摘要：随着我国科技技术水平的不断进步，输电线路的巡检也朝着智能化的方向发展，本文主要对无人机在输电线路巡检中的作用，将一套可视化的巡检系统应用到其中，同时详细的阐述了可视化系统的结构功能并对较为关键的技术加以说明，以证明无人机巡检对输电线路巡检中的作用以及价值意义，可以使共组效率得到有效的提升。
关键词：输电线路；可视化；管理系统；无人机；巡检应用
引言：所谓可视化的输电线路，是指一个集数据显示、数据查询及图形展示全部集中到一个管理系统上并通过LED屏来展现出来，使管理人员可以实时的对线路的运行状况进行掌握的一个功能性系统。它可以弥补传统的输电设备不能对环境以及数据方面进行可视化查询的缺陷。
1 我国输电线路巡检现状
近年来，我国输电线路的规模与日俱增，且线路的建设大多在较为偏远的地区，大大增加了电网线路巡视人员的管理难度。随着数据遥感技术以及采集技术的不断发展，人们采集数据的方式渐渐由人力转变为无人机传感器的采集，有利于获取更多的数据来源，开辟了我国输电线路的新途径，在提升工作效率的同时还可以减少野外工作的巡线成本提升。通过3D的可视化管理，为电网提供更多的数据支持[1]。
新型巡检技术使人们获得输电线路数据的途径以及信息量大幅度的增加，这也为输电线路今后的管理模式提出了更高的要求。需要构建一个完善的输电线路巡检可视化管理系统，有助于解决输电线路在运维中的各种问题，使电力管理的效率和水平得到有效的提升，增强输电系统的经济效益和社会效益。
就目前而言，我国绝大部分的输电巡检系统大都采用的传统2D信息技术，不能实现可视化的输电线路巡检数据的要求。因此本文利用输电线路范围广、采集数据量大等特点，设计了一套可视化管理的无人机输电线路巡检系统，并对其功能组成进行详细的介绍，对其中的三个关键技术进行深刻的阐述，分别是数据可视化、数据管理以及智能诊断。
2 系统架构设计
输电线路巡检在可视化管理系统的管理应用中，应满足可视化管理以及系统设计的需要，以及输电线路巡检数据的种类，主要包括数字表面模型、传感器状态数据、3D模型数据、线路隐患诊断等等因其种类较为广泛，所以开发起来也具有一定的难度。首先，可视化管理系统要对海量的数据进行集中的处理，并要对巡检结果进行逐一的管理。其次，需要对数据模块实现数据的转换和衔接，以及多样化的输出。通过以上的分析我们可以得出，输电线路巡检的可视化的系统构架是由数据服务层、内部处理层和分析表示层进行划分的。图1为系统架构
下方的核心构件层主要作用是为系统提供一些较为基础的算法功能，主要包括基础数学库、3D引擎、图像处理库、地图投影库以及点云处理库；应用程序层主要是对数据进行综合应用处理，主要包括各种数据查询、数据分析以及可视化等；最上层的数据对象层主要是为数据模型提供管理功能，包括数据操作接口、报表存储以及空间数据引擎管理等，使空间数据操作效率得到显著提高[2]。
3 系统功能设计
设备的运行作为输电线路可视化管理的立足点，更倾向于设备的运维与线路可视化管理，可利用定位功能对巡视点以及巡检线路进行分析查询；通过高精度点云数据分析进而对输电线路、地形地貌以及走廊内的设施进行可视化操作。可视化管理可以对点云数据、红外数据、光影像数据等进行3D数据处理。3D数据浏览主要包括3D模型可视化浏览以及3D点云数据浏览。根据实际的应用，将3D浏览与平面图相结合，使浏览对象在2D图形与3D模型的关联下，实现查询编辑等操作[3]。
4 关键技术
基于无人机的输电线路巡检可获取多种数据，其中主要有3D点云数据、红外视频以及可见光影响等。将这些数据综合起来进行智能的诊断，可以解决巡检中出现的各种故障技术问题。
4.1输电线路巡检可视化
输电线路巡检的红外影像和可视化管理对输电线路的检测与分析具有良好的效果，有助于增强线路的管理水平，使线路管理逐渐朝着智能化的方向发展。本文设计主要将3D激光扫描仪、相机以及红外热成像仪通过无人的搭载机，实现对周边环境影像的监测。
4.2智能诊断与故障检测
输电线路巡检利用无人机巡线采集和影像等数据，可对其中的缺陷与隐患进行分析，以便更好的掌握野外场景中的输电线路信息的形态，实现对线路运行状态的判断，进而得到输电线路的最终分析报告。综合管理系统中的智能诊断功能主要是通过对可见光、点云数据以及红外诊断的分析，实现故障信息管理、查询、报表生成等功能[4]。
5 系统应用
在电力线路巡检的实际应用中，我们会看到，巡检的线路非常之多，且要进行重复巡检，这也就使得输电线路的工程文件数据大幅增多，在面对海量的巡线系统诊断资料数据的大背景下，建立一个完整的输电线路巡检数据库是很有必要的。它可以实现资源的高效管理、后期数据分析以及智能电网数据提取等相关功能。
6 结语
本设计主要对高压输电线路在日常维护以及应急事件处理中的需求，进而实现将无人机输电线路巡检的可视化管理模式。由此可以得出，无人机的输电线路巡检可视化管理的实现，可以完成对海量数据的管理，实现对资源进行充分的利用，通过对信息的协调管理，使我国数据处理有了更广阔的发展前景，今后可朝着气象、水文等生态环境方向发展，使线路的分析预警功能得到进一步提高。
参考文献：
[1]陈驰，麦晓明，宋爽，等 ．机载激光点云数据中电力线自动 提取方法 ［J］．武 汉大学学报（信息科学版），2015（12）：16000-1605．
[2]钱金菊，麦晓明，王柯，等 ．广东电网大型无人直升机电力线路规模化巡检 应用及效果［J］．广东电力，2016，29（5）：124-129．
[3]］彭向阳，陈驰，饶章权，等.基于无人机多传感器数据采集的电力线路安全巡检及智能诊断［J］．高压电技术，2015，41（1）：159－166．
[4]黄军凯，刘华麟，杨涛 ．基于三维GIS技术的输变电设备多维可视化监测系统的设计研究［J］．贵州电力技术，2014，17（3）：5-7．
论文作者:王述汉 纪日升,钟素鹏,付军,陈云鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/13
标签：线路论文; 数据论文; 无人机论文; 系统论文; 管理系统论文; 功能论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第30期论文;