孙国龙 林雨达
国网新疆电力有限公司昌吉供电公司 新疆昌吉831100
摘要：随着智能电网建设的快速发展，电力系统输电线路运维智能水平不断提高，依托于GPS、无人机、遥感技术等先进工艺开发智能巡检管理系统，能够有助于输电线路检修的全面发展。文章以此为基础对智能巡检管理系统的应用展开探讨。
关键词：智能巡检；管理系统；输电线路；线路运维
引言
线路巡检是保证架空线路正常运行的重要手段.随着我国输电线路的快速发展,线路巡检工作面临着作业强度大、周期长,部分线路环境恶劣等问题,传统的人工巡视方法面临巨大挑战.为此,近年来电网积极引进新技术,提高线路巡检工作自动化程度,改进巡检工作模式.
1智能巡检系统相关概述
1.1智能巡检系统工作原理
所谓的智能巡检系统,就是利用现代化的技术手段,把现代科技全球卫星定位系统(GPS)和地理信息技术系统(GIS)与掌上电脑(PDA)相结合应用在输电线路运行维护当中,利用科学技术加快输电线路管理系统中巡检工作的效率。使输电线路的巡检工作更加现代化、信息化、及时化,能够及时有效的发现问题和解决问题。输电线路智能巡检系统的工作原理是,利用GPS系统为设备设置位置标识,把设备位置标识传到到掌上电脑(PDA),利用PDA的微处理技术对输电线路设备进行准确定位,结合GIS地理信息系统实行实时的设备信息传输,利用相关软件综合各种信息完成对电力线路的巡检。在输电线路的巡检当中,通过PDA显示的电子地图进行导航、巡检。输电线路的巡检工作人员在按地图进行巡检时,每到达一处巡检塔位置,掌上电脑会进行自动识别当前位置的GPS信息,提示工作人员相应的工作内容并将结果及时进行存储。巡检工作人员每一次的工作记录都在PDA当中准确记录,包含了(巡检人员信息、巡检时间、巡检位置、巡检塔杆位置、巡检塔杆状态参数)等,同时在工作人员巡检的过程中如果发现问题,PDA能够提供正确的问题处理方式,便于巡检人员对于出现的问题进行处理和记录。巡检后PDA中的数据可以通过USB或者网络传输到后台管理计算机中,在GIS的配合下进行位置的实时显示。
1.2输电线路无人机巡检智能管理具体的技术线路
在实际构建输电线路无人机巡检智能管理系统之前,无人机巡检工作人员首先要对相关的信息数据进行详细分析,在无人机巡检内部建立信息资源共享平台;其次,要充运用一些小规模、模块式以及可以编辑的软件再次对其进行调整,以J2EE技术为依据,结合水输电线路无人机巡检状况设分析,合理设计多种不同模式的技术实施方案;最后,技术人员要充分发挥自身工作职能,积极研第三方软件,使其与供应商数据进行连接。无人机巡检管理系统在构建过程中,要从几方面的内容出发:第一，在前置层中增信息数据采集、控制、清洗以及储存信息数据等功能。第二，在表面层中既可以不断丰富具体的管理工具,也可以对整体结构的信息数据进行整理和利用。第三，在应用服务层在面对客户的过程中,要为客户提供多种不同的服务。第四，在应用逻辑层面向智能管理等系统工具时,对客户使用的具体权限进行曲廀管理,还可以准确识别无人机飞行动图像和信息等。第五，而数据访问与信息数据库在一定意义上都属于智能化信息数据管理的实际内容,在无人机开展巡检工作期间,对相应的信息进行管控和储存。
2输电线路智能巡检系统技术要点分析
2.1在线监测
输电线路在工作的过程需要做好在线监测，随着人民生活水平和质量的提高，对于电路线路方面也有了更高的要求，希望获得更好的用电体验。
