国网江苏超高压：无人机挂载式绝缘子零值带电检测机器人及应用

2026年4月23日，在“2026空天地一体化智能巡检大会暨第11届全国无人机电力应用技术高峰论坛”上，“金巡奖”第8届全国电力巡检技术创新应用评选结果公布。

国网江苏省电力有限公司超高压分公司凭借其“无人机挂载式绝缘子零值带电检测机器人及应用”案例，获得“电力机器人创新应用案例奖”。

本成果聚焦绝缘子智能检测机器人核心技术瓶颈，围绕机械结构优化、智能挂取、自动化检测三大关键领域开展系统性攻关，成功研制绝缘子多功能智能检测通用机器人，并推广至现场应用。

1.发明适用于耐张串的通用型带电作业测零机器人

首创可调式多串同测增稳结构，提出双侧宽量程、调摆检测方法，具备单串、双串、三串同时测量能力，实现对盘径255mm-420mm瓷绝缘子的测量支持。提出交流220kV-1000kV宽电压等级带电作业安全防护技术，通过优化电磁屏蔽等电位连接与绝缘设计，系统性解决同类产品通用性差、依赖停电检修作业的问题。

2.首创绝缘子检测机器人无人机智能挂取技术

突破复杂环境下的耐张串高精度识别技术和基于双目识别的无人机智能飞控技术，实现无人机在耐张串上挂取测零机器人的自主航线规划和精准姿态控制，40秒内即可完成搭载机器人在绝缘子串的自动挂取，一次挂取成功率在90%以上。在国际上率先开创了测零机器人在耐张绝缘子串上自动挂取应用的先河，填补了技术空白。

图：智能挂取现场应用

图：无人机智能挂取机器人终端界面

3.首创多功能自动检测技术

首创高压冲击-电场融合检测技术，实现对绝缘子的快速检测及劣化绝缘子的精确定位，两种检测方式相互验证、互补增效，大幅提升检测准确率与效率；发明绝缘子检测机器人自动化系统，机器人移动速度≥130mm/s，可精确操作探针接触绝缘子进行检测，实现检测全过程无人化，颠覆传统手动遥控操作模式。

图：电场检测原理图      

图：双伞绝缘子串试验距离效果图

图：自动检测现场图

1.安全风险显著降低：通过机器人替代人工登塔作业，彻底消除高空坠落、触电等安全风险，保障人员生命安全。

2.检测效率大幅提升：相比传统检测方式，效率提升4倍，原1基特高压杆塔需12工时，机器人检测仅需3工时；同时，人员不再登高作业，劳动强度降低80%，大幅减少人力成本。

3.经济效益突出：单次检测按减少停电5天计算，1条特高压线路可多增加供电量上亿千瓦时，经济和社会效益显著。

4.社会效益显著：实现220kV及以上电压等级带电检测，大幅减少停电时间，提升供电可靠性；成果被《江苏电力报》等权威媒体专题报道，推动输电运检向智能化、无人化转型。

本项目以解决绝缘子检测“通用性差、挂取低效、检测单一、高度依赖人工”的行业痛点为核心，遵循需求分析→技术研究→装备研制→现场应用的技术路线，具体技术路线如下：

图：技术路线图

1.通用型带电作业机器人平台

1）采用可调式多串同测增稳结构，重心配比优化，适用于高低串、非平行串等全类型耐张串，具备单串、双串、三串同时测量能力；

2）提出双侧宽量程、可调摆动探针结构，支持盘径255mm~420mm瓷绝缘子测量；

3）突破交流220kV-1000kV带电作业电磁防护技术，满足GB/T17626电磁兼容标准。

2.无人机智能挂取系统

1）基于SIFT+CNN的耐张串高精度识别算法，识别准确率>95%，单次识别时间<2s；

2）双目视觉及自主飞控算法，实现无人机自主航线规划与精准挂取，对接精度±10cm，挂取时间<40s，成功率>90%；

3）研制智能飞行控制器与多关节柔性载具，支持状态感知与远程控制。

3.多功能自动检测系统

1）首创高压冲击-电场融合检测机制：电场阵列法快速筛查（准确率>95%），高压冲击法精确定位（误差≤±1%），机器人移动速度≥130mm/s；

2）提出自动化检测技术，基于双光电传感器构建绝缘子三维轮廓模型，实现“移动扫描—动态建模—精准触测”闭环，检测全过程无人化。

本项目研发的无人机挂载式绝缘子零值智能检测机器人，核心适用于220kV-1000kV电压等级架空输电线路耐张串瓷绝缘子的带电零值检测，具体细分应用场景如下：

1.超/特高压输电线路日常带电巡检：针对超特高压主干输电线路，开展绝缘子定期零值检测，替代传统停电人工登塔检测，保障主干电网供电连续性与稳定性。

2.绝缘子投运后合规检测：按照DL/T626《劣化悬式绝缘子检测规程》要求，应用于瓷绝缘子投运后3年内全面检测及后续每6年至少一次的零值检测，满足行业合规检测需求。

3.电网缺陷隐患专项排查：针对电网迎峰度夏、迎峰度冬等关键时段，开展绝缘子劣化缺陷专项排查，快速识别零值、劣化绝缘子，提前处置隐患，从源头防范电网闪络、掉串等安全事故。

4.停电检修前绝缘子检测：在输电线路停电检修前开展全线路绝缘子检测，提前定位劣化绝缘子点位，精准筹备备品备件，避免因检修窗口期短、缺陷排查不提前导致的绝缘子更换不及时问题，提升停电检修作业效率与成效。

5.复杂工况下绝缘子检测：适用于高低串、非平行串（间距变化）、35°坡度绝缘子串，适配输电线路野外复杂作业场景。

此外，该技术成果可拓展应用于发电厂、变电站内相关绝缘子设备的检测，为电力行业全场景绝缘子智能化运维提供技术支撑。

1.“机器人+无人机”协同作业模式：聚焦绝缘子检测“停电作业效率低、带电检测受限制、机器人设备通用性差”的电力行业共性难题，形成“无人机挂载—机器人检测—无人机回收”作业方式，实现技术研究与现场应用的深度融合。

2.多重智能检测技术路径：突破单一技术研发思维，打造“挂载-检测-取回”全流程自动化作业体系，实现从“人工登塔”到“机械代人”、从“停电检测”到“带电检测”、从“单一检测”到“融合检测”的三重转变，形成可复制、可落地的绝缘子智能检测整体解决方案。

3.“产学研用”协同攻关机制：以国网江苏省电力有限公司超高压分公司为核心，依托企业现场运维的丰富经验，联合科研机构与制造企业，开展核心技术攻关与装备研制，实现技术成果快速落地现场应用。

1.全国推广潜力巨大：绝缘子零值检测是全国电力企业架空输电线路运维的共性需求，全国220kV及以上线路待检瓷绝缘子数量超千万片，而当前行业仍以传统人工检测为主，缺乏高稳定、智能化的带电检测装备。本项目成果解决了特高压线路带电检测的技术瓶颈，操作简便、效率高、安全性强，具备在国家电网、南方电网各省市分公司及地方电力企业全面推广的条件。

2.多领域拓展应用：技术成果可拓展应用于发电厂、变电站等电力场景的绝缘子检测，同时无人机智能挂取、多物理量融合检测、机器人自动化作业等技术可迁移至输电线路其他设备（如金具）的智能检测，为电力设备智能化运维提供技术参考；此外，项目产业化可带动无人机、高精度传感器、人工智能算法、特种机器人制造等相关产业协同发展，具备良好的产业带动效应。