For Low altitude Economy  Knowledge Graph driven Unmanned Aerial Vehicle  UAV  power Inspection Path planning

wuhanlin; zhangjie; wangteng; wuyinan

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

For Low altitude Economy Knowledge Graph driven Unmanned Aerial Vehicle UAV power Inspection Path planning

更新时间：2026-04-08

- For Low altitude Economy Knowledge Graph driven Unmanned Aerial Vehicle UAV power Inspection Path planning
- Issue 2, (2026)
- 作者机构：
  
  国电南京自动化股份有限公司南京航空航天大学经济与管理学院江苏瑞达电力设备有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC：
- Published：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
wuhanlin, zhangjie, wangteng, et al. For Low altitude Economy Knowledge Graph driven Unmanned Aerial Vehicle UAV power Inspection Path planning[J]. 2026, (2).
DOI：

wuhanlin, zhangjie, wangteng, et al. For Low altitude Economy Knowledge Graph driven Unmanned Aerial Vehicle UAV power Inspection Path planning[J]. 2026, (2). DOI：

摘要

为解决当前无人机电力巡检风险评估多限于时间、经济等单一维度，以及路径规划缺乏基于任务逻辑驱动的动态路径调整能力等问题，文中提出了一种基于知识图谱的多目标智能巡检路径规划方法。首先考虑设备老化程度、故障概率与剩余寿命三个方面，构建风险评估模型；然后综合考虑无人机飞行速度、爬升率与续航能力等性能约束，构建融合时间成本、安全性、经济性与覆盖完整性的多目标优化函数；最后提出一种改进A*算法，将三维路径规划问题转化为多目标优化问题并求解最优路径。实验结果表明，相较于传统方法，文中方案将障碍物冲突率从最高3.5%降低至1.2%、单位杆塔巡检能耗从最高0.30kW?h/基降低至0.26kW?h/基，且在算法收敛速度、路径覆盖率与巡检合规性方面也有明显提升。文中方案为电力系统智能化巡检与低空经济应用提供了可行的技术路径。

Abstract

To address the current issues in the risk assessment of unmanned aerial vehicle (UAV) power inspection

which is mostly limited to single dimensions such as time and economy

and the lack of dynamic path adjustment capabilities based on task logic in path planning

this paper proposes a multi-objective intelligent inspection path planning method based on knowledge graphs. Firstly

considering the aging degree

failure probability and remaining life of the equipment

a risk assessment model is constructed. Then

taking into account the performance constraints such as the flight speed

climb rate and endurance of the UAV

a multi-objective optimization function integrating time cost

safety

economy and coverage completeness is constructed. Finally

an improved A* algorithm is proposed to transform the three-dimensional path planning problem into a multi-objective optimization problem and solve the optimal path. The experimental results show that compared with the traditional methods

the scheme in this paper reduces the obstacle conflict rate from the highest 3.5% to 1.2%

and the energy consumption per tower inspection from the highest 0.30kW?h/base to 0.26kW?h/base. Moreover

there are also significant improvements in algorithm convergence speed

path coverage rate and inspection compliance. The scheme in this paper provides a feasible technical path for the intelligent inspection of power systems and low-altitude economic applications.

关键词

Keywords

references

刘浩杰.低空经济助力现代化产业体系建设的内在逻辑和实现路径 [J]. 中国经贸导刊，2025（3 上）：55-58.

赵超锋.中国低空经济发展现状、问题与对策研究 [J]. 经济师，2025（6）：46-49.

陈航.浅谈无人机航道测绘在发展低空经济战略中的作用和意义 [J]. 珠江水运，2024（11）：11-14.

王群伟.低空经济助力低碳未来 [J]. 经济界，2025：19-22.

卢宁，赵丽，张慧，等.电力无人机智能巡检的安全之道 [J]. 劳动保护，2025（5）：17-19.

沈占胜，丁立卿.低空经济：理论焦点及研究展望 [J]. 企业科技与发展，2025（1）：1-11，21.

戴融，武昊.地铁巡检场景的无人机安全风险评估机制研究 [J]. 铁路通信信号工程技术，2025，22（6）：9-16.

吴越，杨迎卯，厉万力，等.复杂场景下基于计算机视觉分析技术的无人机智能运维应用 [J]. 城市轨道交通，2025（6）：63-67.

于坤鹏，张宇，李娜，等.电力设备无人机巡检优先级评估框架构建与应用 [J]. 电力系统保护与控制，2024，52 (6)：45-53.

饶林伟，陈明，赵伟，等.基于遗传算法的光伏电站无人机巡检路径优化 [J]. 太阳能学报，2023，44 (8)：198-205.

王若晨，刘畅，张萌，等.国内无人机电力巡检研究热点与趋势 —— 基于知识图谱分析 [J]. 电力自动化设备，2025，45 (2)：1-9.

顾广民，刘昊，赵力可，等.基于深度学习的光伏配电网无人机自主巡检路径规划 [J]. 东北电力技术，2025，46 (3)：23-27.

李书清.基于改进 RRT 的无人机电力巡检路径规划研究 [J]. 电力系统保护与控制，2025，53 (8)：38-45.

谭明，黄伟，吴涛，等.动态自适应蚁群算法在大型电站无人机巡检路径优化中的应用 [J]. 电力科学与工程，2024，40 (11)：28-35.

李延通，赵阳，孙亮，等.光伏电站无人机巡检“选址-路径”双目标优化模型 [J]. 可再生能源，2023，41 (7)：890-897.

兰昊，米珂，程帅，等.无人机用于输电线路巡检的作业流程及应用 [J]. 能源研究与信息，2019，35 (4)：241-246.

罗文延，黄涛，谢辉，等.基于 AI 的光伏电站无人机巡检系统设计与优化 [J]. 电力自动化设备，2024，44 (9)：189-196.

张挺仑，王浩，李想，等.考虑覆盖与能耗的无人机电力巡检三目标优化模型 [J]. 电网技术，2025，49 (4)：1523-1531.

张彪，李刚，王强，等.融合改进 RRT 与 GA 算法的林区输电线路无人机巡检路径优化 [J]. 林业工程学报，2024，9 (3)：156-163.

孟井煜枫，张健，刘杰，等.基于 YOLOv5 的风电叶片损伤无人机检测模型 [J]. 中国电机工程学报，2025，45 (1)：321-330.

王恩民，周明，吴昊，等.多源数据融合的风机叶片裂纹无人机定位方法 [J]. 仪器仪表学报，2024，45 (5)：123-131.

周国琼，刘敏，张毅，等.基于动态避障的道路巡检无人机路径规划 [J]. 公路交通科技，2024，41 (6)：142-149.

赵力可，顾广民，刘昊，等.光伏配电网无人机巡检多源感知技术研究 [J]. 电力科学与技术学报，2025，40 (2)：78-85.

刘波，陈国信，洪炳黑，等.电力巡检智能无人机硬件系统集成设计 [J]. 电子技术应用，2025，51 (3)：89-94.