但是输电线路更多的是暴露于室外的，并且跨度大，我国各个地区的环境也有着很大的区别，一旦出现问题造成的负面影响就会非常大，因此需要做好输电线路的在线检测，及时对线路进行监控，保证电路的安全运行。相对于普通的输电线路来说，高压输电线路由于所经过的地域较为复杂，设备的安全问题也不能得到保障，因此，更需要对所经过的输电线路进行检测。在实际工作中，对于高压的输电线路，在安装在线监测系统时具有一定的难度，这一系统可以利用太阳能蓄电池进行充电的方法，由前端的监测分机和监控中心后台主站构成整个的系统，通过GPRS+3G/4G的通信对要监测的地点进行数据和信息的采集，便于工作人员获取输电的最新信息，有效确保输电线路的安全稳定运行。
2.2激光雷达数据处理
电力巡检是激光雷达在测绘领域的细分应用,相较于传统的地图测绘工作,电力通道测绘的难点主要集中在杆塔和导线的识别与重建:电力铁塔是由细长塔材构成的镂空结构建筑,不利于点云数据的三位重建;输电线路导线的外径一般为8～37mm,由于测量距离和激光雷达角分辨率的限制,无法保证每个扫描周期都能扫描到电力线,即电力线的点云数据通常为一串不连续的点,需要后期进行识别并补充完整,与此同时,电力线三维重建又是多项电力检测及预警的基础,对检测精度有直接影响.因此,该领域相关研究主要集中在电力线路走廊点云分类及典型目标识别、电力线三维重建、杆塔三维重建、危险点检测等4个方面。随着技术的成熟,目前主流的数据处理软件已经可以实现大部分流程的自动化处理.
2.3无人机巡检
首先，杆塔本体精细化巡视。无人机精细化巡视是通过多旋翼无人机对杆塔精细部位进行高清拍照，通过图片巡检发现开口销、金具、绝缘子等部位缺陷，拍摄的内容主要包括导地线杆塔侧挂点、导地线侧挂点及绝缘子。实践证明，无人机可发现杆塔部位90%以上开口销缺陷，尤其是金具上方的开口销缺陷可达100%，同时可精细发现复合绝缘子芯棒和瓷瓶的破损情况。其次，通道巡视。使用多旋翼无人机在输电线路杆塔上方10m外或使用固定翼无人机在杆塔上方100m外边飞行边录像，记录输电线路全线廊道状况，一方面留存通道历史档案数据，供运维人员反复查看廊道情况，同时为停电检修前现场勘查提供参考数据；另一方面供排查违建、交叉跨越、大棚等漂浮物、易燃物、树竹隐患用，通过无人机排查隐患具有准确、快速、无遗漏的特点。另外，防外力巡视。使用多旋翼无人机通过高空快速飞行排查通道内的外力施工情况，可发现隐藏于厂区、林区内部和遮挡物后面的隐蔽施工详情。最后，故障巡视。输电线路发生故障跳闸后，旋翼无人机可进行高空巡检及全方位、多角度的检查，能在输电线路的巡检过程中较快发现故障点，减少巡检人员的高空作业。除此之外，三维建模。使用无人机搭载激光雷达装置，在输电线路通道上方飞行，快速建立线路和廊道的三维点云数据模型，实现导线和树木、建筑物距离的自动测量及通道隐患的自动预警分析。
2.4机器人巡检
机器人巡检是在电力巡检过程中的新的巡检方式，相对于无人机巡检来说，机器人巡检虽然在效率方面不够高、在传输数据和影像的过程虽然较为缓慢，但是其不受自然环境的影响。由于无人机在应用的过程中很容易受到自然环境的影响，当遇到恶劣的天气环境，比如大雾或者大雨等，就无法进行工作，或者存在传输过程中的问题，但是利用机器人进行巡检就可以规避这一问题，借助机器人，可以在巡检的时候不受自然环境的影响，可以定时定点地进行巡检。同时，机器人在应用的过程中配合一些新型的技术手段还可以扩大巡检的范围，提高巡检的力度。当前，由于机器人的这些优势，已经较为广泛地应用于电力巡检的过程中。
结语
综上所述，随着国家的电网规模不断扩大,电力线路巡检工作量也随之增加,为了保障电力网络的安全运行,要不断完善智能巡检管理系统,使日常的电力线路巡检工作更加高效,实现输电线路检修的智能发展。
参考文献
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