電力生產管理系統輸電運檢子系統的設計與實現

呼木吉

摘要：輸電線路智能化發展已經成為了未來輸電線路發展的主要方向，這樣即可以有效的提高運行維護水平，同時還可以減少人工及成本支出。下文就輸電智慧運檢管理系統建設背景需要及系統數據采集與應用技術進行了分析。

關鍵詞：輸電;智慧運檢;管理系統;技術

1輸電智慧運檢管理系統建設需要

1.1安全性需要

因為輸電線路長期暴露在野外，受自然地理條件的嚴重影響，因此難以保障輸電線路的絕對安全，加之傳統人工巡線方式效率低、質量差的問題，極其容易導致線路故障以及出現不穩定狀態。但是在建立起了智慧運檢系統之后，這類問題將得到充分的解決。構建電力線路通道的三維模型，自動進行電力線矢量化樹木倒伏及生長模擬，桿塔傾斜、交跨、高溫、覆冰、流沙、大風綜合工況模擬載流量分析等，對暴露出的缺陷隱患進行科學研判，將隱患治理在萌芽中。

1.2建設需求

隨著信息化建設速度的加快，使我國電力行業已經投身于信息化建設之中。基于此，有關運行維護工作以及信息化建設也需要在現今的發展趨勢之下開始進行，從而完成智能化發展目標。在此過程中，建立輸電線路大數據的運用，以巡檢流程自動化、數據處理自動化、信息反饋自動化的結合，形成輸電智慧運檢模式，由事件驅動轉為數據驅動。

1.3實用性需要

其實，輸電智慧運檢系統主要是結合于現今所成熟的掃描、處理方式以及計算機技術，對激光點云數據進行濾波、分類處理，從中提取桿塔、導線、植被信息，并在此基礎上開展樹障檢測、交跨檢測、安全距離計算、通道外力破壞等分析工作;在分析了大量數據信息之后，便可以得出提升輸電線路總效率的技術。從而達到持續降低輸電線路電能損耗以及提升輸電智慧運檢實用性的目的。

2輸電智慧運檢管理系統數據采集技術

2.1固定翼無人機搭載激光雷達

固定翼無人機搭載激光掃描儀，通過沿線路勻速飛行獲取輸電線路走廊內的光學影像與激光點云數據，并對所獲得的數據進行處理，生成DEM/DSM/DOM，構建電力線路通道的三維模型，包括桿塔、導線的精細模型以及地表模型（含地面覆著物）。優點：采集速度快、航程長，能夜間作業，每小時可采集100公里桿塔點云數據。缺點：靈活性差，對短距離線路難以開展作業。

2.2多旋翼無人機搭載激光雷達

多旋翼無人機搭載激光掃描儀，沿線路短距離飛行獲取輸電線路走廊內的光學影像與激光點云數據，并對所獲得的數據進行處理，生成DEM/DSM/DOM，構建電力線路通道的三維模型，包括桿塔、導線的精細模型以及地表模型（含地面覆著物）。優點：靈活性強、采集精度高、適用于廊道環境更新作業。

3輸電智慧運檢管理系統數據應用技術

3.1數據建模，構建電力線路通道的三維模型

巡檢作業流程中的重要一環，是如何有效管理現場采集的所有數據，并將數據提煉成有效的信息。我們知道，數據不等同于信息，數據可能是海量或者大尺寸的，但信息一定是凝練、可概括的。在當前的技術條件下，大尺寸的數據樣本通過無線鏈路實時傳輸，尚不成熟。因此針對飛行任務、數據積累、資源管理、集成融合等方面組建一套無人機綜合數據管理平臺，是能有效保證輸配電線路及其設備安全的一項基礎工作。

3.2無人機自主化精細巡檢

1）精細化巡視航線規劃

精細巡視三維智慧航線規劃，是在三維航線規劃平臺中，導入高精度激光點云數據和線路坐標數據，對兩者進行精確配準，形成桿塔目錄樹;選擇待巡視桿塔，自動提取所選桿塔的地線掛點、絕緣子串等關鍵部件;選擇需要巡檢拍照的部件，綜合考慮無人機機型、相機焦距、安全距離、巡查部件大小、作業效率等因素，完成該架次高精度的智慧航線規劃，包括拍照點地理坐標、拍照順序、云臺角度、拍攝數量等。同時，支持對整條航線進行模擬飛行安全檢查審核，對于有問題、存在安全隱患的航線、航點進行手動修正;輸出的航線規劃檔并可與自動駕駛系統無縫對接。

2）通道巡視航線規劃

通道巡視三維智能航線規劃，是在三維航線規劃平臺中，導入高精度激光點云數據和線路坐標數據，對兩者進行精確配準，形成桿塔目錄樹;選擇通道巡視模式，綜合考慮無人機機型、相機焦距、安全距離、作業效率、任務類型（激光或可見光通道巡視）等因素，完成該架次高精度的智慧航線規劃，包括拍照點地理坐標、拍照順序、云臺角度、拍攝數量等。同時，支持對整條航線進行模擬飛行安全檢查審核，對于有問題、存在安全隱患的航線、航點進行手動修正;輸出的航線規劃檔并可與自動駕駛系統無縫對接。

3.3三維模型精準測量

三維模型精準測量進行最小凈空距離、桿塔傾角轉角、橫擔高差、呼稱高測量;導線相間距離測量分析，提供弧垂分析、相間距離分析、引流線電器間隙分析功能，自動生成桿塔信息報告。

3.4自動進行電力線路矢量化工況模擬

構建電力線路通道的三維模型，自動進行電力線矢量化樹木倒伏及生長模擬，桿塔傾斜、交跨、高溫、覆冰、流沙、大風綜合工況模擬載流量分析等，對暴露出的缺陷隱患進行科學研判，將隱患治理在萌芽中。

3.5實現巡檢照片和數據智能歸集、整理和分析，復雜缺陷圖像自動識別

實現無人機巡檢的全過程閉環的精益化管理，完成巡檢任務的計劃、任務的執行，任務的監控以及圖像的歸檔和缺陷的人工審核和數據的歸檔和分析。實現對無人機巡檢工作的全流程管理，實現拍攝照片自動整理歸集，便于及時開展設備缺陷隱患的統計和分析，為無人機智能巡檢管理系統提供技術支撐。建立無人機巡檢精益化管理體系并開發與之配套的管理信息系統，能夠實現無人機巡檢的全過程閉環和精益化管理，實現巡檢照片和數據智能歸集、整理和分析，復雜缺陷圖像自動識別，生成缺陷流程系統中自動推送相關班組及個人，結合績效制度限期消缺，構建無人機電力巡檢分析展示服務，涵蓋業務管理需求、運維支撐需求，實現無人機電力巡檢結果效益最大化。

具備功能：1.復雜缺陷圖像識別;2.變化信息檢測;3.巡檢報告生成;4.巡檢數據管理、維護;5.巡檢數據自學習訓練服務;6.大數據處理及挖掘

結語

在今后的工作中，需緊密結合地區發展實情，通過運用輸電智慧運檢管理系統數據采集與應用等新型技術，并不斷對其進行完善，強化技術應用成效，形成輸電智慧運檢模式，提高運行維護水平，實現運檢安全性與實用性目的。