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摘要：近年来，社会发展迅速，随着电网技术的不断发展，输电线路资产规模的不断扩大，线路的巡视工作对整个电网的安全与稳定起着至关重要的作用，而以人工为主的输电线路巡检模式由于巡视效果差、工作效率低等原因难以满足电力线路巡检的需求，因此机巡作业将成为电力巡检作业的主要手段。部署机巡电力作业技术支持系统平台，扩展智能化机巡作业和数据分析的手段，有利于对数据进行综合管理、多维度分析与多样化成果展示。此外，输电线路智能机巡系统及机巡电力作业技术支持系统平台的建设实施，将促进输电线路从“人巡为主，机巡为辅”的运维模式向“机巡为主，人巡为辅”的运维模式转变，从而大大提高了输电线路巡视效率，有利于持续提高输电线路精益化运维管理水平。
关键词：面向智能电网；输电线路巡检；泛在物联网UAV研究
引言
超/特高压输电线路输送距离长、塔架高并穿越大量深山大河，甚至是无人区，自然条件复杂多变。采用人工在地面通过设备或目视，以及登杆（塔）排查等传统手段检查输电线路运行状态，不仅受环境制约，并且存在人身安全隐患，劳动强度高，巡检效率低，巡检质量与巡检人员的技术素质联系紧密，无法实现线路状态的快速监测，难以适应当前构建能源互联网的高要求。随着通用航空技术的普遍发展，尤其是无人机技术的日趋完善，以无人机为平台，地面监测设备为支撑的输电线路巡检系统由于其覆盖范围广，效率与可靠性高，低风险与低成本越来越受到关注。此外，基于机器学习的图像智能识别技术的飞速发展，在理论上支持了输电线路缺陷的快速智能识别与诊断。
1系统功能设计
系统中各模块相互协同，可完成如下功能。（１）作业计划管理模块主要实现规范化、统一化的机巡作业任务流程管理，满足无人机电力作业规范化运作、任务状态控制、数据安全和权限控制等要求。基于无人机电力巡检需求，研究实现无人机电力作业年度计划、月度计划、周度计划、工作单的全过程管理及作业计划统计管理。（２）实时监控模块主要包括业务信息展示、实时监控、历史回放、统计分析和禁飞区报警等功能，实现无人机的数据采集和传输系统回传的实时位置信息的显示，使相应权限的业务人员在指挥中心就能了解实时的作业状态。（３）飞行调度管理模块主要实现对禁飞区、限高区和临时起降点的管理，作业管理相关人员可根据实际情况增减临时禁飞区、限高区、临时起降点。（４）智能巡视模块对无人机进行简易操控，集任务下载、飞行操控等功能于一体，实现杆塔台账智能重定位、机巡数据智能化自动命名与分类、巡检数据一键上传到智能机巡系统平台等功能。（５）智能分析模块配置激光点云智能分析模块，支持对巡检的激光雷达设备采集的激光点云数据以标准化．ＬＡＳ格式导入智能机巡系统平台。平台嵌入激光点云智能分析模块，对输电线路树障、交跨等三维通道环境当前工况进行智能分析，对杆塔、导线、树木和其他地物进行分类，自动导出三维巡检报告。（６）数据管理模块实现对原始图片数据、原始视频数据、雷达数据、缺陷信息成果数据的管理功能。（７）台账管理模块实现设备、人员和台账管理。设备管理主要是实现无人机及其配套设备、任务载荷、作业工器具等设备的信息化管理；人员管理主要是实现作业技术人员和飞行服务提供方人员的基本信息管理、培训管理和资质管理。
2泛在电力物联网UAV巡检系统
UEIoT围绕电力系统各环节，充分应用现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务。在此，将物联网技术、人工智能技术、大数据分析技术和云计算等技术融合在一起，构建出新型的泛在电力物联网UAV巡检系统。作为重大的技术创新，该系统不仅实现电网输电线路的智能巡检，还扩大了检测范围，由单点检测转换为区域检测，形成区域网格化巡视，通过使用无人机技术，实现电网输电线路的大规模、自动化巡检，使得输电线路的巡检效率得到大幅度地提升，也使电网输电线路的巡检精度大大提高，有力地保障电网稳定运行。包括信息感知层、信息传输层、信息处理层和信息应用层。
该系统以安卓版移动式智能设备为信息接收载体，并融合嵌入式智能设备，借助于装载了Zig-Bee通讯模块及各种传感器的无人机和ZigBee无线传感器网络，对大面积电网输电线路数据信息进行实时、在线采集，最终通过无人机接收采集到的大面积的数据信息。在底层设备中，用户通过控制单元实现无人机的智能控制，并且构建UAV群。在UAV中设置有无线传感器网络、RFID射频识别单元和摄像机、近程通讯单元等各种通讯单元，可实现对输电线路的智能信息采集。
3系统的技术优势与特点
3.1运用先进科学技术
系统研发期间，对系统功能、技术与生命代谢周期予以全面考虑，使系统同计算机技术发展保持同步。因此，系统研发运用了先进科学技术。
3.2运用B/S架构
系统运用B/S架构，B/S架构所具备的优势特点较多，特别是软件系统更新、升级与扩展不断加快的趋势下，B/S架构产品更具便利性。不论用户规模或是分级机构的多少，其均可以保证维护升级工作量不会出现大量增加的情况，全部操作仅需基于服务器，若为异地仅需保持服务器接入网络，便可完成维护升级工作。所以，系统运用基于WEB的企业计算机客户端，整体系统运行依托于支持WindowXP及以上的操作系统，操作方便具有较高的灵活性。
3.3软件运用ASP、NET（C#）技术
整体软件系统运用ASP、NET（C#）技术，运用3层机构，并支持SQLServer或是Oracle数据库开发，开放数据库也保证用户能够基于具体工作需求完成个性化设置。
3.4使用特点
实际使用期间，系统界面简洁且操作简单，对计算机水平要求并非十分严格，整体而言，系统使用方面具备如下特点。（1）用户能够基于具体工作需求，对文件菜单具体名称做出个性化设定，并对关键文件资料进行分类上传和存储，用户可以通过系统进行及时查询和调用，显著提升工作效率。（2）缺陷发现与上传可以更为方便快捷，后勤管理和现场巡检能够做到无缝衔接，使生产管理水平得以有效提升。（3）缺陷规范性描述以及准确记录，确保现场巡检管理以及缺陷处理可以更加规范化与信息化。（4）缺陷描述以开放式描述为主，各个班组可以根据线路缺陷的具体情况，对缺陷内容采取定量描述，做到真实客观、完整详细。（5）后勤技术人员能够基于缺陷的实际情况，明确相应的处理方式，实现线路缺陷发现与处理、闭环的全过程控制。（6）针对巡检工作，作业指导书编制以及实施执行，均可在网络中进行，有利于对巡检期间的危急或是重大缺陷进行快速有效处理。（7）计算机实现对信息数据等资料的存储、汇总以及查询等工作，使输电线路运行管理工作可以更加清晰直观。
结语
随着全国电网的发展与建设，保障电网的安全、稳定和高效对于电网运营来说至关重要。依靠无人机进行电力作业巡检，能大幅提高电力运维检修工作效率，降低劳动强度，减少作业人员安全隐患。
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