电力巡查

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2017-12-29

对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路�；で谋浠榭�，是供电企业一项繁重的日常事情。人工巡检是一种传统的巡检方式，也是目前输电线路巡检的主要方式。由于输电线路走廊地形环境庞大，在一些条件恶劣如跨江跨河或高山峻岭地域，沿线部门区段几乎没有巡视门路，这种巡检方式劳动强度大、事情条件艰苦，输电线路的运行情况得不到及时反馈。

截至2017年年底，国家电网公司系统各单元共配有种种型无人机1800余架,2017年度无人机累计巡检杆塔凌驾21万基，累计发现缺陷凌驾5万余处;凭据缺陷位置划分，以杆塔瓶口及以上位置线路设备及隶属设施缺陷为主，占75.8%;凭据缺陷品级划分，以一般缺陷为主，占87.2%;凭据缺陷类型划分，以金具类缺陷为主，占42.7%。

2013年，《国家电网公司输电线路直升机、无人机和人工协同巡检模式试点事情方案》宣布；

2015年，中国电科院起草《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》，并体例无人机巡检系统性能检测方案。

▍现状：电力巡检主要包罗：人工巡检、有人直升机巡检、无人机巡检三概略系。主要存在地形庞大、环境庞大、气候庞大、事情量庞大、新增项目多、高空作业危险性大、人工识别错误率较高、突发事件响应不及时的特点。

▍无人机巡检内容有：

范围巡检：违章树木、违章建筑、新架线路、新加建筑物、施工、大型设备移动巡检；

定点巡检：混凝土杆、铁塔、基座、斜拉线、变电设备；

精细巡检：防震锤、拉线、线夹、连接器、瓷瓶、弹簧销等巡检内容；

其他：防雷、接地、惊鸟器、警告牌。

▍围绕电力巡检无人机的3个要害技术：

无人机飞行平台自己性能：主要集中在的可靠性，包罗特定前文所提到的高海拔，低温特殊天气下的宁静事情能力，以及在特高压输电线路特殊电磁环境下，正常运作能力。实用性则是无人机使用与现有运输设备，维护设备相适应无需搭建特别的园地；

任务载荷收罗数据有效性：在移动飞行平台下，能有效识别要害目标，如销钉，线缆，螺母，绝缘子并在无人机有限飞行时间内尽可能多的收罗有效可识此外信息，并满足后期数据处置的的基天性能；

数据处置能力及对无人机收罗的数据能够有效：高效的判读，识别故障点，判断故障类型，形成有效陈诉，对历史信息有一定的处置能力。

▍机型种类：

牢固翼无人机电力巡检典型作业任务规划。以线路通道巡检为主，解决如周边物体对线路的威胁评估，地质环境变化，植物生长，线路上大尺度物体检查如鹞子、鸟巢等；

小型中型旋翼机主要任务是塔体的精细巡检，其中小型多旋翼主要用于运输车辆3km以内的单塔和多塔巡检，一般一次巡检1-2塔；

中型直升机用于运输车辆10km以内的多塔巡检，基本处于盲飞阶段。

▍数据收罗：

※ 电力巡检对数据要求：一致性、有效性、无偏行。

有效性：收罗单一数据自己有效可用，需要剔除天气，对焦，重复拍照等原因引起的无效数据。

一致性：超大批量大批量数据收罗时，数据自己的具备收敛特性，不随数据量的增长和时间增长发生改变。

无偏性：收罗数据不会受收罗时光照，角度，收罗设备参数设置，飞行平台等因素改变而发生偏移，具备光学矫正，几何矫正，空间矫正的能力。

以上三个内容是主要针对无人机任务载荷的要求，而任务载荷的性能决定了整个无人机巡检系统收罗结果的能力。

※ 在实际无人机电力巡检过程中，主要有三大问题

1.单次收罗数据量有限，收罗有效性低，在巡检过程中对巡检目标需要多次拍摄才气弥补由于任务载荷对焦失败，无法准确瞄准目标等问题，前端拍摄大量信息多为无效性信息。

2.大批量收罗一致性差，不具备重复对比的能力，相同故障点数据每次收罗信息都不具备归一性，存在重复拍照或者漏拍问题，无法通过GIS信息进行统一处置。

3.数据收罗受限制，而任务载荷数据收罗效率低下反过来苛求无人机的续航时间无人机的飞行能力，这样的思路是错误的，通过任务载荷做到高效有效的数据收罗是整个数据收罗流程的核心。

▍数据融合：

随着光学设备，任务载荷，以及遥感手段的应用，除了传统的可见光数据，人工拍照，人工识别手段。红外，紫外，激光雷达，合成孔径雷达，多光谱高光谱等多种手段也慢慢应用到特高压输电线路巡检的过程中。

电力巡检

图为通过多数据融合，在光谱维度对数据进行有效分析，数据融合分析，提前发现隐藏故障：

图1为绝缘子破损，螺母缺失可见光视角下可以发现的故障；

图2为激光雷达，合成孔径雷达对金属材质塔体大范围变形，异常位移，倾斜等故障的监测；

图3为红外和紫外数据对于短路点，异常放电等故障的识别；

图4为多光谱对于输电线四周植被生长情况预测，以及锈蚀油漆剥落等潜在故障点识别

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