電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)輸電運檢子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

呼木吉

摘要：輸電線路智能化發(fā)展已經(jīng)成為了未來輸電線路發(fā)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(tǒng)建設(shè)背景需要及系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用技術(shù)進行了分析。

關(guān)鍵詞：輸電;智慧運檢;管理系統(tǒng);技術(shù)

1輸電智慧運檢管理系統(tǒng)建設(shè)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(tǒng)人工巡線方式效率低、質(zhì)量差的問題，極其容易導致線路故障以及出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。但是在建立起了智慧運檢系統(tǒng)之后，這類問題將得到充分的解決。構(gòu)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(shè)需求

隨著信息化建設(shè)速度的加快，使我國電力行業(yè)已經(jīng)投身于信息化建設(shè)之中?；诖耍嘘P(guān)運行維護工作以及信息化建設(shè)也需要在現(xiàn)今的發(fā)展趨勢之下開始進行，從而完成智能化發(fā)展目標。在此過程中，建立輸電線路大數(shù)據(jù)的運用，以巡檢流程自動化、數(shù)據(jù)處理自動化、信息反饋自動化的結(jié)合，形成輸電智慧運檢模式，由事件驅(qū)動轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)驅(qū)動。

1.3實用性需要

其實，輸電智慧運檢系統(tǒng)主要是結(jié)合于現(xiàn)今所成熟的掃描、處理方式以及計算機技術(shù)，對激光點云數(shù)據(jù)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(chǔ)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(shù)據(jù)信息之后，便可以得出提升輸電線路總效率的技術(shù)。從而達到持續(xù)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(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)

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(nèi)的光學影像與激光點云數(shù)據(jù)，并對所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，生成DEM/DSM/DOM，構(gòu)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(yōu)點：采集速度快、航程長，能夜間作業(yè)，每小時可采集100公里桿塔點云數(shù)據(jù)。缺點：靈活性差，對短距離線路難以開展作業(yè)。

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(nèi)的光學影像與激光點云數(shù)據(jù)，并對所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，生成DEM/DSM/DOM，構(gòu)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(yōu)點：靈活性強、采集精度高、適用于廊道環(huán)境更新作業(yè)。

3輸電智慧運檢管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)

3.1數(shù)據(jù)建模，構(gòu)建電力線路通道的三維模型

巡檢作業(yè)流程中的重要一環(huán)，是如何有效管理現(xiàn)場采集的所有數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提煉成有效的信息。我們知道，數(shù)據(jù)不等同于信息，數(shù)據(jù)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(shù)條件下，大尺寸的數(shù)據(jù)樣本通過無線鏈路實時傳輸，尚不成熟。因此針對飛行任務(wù)、數(shù)據(jù)積累、資源管理、集成融合等方面組建一套無人機綜合數(shù)據(jù)管理平臺，是能有效保證輸配電線路及其設(shè)備安全的一項基礎(chǔ)工作。

3.2無人機自主化精細巡檢

1）精細化巡視航線規(guī)劃

精細巡視三維智慧航線規(guī)劃，是在三維航線規(guī)劃平臺中，導入高精度激光點云數(shù)據(jù)和線路坐標數(shù)據(jù)，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(guān)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(yè)效率等因素，完成該架次高精度的智慧航線規(guī)劃，包括拍照點地理坐標、拍照順序、云臺角度、拍攝數(shù)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(guī)劃檔并可與自動駕駛系統(tǒng)無縫對接。

2）通道巡視航線規(guī)劃

通道巡視三維智能航線規(guī)劃，是在三維航線規(guī)劃平臺中，導入高精度激光點云數(shù)據(jù)和線路坐標數(shù)據(jù)，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(yè)效率、任務(wù)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(guī)劃，包括拍照點地理坐標、拍照順序、云臺角度、拍攝數(shù)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(guī)劃檔并可與自動駕駛系統(tǒng)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(zhuǎn)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(gòu)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(xiàn)巡檢照片和數(shù)據(jù)智能歸集、整理和分析，復雜缺陷圖像自動識別

實現(xiàn)無人機巡檢的全過程閉環(huán)的精益化管理，完成巡檢任務(wù)的計劃、任務(wù)的執(zhí)行，任務(wù)的監(jiān)控以及圖像的歸檔和缺陷的人工審核和數(shù)據(jù)的歸檔和分析。實現(xiàn)對無人機巡檢工作的全流程管理，實現(xiàn)拍攝照片自動整理歸集，便于及時開展設(shè)備缺陷隱患的統(tǒng)計和分析，為無人機智能巡檢管理系統(tǒng)提供技術(shù)支撐。建立無人機巡檢精益化管理體系并開發(fā)與之配套的管理信息系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人機巡檢的全過程閉環(huán)和精益化管理，實現(xiàn)巡檢照片和數(shù)據(jù)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(tǒng)中自動推送相關(guān)班組及個人，結(jié)合績效制度限期消缺，構(gòu)建無人機電力巡檢分析展示服務(wù)，涵蓋業(yè)務(wù)管理需求、運維支撐需求，實現(xiàn)無人機電力巡檢結(jié)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(shù)據(jù)管理、維護;5.巡檢數(shù)據(jù)自學習訓練服務(wù);6.大數(shù)據(jù)處理及挖掘

結(jié)語

在今后的工作中，需緊密結(jié)合地區(qū)發(fā)展實情，通過運用輸電智慧運檢管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用等新型技術(shù)，并不斷對其進行完善，強化技術(shù)應(yīng)用成效，形成輸電智慧運檢模式，提高運行維護水平，實現(xiàn)運檢安全性與實用性目的。