有缺失应立即补

检。

巡检作业完成后，巡检人员应如实填写无人机巡检记录（见附录C），确认后存档。

巡检作业中发现的紧急重大缺陷或隐患应立即上报，并形成初步报告。

采用红外热成像仪的作业实施过程应符合DL/T664的规定；采用激光雷达的作业实施过程应符

合CH/T8024的规定。

9数据整理分析

数据整理

9.1.1巡检数据应采用统一的文件格式和命名方式进行管理。

9.1.2同一类型巡检数据中，不同格式的巡检数据应采用无损的方法转换为统一的文件格式。

9.1.3巡检数据中涉及涉密或敏感地理信息、个人隐私等数据应进行脱敏处理。

9.1.4巡检数据中的无效数据应进行清理。

9.1.5巡检数据应包括无人机飞行路径、任务设备姿态、任务设备采集数据等无人机飞行记录，应对

数据的完整性进行检查。

学兔兔9.1.6巡检数据宜采取处理措施以提升巡检结果的精度和有效性。标准下载

数据分析

9.2.1巡检数据的分析结果应包括下列内容：

a)巡检对象缺陷位置、形状、大小；

b)缺陷的分类和分级；

c)巡检对象的运行状态和缺陷劣化趋势及缺陷处理建议。

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9.2.2红外热成像仪的数据分析按DL/T664执行。

9.2.3激光雷达的数据处理、质量控制、检查验收、成果上交应符合CH/T3014的规定。

9.2.4巡检数据分析宜采用人工智能技术加速缺陷的识别和定位。

巡检报告

巡检作业完成后应形成巡检作业报告（见附录D），报告主要内容应包括但不限于：

a)概述：简要说明巡检作业的整体情况，包括巡检作业项目名称、任务来源、作业对象和目标、

计划与实际完成情况；

b)巡检作业执行情况：包括巡检设备和巡检人员情况、巡检作业流程和过程记录、数据处理和

数据质量检查情况；

c)巡检数据分析结果；

d)飞行时间。

10设备管理

应收集和整理无人机巡检作业系统相关设备的技术资料，建立设备技术资料档案。

设备应建立使用记录档案，设备入库、出库、备件更换应有记录。

无人机巡检系统检查、保养应符合设备技术要求。

当无人机巡检系统动力系统、控制系统、通信链路、任务设备及操作系统等主要组成部件更换或

升级后，应组织试验检测，确保无人机巡检系统满足巡检作业要求。

无人机巡检系统应在专用库房进行存放和维护保养，设备储放应采取防潮、防霉、防雾措施。

无人机巡检系统长期不使用，应定期启动，检查设备状态。如有异常现象，应及时调整、维修。

电池应存放在专用电池箱内，宜将电量控制在40％～60％，并确保存储温度在规定范围之内；

电池彻底放电后不应长时间存储。

电池出现异味、发热、变形、变色或其他异常现象，应立即从无人机或充电器上取出并作废弃处

理。

电池报废前应将电池完全放电，并遵循当地电池回收和弃置规定置于指定电池回收箱内。

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

运输过程中应做好防振、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。

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附录A

（规范性）

无人机巡检系统、无人机及任务设备

A.1无人机巡检系统

A.1.1组成

变电站无人机巡检系统应包括无人机分系统、巡检管理分系统和综合保障设备。

A.1.2无人机分系统

A.1.2.1无人机分系统应由无人机、任务设备及控制站组成。

A.1.2.2无人机应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。

A.1.2.3任务设备可采用可见光设备、红外热成像仪、紫外线成像设备、激光雷达等数据采集设备，

及探照灯、辅助除冰等作业设备。

A.1.2.4控制站应包括控制设备、显示设备、飞行控制软件等。

A.1.3巡检管理分系统

巡检管理分系统应具备巡检规划、任务执行、数据存储、数据分析、设备管理等功能。

A.1.4综合保障设备

综合保障设备应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、光通量计等。

A.2无人机

A.2.1基本要求

A.2.1.1无人机外观应无明显变形和伤痕；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。

A.2.1.2机头机尾应有明显标识，机身应设置航行灯。

A.2.1.3无人机分系统挂载任务设备在无风环境悬停的最大时间应不小于25 min。

A.2.1.4无人机宜具备机载追踪功能，或可加装机载追踪装置。

A.2.2巡检模式

A.2.2.1自动模式

A.无人机在巡检过程中无须人工操作，可自动识别巡检对象，实时进行任务规划，自主飞行，

学兔兔自动完成巡检数据采集。标准下载

A.无人机应自动与变电站设施设备保持安全距离，当无人机出现偏离作业路径或者其他危险

状况时，由巡检人员切换至手动飞行模式，中止作业并返航。

A.2.2.2半自动模式

A.巡检作业前预先设计飞行路径，无人机根据预设路径自主飞行。

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A.无人机出现偏离作业路径或者其他危险状况时，由巡检人员切换至手动飞行模式，中止作

