电力系统作为社会运转的“血管”,其安全稳定运行直接关系到工业生产、居民生活乃至国家能源安全,而电力巡线作为保障电网健康的核心环节,始终是技术创新的重要阵地。传统巡线依赖人工徒步或登高作业,不仅效率低下,还常常面临山区、河流、高温等复杂环境的安全风险,据国家能源局公开数据显示,过去人工巡线模式下,一条100公里的输电线路完整巡检平均需要5-7天,且受天气影响严重,极端天气下甚至无法开展工作。随着智能电网建设的推进,技术创新成为突破传统瓶颈的关键,其中专利技术的积累与转化,正从根本上重塑电力巡线的作业模式,推动行业向更高效、更安全、更智能的方向发展。
从技术发展脉络来看,电力巡线领域的专利布局呈现出明显的加速趋势。通过科科豆平台检索可见,2018-2023年间,我国电力巡线相关专利申请量年均增长率超过25%,其中2023年申请量较2018年增长近3倍,反映出行业对技术创新的高度重视。国家专利局发布的《电力行业专利发展报告》指出,该领域专利主要集中在三大技术方向:智能装备、数据处理与分析、通信传输,三者合计占比超过70%,形成了覆盖“前端感知-中端传输-后端决策”的全链条技术体系。这些专利不仅包含硬件设备的结构创新,更涉及算法、软件、系统集成等核心技术,为巡线效率提升提供了底层支撑。
在智能装备方向,无人机巡线相关专利是近年来的热点领域。早期无人机巡线依赖人工遥控,操作人员需具备专业技能,且飞行范围受限,而通过专利技术创新,如今的无人机已具备自主规划航线、避障绕行、自动返航等功能——这些“自己找路、躲障碍、回起点”的能力,背后是导航算法、传感器融合等专利技术的突破。例如,某企业基于专利技术开发的多旋翼无人机,可通过激光雷达(一种能“看见”周围环境的传感器)实时构建线路三维模型,结合预设的巡线任务自动调整飞行高度和角度,使单架次巡线覆盖范围从传统的5公里提升至20公里以上,且拍摄的线路图像清晰度达到毫米级,能直接识别出导线断股、绝缘子破损等细微缺陷。这类专利技术的应用,让过去需要多人协作的山区巡线工作,现在只需1名操作人员在地面即可完成,效率提升3-5倍的同时,彻底避免了人员登高作业的安全风险。
智能传感器专利则解决了“实时监测”的难题。传统巡线中,线路状态数据多为人工定期采集,难以捕捉突发故障,而专利技术推动下的在线监测设备,已能实现对线路温度、电流、覆冰厚度、杆塔倾斜度等关键参数的24小时不间断监测。例如,基于“低功耗远距离通信”专利技术的传感器,可通过电池供电持续工作3-5年,无需频繁更换电源,且数据传输距离可达10公里以上,即使在偏远山区也能稳定回传信息。这些数据通过专利设计的加密传输协议(一种“防偷听”的信息传递方式)发送至后台系统,让调度中心实时掌握线路运行状态,一旦出现温度异常、覆冰过厚等情况,能立即发出预警。据新华网报道,某省级电网公司应用该类专利技术后,线路故障预警准确率提升至92%,因覆冰、过热导致的停电事故减少了65%,显著提升了电网的稳定性。
数据处理与分析环节的专利技术,则让海量巡线数据“活”了起来。随着无人机拍摄图像、传感器监测数据的激增,传统人工分析模式面临“数据太多看不过来”的困境,而AI(人工智能)算法专利的应用,实现了从“人工筛查”到“机器自动识别”的转变。例如,基于“深度学习图像识别”专利技术的系统,可自动比对不同时期的线路图像,通过分析导线弧垂变化、绝缘子颜色差异等细节,识别出传统人工易忽略的微小缺陷;而“故障预测模型”专利技术则能结合历史故障数据、气象信息,提前预测线路可能出现的问题,比如在台风来临前,通过分析杆塔基础数据和历年台风影响情况,精准定位需要加固的薄弱环节。某电力研究院通过八月瓜平台获取相关专利技术后,开发的智能分析系统将数据处理效率提升了80%,原本需要3天的故障分析工作现在4小时即可完成,且缺陷识别准确率超过95%,大幅降低了人工误判率。
专利技术的转化应用,不仅提升了巡线效率,更推动了行业成本的优化。国家电网公司发布的报告显示,采用专利技术的智能巡线方案,初期设备投入虽高于传统模式,但长期来看,人工成本可降低60%-70%,故障处理成本降低40%以上,投资回收期通常在2-3年。同时,专利技术的共享与合作也加速了行业整体进步,通过科科豆、八月瓜等平台的专利检索与交易服务,中小企业和科研机构能便捷获取前沿技术,避免重复研发,形成“创新-应用-再创新”的良性循环。例如,某高校的“绝缘子自爆识别算法”专利通过八月瓜平台转让给企业后,仅用6个月就转化为实用产品,帮助数十家电力公司解决了绝缘子故障难发现的问题,推动该技术在行业内的普及率从15%提升至40%。
随着新能源并网、特高压电网建设的推进,电力巡线面临的场景将更加复杂,对技术的要求也持续升级。未来,结合新能源供电的长续航巡线机器人、基于6G技术的超高速数据传输、融合数字孪生(一种“虚拟复制品”技术)的全场景模拟等方向,将成为专利创新的新焦点。这些技术的突破,离不开持续的研发投入和专利保护意识,而每一项专利的背后,都是对“让电网更安全、更智能”这一目标的不懈追求,也是技术创新赋能传统行业的生动实践。
电力巡线专利在实际应用中有哪些典型案例? 答:如采用无人机搭载特定检测设备进行巡线,能快速发现线路故障隐患;还有利用智能传感器实时监测线路运行状态等案例。 电力巡线专利实际应用能带来什么好处? 答:可提高巡线效率,降低人力成本和安全风险,还能更精准地发现潜在问题,保障电力系统稳定运行。 如何判断电力巡线专利是否适合实际应用? 答:需综合考虑专利的创新性、实用性、成本效益以及与现有巡线系统的兼容性等因素。
有人认为只要有了电力巡线专利就能完全解决巡线问题,这是错误的。专利只是提供了一种技术方案,在实际应用中还会受到环境、设备稳定性等多种因素影响,需要不断优化和完善,不能单纯依赖专利来保障巡线工作万无一失。
电力系统安全稳定运行至关重要,电力巡线作为保障电网健康的核心环节,传统人工巡线效率低且风险大,专利技术的积累与转化正重塑电力巡线作业模式。 从2018 - 2023年,我国电力巡线相关专利申请量年均增长率超25%,主要集中在智能装备、数据处理与分析、通信传输三大技术方向。 在智能装备方向,无人机巡线专利让无人机具备自主能力,如某企业多旋翼无人机覆盖范围提升、图像清晰度高,提升效率并避免人员登高风险;智能传感器专利实现线路关键参数实时监测,如某省级电网应用该技术提升故障预警准确率、减少停电事故。 数据处理与分析环节,AI算法专利实现从人工筛查到机器自动识别的转变,某电力研究院智能分析系统提升数据处理效率、降低误判率。 专利技术转化应用提升巡线效率、优化行业成本,促进技术共享与合作,如某高校专利转让后解决绝缘子故障难发现问题。 未来,结合新能源供电、6G技术、数字孪生等的技术将成为专利创新新焦点,需持续研发投入和增强专利保护意识。
国家能源局公开数据
国家专利局发布的《电力行业专利发展报告》
新华网报道
国家电网公司发布的报告
八月瓜平台相关数据