几种输电线路巡检方式的比较 ——浅析无人直升机巡检的优势
Smart Grid 智能电网, 2015, 5, 148-154
Published Online June 2015 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/journal/sg
https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/10.12677/sg.2015.53018
Comparison of Several Methods of
Transmission Line Inspection
—Analysis of Advantage of Unmanned Helicopter Inspection
Minxiang Yang1, Wei Song1, Xuesong Zhao1, Guoliang Zhang1, Yang Liu2, Dawei Yang3,
Ting Mao1, Xinchang Huo2
1State Grid Jibei Maintenance Company, Beijing
2State Grid Material Limited Company, Beijing
3State Grid Jibei Electric Power Company Limited, Beijing
Email: ymx142622@https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,
Received: Jun. 9th, 2015; accepted: Jun. 27th, 2015; published: Jun. 30th, 2015
Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/licenses/by/4.0/
Abstract
Now, artificial inspection takes up resources of humans. This method of inspection is inefficient and takes long times. Meanwhile, manned helicopter has been used for inspection in some areas.
Although this inspection method is more efficient than the first one in single inspection, its inspec-tion efficiency in one year is very low. It is because of high cost, low attendance and so on. Un-manned patrol helicopter has advantages of high mobility, low cost and high attendance. In this paper, by means of analyzing technology, economics, efficiency, policy, management and other aspects, the advantages and the disadvantages of these forms of transmission line inspection are introduced. For rational allocation of resources and improvement of the inspection efficiency, the transmission line inspection program of “unmanned helicopter-based inspection, supplemented by manual inspection” is put forward.
Keywords
Artificial Inspection, Transmission Line Inspection, Helicopter Inspection, Unmanned Helicopter Inspection, Inspection, Comparison of Advantages
几种输电线路巡检方式的比较
——浅析无人直升机巡检的优势
杨敏祥1，宋巍1，赵雪松1，张国亮1，刘阳2，杨大伟3，毛婷1，霍新长2
几种输电线路巡检方式的比较
1国网冀北检修公司，北京
2国网物资有限公司，北京
3国网冀北电力有限公司，北京
Email: ymx142622@https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,
收稿日期：2015年6月9日；录用日期：2015年6月27日；发布日期：2015年6月30日
摘要
目前电力系统中普遍采用的人工巡检方式人员劳动量大、巡检周期长、效率低下，部分地区采用的载人直升机巡检虽然单次巡检效率较高，但因成本高昂、出勤率低等因素，致使其年巡检效率不高，无人直升机巡检具有机动性强、成本低、出勤率高等优势，本文从技术、经济、效率、政策与管理等多个层面分析了这几种输电线路巡检方式的优缺点，提出了“以无人直升机巡检为主，人工巡检为辅”的输电线路巡检方案，以期合理配置资源、提高巡检效率。
关键词
人工巡检，线路巡检，直升机巡检，无人直升机巡检，巡检，优势比较
1. 引言
近年来，我国国民经济的高速发展对我国电力工业提出了越来越高的要求，截至2008年110 kV以上输电线路已达到近51.4万km [1]，未来特高压电网也将覆盖全国[2]。由于输电线路分布点多、面广，绝大部分远离城镇，所处地形复杂，自然环境恶劣，且电力线及杆塔附件长期暴漏在野外，会持续地受到机械张力、电气闪络、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤；输电线路走廊的树木生长情况、是否有违章建筑等情况也必须及时掌握。因此，对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，是供电部门一项繁重的日常工作。
