摘要：电网的发展离不开输电线路的支持，对输电线路运行的维护是保证电网工作的重要前提。因为输电线路往往距离比较长并且容易受到外界影响，因此时常会出现故障和问题，从而导致最终的输电线路难以继续运行下去。那么，输电线路智能化发展已经成为了未来输电线路发展的主要方向，这样即可以有效的提高运行维护水平，同时还可以减少人工及成本支出。下文就输电智慧运检管理系统建设背景需要及系统数据采集与应用技术进行了分析。
关键词：输电；智慧运检；管理系统；技术
1 输电智慧运检管理系统建设需要
1.1安全性需要
因为输电线路长期暴露在野外，受自然地理条件的严重影响，因此难以保障输电线路的绝对安全，加之传统人工巡线方式效率低、质量差的问题，极其容易导致线路故障以及出现不稳定状态。但是在建立起了智慧运检系统之后，这类问题将得到充分的解决。构建电力线路通道的三维模型，自动进行电力线矢量化树木倒伏及生长模拟，杆塔倾斜、交跨、高温、覆冰、流沙、大风综合工况模拟载流量分析等，对暴露出的缺陷隐患进行科学研判，将隐患治理在萌芽中。
1.2建设需求
随着信息化建设速度的加快，使我国电力行业已经投身于信息化建设之中。基于此，有关运行维护工作以及信息化建设也需要在现今的发展趋势之下开始进行，从而完成智能化发展目标。在此过程中，建立输电线路大数据的运用，以巡检流程自动化、数据处理自动化、信息反馈自动化的结合，形成输电智慧运检模式，由事件驱动转为数据驱动。
1.3实用性需要
其实，输电智慧运检系统主要是结合于现今所成熟的扫描、处理方式以及计算机技术，对激光点云数据进行滤波、分类处理，从中提取杆塔、导线、植被信息，并在此基础上开展树障检测、交跨检测、安全距离计算、通道外力破坏等分析工作；在分析了大量数据信息之后，便可以得出提升输电线路总效率的技术。从而达到持续降低输电线路电能损耗以及提升输电智慧运检实用性的目的。
2 输电智慧运检管理系统数据采集技术
2.1固定翼无人机搭载激光雷达
固定翼无人机搭载激光扫描仪，通过沿线路匀速飞行获取输电线路走廊内的光学影像与激光点云数据，并对所获得的数据进行处理，生成DEM/DSM/DOM，构建电力线路通道的三维模型，包括杆塔、导线的精细模型以及地表模型（含地面覆着物）。优点：采集速度快、航程长，能夜间作业，每小时可采集100公里杆塔点云数据。缺点：灵活性差，对短距离线路难以开展作业。
2.2多旋翼无人机搭载激光雷达
多旋翼无人机搭载激光扫描仪，沿线路短距离飞行获取输电线路走廊内的光学影像与激光点云数据，并对所获得的数据进行处理，生成DEM/DSM/DOM，构建电力线路通道的三维模型，包括杆塔、导线的精细模型以及地表模型（含地面覆着物）。优点：灵活性强、采集精度高、适用于廊道环境更新作业。
3 输电智慧运检管理系统数据应用技术
3.1数据建模，构建电力线路通道的三维模型
巡检作业流程中的重要一环，是如何有效管理现场采集的所有数据，并将数据提炼成有效的信息。我们知道，数据不等同于信息，数据可能是海量或者大尺寸的，但信息一定是凝练、可概括的。在当前的技术条件下，大尺寸的数据样本通过无线链路实时传输，尚不成熟。因此针对飞行任务、数据积累、资源管理、集成融合等方面组建一套无人机综合数据管理平台，是能有效保证输配电线路及其设备安全的一项基础工作。
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3.2 无人机自主化精细巡检
1)精细化巡视航线规划
精细巡视三维智慧航线规划，是在三维航线规划平台中，导入高精度激光点云数据和线路坐标数据，对两者进行精确配准，形成杆塔目录树；选择待巡视杆塔，自动提取所选杆塔的地线挂点、绝缘子串等关键部件；选择需要巡检拍照的部件，综合考虑无人机机型、相机焦距、安全距离、巡查部件大小、作业效率等因素，完成该架次高精度的智慧航线规划，包括拍照点地理坐标、拍照顺序、云台角度、拍摄数量等。同时，支持对整条航线进行模拟飞行安全检查审核，对于有问题、存在安全隐患的航线、航点进行手动修正；输出的航线规划档并可与自动驾驶系统无缝对接。
2)通道巡视航线规划
通道巡视三维智能航线规划，是在三维航线规划平台中，导入高精度激光点云数据和线路坐标数据，对两者进行精确配准，形成杆塔目录树；选择通道巡视模式，综合考虑无人机机型、相机焦距、安全距离、作业效率、任务类型（激光或可见光通道巡视）等因素，完成该架次高精度的智慧航线规划，包括拍照点地理坐标、拍照顺序、云台角度、拍摄数量等。同时，支持对整条航线进行模拟飞行安全检查审核，对于有问题、存在安全隐患的航线、航点进行手动修正；输出的航线规划档并可与自动驾驶系统无缝对接。
3.3 三维模型精准测量
三维模型精准测量进行最小净空距离、杆塔倾角转角、横担高差、呼称高测量；导线相间距离测量分析，提供弧垂分析、相间距离分析、引流线电器间隙分析功能，自动生成杆塔信息报告。
3.4自动进行电力线路矢量化工况模拟
构建电力线路通道的三维模型，自动进行电力线矢量化树木倒伏及生长模拟，杆塔倾斜、交跨、高温、覆冰、流沙、大风综合工况模拟载流量分析等，对暴露出的缺陷隐患进行科学研判，将隐患治理在萌芽中。
3.5实现巡检照片和数据智能归集、整理和分析，复杂缺陷图像自动识别
实现无人机巡检的全过程闭环的精益化管理，完成巡检任务的计划、任务的执行，任务的监控以及图像的归档和缺陷的人工审核和数据的归档和分析。实现对无人机巡检工作的全流程管理，实现拍摄照片自动整理归集，便于及时开展设备缺陷隐患的统计和分析，为无人机智能巡检管理系统提供技术支撑。建立无人机巡检精益化管理体系并开发与之配套的管理信息系统，能够实现无人机巡检的全过程闭环和精益化管理，实现巡检照片和数据智能归集、整理和分析，复杂缺陷图像自动识别，生成缺陷流程系统中自动推送相关班组及个人，结合绩效制度限期消缺，构建无人机电力巡检分析展示服务，涵盖业务管理需求、运维支撑需求，实现无人机电力巡检结果效益最大化。大屏幕系统则为策略制定、资源调配建立了基础，通过大屏幕，能够实时展示无人机作业信息、电网资源、气象信息、作业地图等内容，能够直观展示，为资源调度和领导决策提供支持。
具备功能：1.复杂缺陷图像识别；2. 变化信息检测；3.巡检报告生成；4. 巡检数据管理、维护；5. 巡检数据自学习训练服务；6. 大数据处理及挖掘
结 语：
输电智能化已成为未来输电线路发展的主要方向，而输电智慧运检管理系统的建设部署可发挥良好的促进作用。在今后的工作中，需紧密结合地区发展实情，通过运用输电智慧运检管理系统数据采集与应用等新型技术，并不断对其进行完善，强化技术应用成效，形成输电智慧运检模式，提高运行维护水平，实现运检安全性与实用性目的。
论文作者:唐 锐
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
标签：无人机论文; 杆塔论文; 数据论文; 线路论文; 航线论文; 智慧论文; 管理系统论文; 《中国电业》2019年21期论文;