输电线路无人机智能精益化巡检技术应用

钱骁

摘要：在输电线路巡检中使用无人机技术，能够使输电线路稳定性、可靠性得到提高。我国输电线路巡检无人机安全距离确定方法还在不断发展中，需要不断对其进行优化，以适应社会发展，未来对此方面工作可以继续深入研究，实现输电线路巡检无人机安全距离确定内部更加精准的检测，同时防止强电干扰。在具体使用过程中，要求工作人员重点分析无人机巡检输电线路技术，保障输电线路的正常使用。基于此，本文主要分析了输电线路无人机智能精益化巡检技术应用。

关键词：输电线路;无人机;智能巡检

引言

無人机自主巡检系统已在国家电网有限公司输电线路试点运行，配置无人机、无人机固定机场和无人机运维管控系统，实现了无人机一键自主巡检、精准起降、精细化巡检、远程监控等电力巡检任务。在巡视输电线路的过程中，使用无人机可以取得最佳的效果，将工作人员的工作失误降到最低，显著提升巡视人员的工作质量和工作效率，发现输电线路的潜在隐患，使输电线路的安全满足运行标准。

1输电线路巡检内容

输电线路巡检工作的主要内容包括线路本体、金具、绝缘子、导地线、附属设备、走廊通道、电力设备的巡视和检查，对巡检范围中输电线路具体运行情况掌握，对输电线路运行过程中的故障及时发现并且上报，使线路运行更加的稳定。目前，输电线路巡查主要包括特殊、故障、正常3种巡视方式，不管在传统工作中开展哪种巡视类型，都是使用人工地面巡查。只有在出现特殊情况的时候才会通过工作人员登塔进行巡视，此种巡查模式无法充分发挥巡检工作的功能与作用。另外，传统的人工巡查方式无法满足目前不同运行情况线路的巡视需求，对开展巡检工作有效性造成了影响，浪费大量的人力资源，对输电线路安全、稳定的运行造成了影响。

2输电线路无人机自主巡检技术

尽管线路所在的地形地貌、风速风向等现场环境和作业时的起始地点、天气有所不同，无人机巡检路径规划都需要遵循面向大号侧先左后右、从下至上（对侧从上至下）、先小号侧后大号侧的基本原则。依据这个基本原则，不同飞手因对业务的熟练程度不同所拍摄的巡检图像大相径庭，经常出现虚焦、部件主体不突出等问题，图片拍摄效果不好将直接影响后续根据图像识别诊断部件缺陷的准确率。同时，面对输电线路巡检复杂的应用环境，无人机受其自身软硬件条件的限制，如自身的续航能力、重量和尺寸，无法形成持续有力的作业能力。无人机巡检采集的大量影像，需由人工逐一筛选、识别线路设备缺陷，并分类归档存储，工作量大，效率低。

3应用无人机电力巡检技术重要性

第一，输电线路周围环境复杂、覆盖范围广。通常，大型电源网络由较多的负荷中心组成。为了确保公用事业具有足够高质量的电力，相关的电力网络也安装在陡峭的地形和恶劣的条件下。因此，输电线路、电线杆、铁塔等运行环境较差，电力传输功能可能会受到削弱，输电线路的检查工作尤为重要。

第二，详细分析我国各个地区的电力公司的人员配备情况，各个级别的城市中约有100名输电人员，输电线路绵延数千公里，但在平原上，丘陵和山脉遍布大约相同，每个占1/3。生产一线线路检查的人员较少，受到地形限制，崎岖地区输电线路巡检周期较长、频次较低，诸如维护、检修之类的任务，因此，线路检查工作很难很好地完成。

第三，电动无人机是一种新型的电检机，具有许多可靠性能的开发技术，如无线遥控技术和固定水平导航技术，这是当前最先进的技术。无人机出色的远程控制性能可以大大提升工作效率，所涉及的工人不必亲自在困难的条件下检查杆塔、导地线。更重要的是，无人机的检查更加细致。工作人员可以操控无人机对杆塔、金具等进行仔细观察，避免了手动检查过程中肉眼看到的视觉偏差以及光学器件性能而引起的错误。

4输电线路无人机智能精益化巡检技术应用

4.1构建智能巡检平台

根据线路运检隐患的具体情况，以多旋翼无人机为平台，通过挂载不同类型的图像及点位数据采集智能设备以实现对电力线路及附属设备的全方位故障检测，提高数据智能化采集效率。通过软件与硬件融合搭建无人机智能巡检平台，集成数据中央处理、分析前端显示和隐患后端管理，智能开展无人机巡检计划管理和隐患消缺管理，按照精益化的管理要求对图片和点位数据进行归档存储。通过智能巡检系统进行大数据分析，深度融合无人机巡检和人工巡检数据，生成报表和数据，并实现三维可视化展示，为输电运检提供可靠数据支撑。

4.2无人机智能巡检技术要点

（1）自主巡检技术

第一，示范路线学习

在巡检时，无人机能够精准地记录清楚操作的航点位置信息以及对应姿态，并将这些内容存储在自带的任务列表中。不仅如此，若下次需执行相似任务时，无人机可自动根据已有信息来自动完成巡检任务。

第二，建模定位技术

该技术以RTK技术（载波相位差分技术）为基础，即通过“三维点云轨迹”来进行规划，从而完成自主巡检。另外，在点采集时候，一般会利用激光雷达扫描或倾斜摄影技术。其中，具备精度高、全天候、速度快等优势的激光雷达扫描技术，能够帮助无人机获得高精度激光点云，并依据此来构建出三维地图模型，从而提取出关键特征的空间参数。

（2）影像智能识别技术

使用无人机巡察时，往往都会使用在设施密集、以尺度立体结构为主的线路中，该部分区域普遍存在设施相互遮挡、背景干扰强、缺陷难以区分等巡察难点。其主要内容为检测图像。这是因为，所检测出图像质量在缺陷智能识别方面尤为关键，因此需应在重点推广定位和拍摄技术的同时，对应地使样本在数量与质量上更具丰富性，从而增加样本积累基数，以更好地实现集中标注、提高缺陷发现率、降低误报率。

4.3加强环节贯穿衔接

强化巡视计划的制定、展示和前置管理，启动巡检计划之后，无人机智能巡检平台自动统计巡视任务进程，及时掌握无人机巡视进度，形成运行数据和运维资源自主分析、分配建议和科学调配。配合输电线路实际运行状态、微地形、微气象特殊气候等多样性的线路运维环境，分析重点巡检环节和区域，优化线路巡检周期、线路通道砍伐，支持差异化运维管理。将所有的人巡和机巡成果数据、缺陷消除前后图片数据，支持二维图片和三维点位全景模型上传，随时从巡检平台查阅数据资料，通过将海量的图片数据和结果数据进行深度融合，充分利用无人机智能巡检平台的海量运检数据，为检修策略的制定和对辅助设备进行状态评价提供有力的数据支撑。

结束语

综上所述，无人机智能巡检技术是当前最有效、最具发展前景的新方法，采用高效智能的无人机巡检模式来降低线路运维压力，可以有效保障电力主网安全，提高设备运行状态管控水平，更好地弥补人工巡检劳动强度大、耗时长、效率低等不足。在无人机投入到工作中以后，大大提升了输电线路巡视工作的效率，巡视人员的人身安全也得到了保障。然而，在无人机巡检作业的过程中，若未按照作业指导书或未做足相应的准备工作，必定会影响机巡作业的效率以及安全。

参考文献

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