天津大港油田天水安装工程有限公司 天津 300280
摘要：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：物联网；线路巡检；无人机；高清视频传输
引言
电力系统是国民生产、生活中的重要一环，是经济的重要基础。随着经济发展，我国的输电线路分布也越来越广。但输电线路所在区域通常地形复杂，通常为较偏远的山区、林地，跨越湖泊、河流，远离主要交通干道，且长期暴露在自然环境中，再加上人为损伤等因素，会引起断股、断线或磨损等故障，影响电网运行的安全性，甚至造成无法想象的经济损失。传统的人工电力巡检方式难以克服复杂地理环境带来的重重困难，如巡检人员的技能需求严苛、人身安全无法得到保障，人力物力成本也十分高昂等，因此输电线路巡检的自动化和智能化成为了该领域重要的发展方向。
1物联网的无人机输电线路巡检系统
利用无人机进行输电线路巡检，不仅提高了输电线路运行维护的效率和质量，而且降低了劳动强度和成本，保证了线路巡检人员的人身安全。目前，电力公司主要由人工对巡线结束后无人机采集的巡检照片进行识别，并对线路中的设备缺陷进行排查。鉴于照片数量多但缺陷比例低，工作人员容易疲劳，造成漏检。无人机作为电力系统的边缘设备，具有一定的自主识别能力，提高了电力检测的效率和质量。
2系统构成
2.1系统硬件
（1）数据服务器、客户端计算机。系统运行依托于支持WindowXP及以上操作系统的数据服务器以及客户端计算机。（2）掌上电脑（PDA）。设备不但方便携带、易于操作，通过PDA进行具体操作，确保流程自动化，而且符合办公无纸化的标准，满足野外作业需求。系统用户可基于输电线巡检的具体需求，配置PDA。
2.2系统软件
硬件平台的功能在于实现图像视频数据的采集、数据传输及终端处理数据的显示等功能，主要包括图像采集前端装置、数据传输网络和监控中心服务器3部分。在数据传输硬件平台中，图像采集前端装置是整个平台的起点。数据传输网络作为该系统的连接纽带，负责将图像采集前端装置的图像数据发送给后台监控服务器；另一方面，后台监控服务器的一系列操作指令也通过数据传输网络下达给输电线路现场的图像采集前端装置。监控中心服务器是该系统的核心成分，负责输电线路现场图像数据的智能分析，发现入侵异物，对入侵危险状况作智能判断与决策，并将处理结果显示在监控中心供后台值守人员了解现场情况或将动作指令下达给图像采集前端装置以针对外力破坏采取及时应对措施。
3在电力输电线路巡检过程中的安全风险
由于电力巡检工作场所的特殊而导致的安全风险。5G无人机在进行电力巡检的过程中，一般情况下都是按照预定线路进行飞行巡检。但由于电力线路、尤其是高压电力线路周边的电磁场较为复杂，会因天气、温度等因素发生剧烈的变化，这就使5G无人机的飞行安全无法在安全距离内得到保障，从而出现失控、坠机等安全事故；由于监督管理不健全而存在的安全风险。在5G无人机进行电力巡检的过程中，无人机飞行的空间较大，在野外环境较差的地区进行巡检时，工作人员对于周围环境缺乏完全的了解，从而无法确保5G无人机飞行区域的安全性，而工作人员在对无人机进行操纵的过程中，由于技术或环境的限制无法对无人机进行有效的监督管理，从而出现无人机无法召回、飞行航向发生改变的安全风险。
4无人机自动巡线技术在电力输电线路巡检的实现策略
4.1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。
4.2进行5G无人机多传感自动任务检测技术的提升与完善
应注重多传感器的集成同步与检校。为解决目前无人机传感器单一、无法自动进行多帧相互具有关联性图片的拍摄问题，提高5G无人机在电力巡检过程中准确高效进行数据获取的能力，应通过时间同步技术与位置姿态系统的运用，来践行多传感器数据的时间坐标及空间坐标的对准，从而提高无人机准确高效进行数据获取能力的提高。进行高精度位姿的实施测量。在提高5G无人机多传感信息获取能力的过程中，高精度POS系统的采用为无人机吊舱提供了高精度的位姿基准，并为惯性稳定平台提供了精确的指向。完善光电吊舱的自动跟踪。无人机对巡检目标进行准确拍照和成像都是发生在吊舱载荷系统处于运动状态的情况下，这样相机、视频摄像机就很难精确的进行指向目标的指定，为解决这一问题可采用双闭环控制策略来实现吊舱的自动跟踪，更好的进行巡检信息收集与回传。
4.3加强安全防护集成部署
输电线路智能机巡系统平台安全防护部署必须满足国家电力监管委员会的要求。除此之外还必须满足以下要求。（1）访问控制。在网络边界部署防火墙，对外来访问采用端口级的控制策略，对非法访问进行拒绝；对应用层访问者开放HTTP、FTP等标准协议，对管理员开放TELNET、SSH等远程管理协议，对其他不需要的服务协议进行封闭；采用防火墙针对网络流量和长连接进行有效控制；在系统中针对每个用户建立访问控制规则，明确允许访问的服务和范围，对非法用户拒绝访问。（2）边界完整性检查。系统内的交换设备具有接入物理地址绑定的功能，对每个用户终端和连入系统的其他设备进行检查，在遇到非授权设备接入时，交换设备能进行有效阻断。（3）设备防护。对网络设备进行管理时，在网络设备中建立管理用户账户和账户密码，用以进行身份鉴别和访问控制。
4.4完善5G无人机的自动安全飞行技术
提高GPS定位精度。5G无人机在进行电力自动巡检时面对的巡检地形复杂多变，为保障5G无人机在任何地形条件下进行超低空、超视距的安全飞行，就应采用高精度的导航定位技术。其中差分定位系统的采用可实时改正观测误差，提供更加高精度的差分定位结果，能将定位精度提高到厘米级，为5G无人机的自动安全飞行提供了有力保障
结束语
多旋翼无人飞行器巡线系统结合了物联网技术，在Linux嵌入式操作系统下通过摄像头进行视频捕捉，并通过网桥将信号实时传回地面。实验演示结果表明，该系统具有较强的实时性和很高的准确率，实现了以较低的成本完成高清视频的传输，有助于及时发现高压输电线路故障，帮助巡线人员更准确地判断高压输电线路的损坏类型以及损坏程度，对于解决高压输电线路检修难这一问题具有前瞻性意义。
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