业并返航。

A.作业过程中，需巡检人员参与进行巡检数据采集并监控作业过程。

A.2.2.3手动模式

巡检作业中，无人机的飞行控制和巡检数据采集均由巡检人员手动控制完成。

A.2.3飞行控制

A.2.3.1多旋翼无人机巡检系统在地面风力条件小于或等于5.4 m/s的工况下，悬停控制偏差应不大

于1.5 m，航迹控制偏差应不大于4 m。

A.2.3.2固定翼无人机巡检系统在地面风力条件小于等于5.4 m/s的工况下，航迹控制偏差应不大于

10 m。

A.2.3.3通视条件下，无人机有效控制及图像传输距离应不小于2 km。

A.2.4安全控制功能

A.2.4.1开机自检

无人机巡检系统应具备开机自检功能，在开机后对动力系统、电池状态、遥测遥控及导航定位等功

能进行自检，出现异常时应锁死，禁止起飞。

A.2.4.2感知与避让

无人机应具备感知与避让功能，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。

A.2.4.3实时飞行监测

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。

A.2.4.4断点续飞

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，能定位到中断点位置

并继续执行任务。

A.2.4.5自动返航

无人机应具备自动返航功能，在低电量、任务中断、完成任务或发生异常时可自动触发返航指令，

按预设返航航线返航、降落。

A.2学兔兔.4.6飞行区域限制标准下载

A.无人机应具备在禁飞区域及限飞区域限制飞行的功能。

A.在航线规划和巡检作业时，应能手动或自动设置无人机限制飞行区域的位置、大小和时间。

A.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；抵近限飞区域时，应自

动中断任务，悬停等待或自动返航。

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A.2.4.7应急控制

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

一键返航或紧急降落。

A.2.4.8报警和记录

无人机发生动力、电池、遥测遥控、导航定位、传感器、数据传输、任务设备等故障时，应具备异

常情况报警和记录功能。

A.2.4.9数据记录

无人机应具备数据存储和导出功能，数据应包含无人机飞行参数、任务设备状态、操控记录、飞行

故障、巡检数据等信息。

A.2.5环境适应性

A.2.5.1无人机巡检系统在-10 ℃～50 ℃环境下应正常工作。

A.2.5.2多旋翼无人机在10 min平均风速不大于8 m/s，瞬时风速不大于10.7 m/s的环境条件下应能

正常作业。

A.2.5.3固定翼无人机在10 min平均风速不大于10.8 m/s，瞬时风速不大于13.8 m/s的环境条件下应

能正常作业。

A.2.5.4无人机巡检系统应符合变电站巡检作业海拔要求，对于2 500 m以上海拔巡检作业宜使用高原

型无人机。

A.2.6电磁兼容

A.2.6.1接触放电试验和空气放电等均应不低于GB/T17626.2—2018规定的a）级。

A.2.6.2射频电磁场辐射抗扰度应不低于GB/T17626.3—2016规定的b）级。

A.2.6.3工频磁场抗扰度应不低于GB/T17626.8—2006规定的a）级。

A.2.6.4脉冲磁场抗扰度应不低于GB/T17626.9—2011规定的a）级。

A.2.7防护等级

无人机子系统的防护等级应不低于GB/T4208—2017规定的IP43。

A.3任务设备

A.3.1可见光设备

A.3.1.1设备有效像素应不低于2 000万像素。

A.3.1.2设备支持的存储卡容量应不低于64 GB，存储卡读写等级不应低于class 10。

学兔兔A.3.1.3应配备三轴无刷云台，俯仰角度宜为-90°～+30°。标准下载

A.3.2红外热成像仪

A.3.2.1响应波段宜为7.5 m～14 m。

A.3.2.2分辨率宜为640像素×480像素。

A.3.2.3采样速率：无人机悬停状态的静态目标检测不宜低于7.5 Hz，其他应用场景不宜低于25 Hz。

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A.3.2.4测温范围应覆盖-20 ℃～+135 ℃。

A.3.2.5噪声等效温差：环境温度在23 ℃±5 ℃，相对孔径为1时，应小于0.06 ℃。

A.3.2.6测温一致性：在20 ℃～100 ℃范围内，测温精度误差应不大于±2 ℃。

A.3.2.7应配备三轴无刷云台，俯仰角度宜为-90°～+30°。

A.3.2.8应支持拍照及录像，照片应包含原始温度信息，有明确的格式解析接口。

A.3.3紫外线成像设备

应符合GB/T37141.1的规定。

A.3.4激光雷达系统

A.3.4.1点云数据密度应不低于25点/m2，点云数据高程精度应符合CH/T8024中的规定，有效点云

采集速率应不低于100 000点/s。

A.3.4.2激光雷达探测距离在20％反射率情况时，有效探测距离应不低于100 m。

A.3.4.3激光等级应为1级。

A.3.4.4IMU的侧滚角和俯仰角测角精度应不大于0.025，航偏角测角精度应不大于0.08。

注：IMU为惯性测量单元（Inertial Measurement Unit）。

A.3.5防护等级

任务设备的防护等级应不低于GB/T4208—2017规定的IP43。

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附录B

（规范性）

无人机巡检作业流程

无人机巡检作业流程见图B.1。

开始明确流程信息收集空域规划航线规划

工作票办理空域申请设备准备人员准备巡检任务点规划

出库检查工作许可系统检查无人机起飞巡检飞行

数据整理分析入库检查工作终结设备回收返航降落

维护保养结束

图B.1无人机巡检作业流程图

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附录C

（资料性）

无人机巡检记录

无人机巡检记录见表C.1。