目前我国普遍的输电线路巡检方式均为人工巡检，由巡检人员通过目视或者登塔作业对输配电线路进行巡检，这种巡检方式在一些条件恶劣如跨江跨河或高山峻岭地区难度很大，不仅劳动强度大、工作条件艰苦[3]，而且由于人员素质参差不齐，漏检误检事件时有发生，使得巡检效率极其低下。在过去的十年中，我国的部分供电部门开展了载人直升机巡检项目[4] [5]，这种巡检方式迅速快捷、工作效率高、不受地域影响、巡视质量高、巡视安全性高[6]，但由于民用航空空域使用权协调困难[6]，使我国目前载人直升机巡检出勤率较低，致使年巡检效率低下，很难达到电力部门12次/年的巡检要求[7]，昂贵的直升机使用、维护成本和飞行之前复杂的审批程序等诸多问题限制了这一巡检方式的大力推广。因此，电力部门急需一种成本低、周期短、机动性强、效率高的巡检方式，无人驾驶直升飞机(简称无人直升机)进入了人们的视野。
2. 技术分析
正常巡视是输电线路日常运行维护最为主要的工作，按规程规定，正常巡视一般每月一次，除此之外，还有特殊巡视、夜间巡视、故障巡视，有些单位在迎峰度夏等特殊时间还增加巡视次数[5]。
2.1. 人工巡检方式
人工巡检方式是一种传统的巡检方式，是目前输电线路巡检的主要方式，巡检人员行进于线路走廊
几种输电线路巡检方式的比较
内，到达杆位后在杆塔下使用望远镜和手持红外检测仪器，自下而上地对杆塔进行巡视，或者登上铁塔采用电场检测仪等设备对绝缘子进行检测[8]。
优点：巡检人员到达现场，可以对输电线路隐患和缺陷进行近距离观察，能够得到输电线路的准确运行状态；比较容易发现杆塔塔基缺陷、塔材丢失等隐患[8]；在城市、乡镇、公路等人员、车辆容易到达的地区，输电线路人工巡检方式是发现缺陷、保障输电线路安全运行的主要手段。
缺点：这种巡检方式存在着不能保证巡检人员到位及对缺陷的描述不准确或不规范等问题[9]。由于输电线路走廊地形环境复杂，沿线部分区段几乎没有巡视道路，传统的人工巡检方式，随着电压等级的提高、输电线路的增长，其巡检时间、巡视费用和劳动强度必将大幅度增加，但巡检效率得不到明显改善。从文献[10]的报道中便可看到人工巡检的艰辛和面临的巨大挑战。
2.2. 载人直升机巡检方式
直升机巡检是指巡检人员利用直升机作为平台，使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡视检查的一种全新巡检技术[11]。
从国内外的直升机巡检应用情况来看，主要技术优势有以下几点[6] [11]-[13]。
(1) 迅速快捷、工作效率高。正常的直升机巡检速度在20~40 km/h，是人工效率的几十倍，即使在
夏季迎峰度夏前、冬季污闪前的集中巡视和故障巡视下进行的精细作业方式，直升机巡视速度也有6~8 km/h，因此直升机巡检方式具有迅速快捷、工作效率高的特点。
(2) 不受地域影响。直升机可以方便地穿山越岭，跨林区沼泽湖泊，在输电线路的巡视路线上不受地
域限制。
(3) 巡检质量高。目前直升机上都配备了先进的巡检设备，并且可以近距离地接近输电线路，这样就
可以方便有效地发现输电线路导地线断股断线、金具松动发热、绝缘子损坏等缺陷；另外还可以利用先进的三维扫描仪器进行输电线路走廊的三维扫描，全面地观察线路走廊内妨碍输电线路运行的一些障碍物，为输电线路的设计和运行维护提供重要参考。
(4) 巡检安全性高。输电线路杆塔高度一般都在几十米，特高压杆塔高度达到一百米以上，人工登杆
近距离观察危险性很高，直升机巡视可以避免这种登高作业。而且目前巡检用的轻型直升机可靠性很高，国外应用很广泛，事故发生率极低。
虽然载人直升机是一种优良的空中平台，但在技术方面也存在一定问题。
(1) 直升机电力巡检是超低空贴近杆塔及导线的精确慢速飞行，飞行区域属常规回避飞行区域[12]
[14]。在机载人员对输电线路进行巡检时，为了获得良好的巡检效果，直升机距离导线或杆塔的距离一般
应在15~25 m之间[4] [12] [14]。这对飞行员来说无论是技术上还是心理上都会形成巨大的心理压力，同时也为输电线路安全运行埋下了隐患。
(2) 目前电力巡检使用的载人直升机续航能力在500~600 km，加上来回航程和工作油耗，巡检半径
在200 km左右，对于特高压线路的长度来说，这是远远不够，而输电线路一般距离机场较远，因此需要在输电线路附近设立临时起降点[12]。
(3) 就直升机的带电作业性能来讲，目前国际权威机构认可，通过等电位充电试验和过电压工频闪络
放电试验，可以进行带电作业的机型只有贝尔206系列和MD500E系列[12] [13]，可带电作业机型的选择范围有一定的局限性。
2.3. 无人直升机巡检方式
无人直升机巡检是空气动力学、机械设计、飞行控制、目标识别、高电压技术、电磁兼容、遥感、
几种输电线路巡检方式的比较
遥测等多学科相互交叉的一种新型巡检技术，虽然目前还处于试验和探索阶段，但已有多家单位开始进行有益的尝试。最早利用无人直升机巡检的是英国威尔士大学和英国EA电力咨询公司[15] [16]，日本中国电力公司和HILOBO公司及千叶大学野波研究室于2005年共同开发了的“利用无人驾驶直升飞机的输电线巡检系统”[17]，国内近年来也陆续开展了无人巡检直升机的相关研究，福建省电力公司、青海省电力公司等单位已相继开展了无人直升机巡检的相关实验研究并积累了宝贵的经验[18]-[21]。
从技术角度看，无人直升机用于输电线路巡检具有如下优势：
(1) 无人直升机与载人直升机一样，能够向任意方向飞行，可悬停对预定目标进行定点监视，具有迅速快捷、工作效率高，不受地域影响的优点。
(2) 在巡检安全性方面，无人直升机不仅避免了登高作业，还避免了人员飞上高空，避免因飞机故障造成的人员安全事故[22]。
(3) 机动性和灵活性强，无人直升机对起飞着陆场地要求低，不用专门设立临时起降点，基本可以随处起飞、随处降落，地面设备简单, 架设和撤收时间短。
(4) 随着飞行控制技术和定位技术的不断发展，无人直升机可以实现自动驾驶和空中定点悬停，能够按照预先规划对复杂线路进行沿线巡检，对疑似故障点进行定点检测。
(5) 机型选择范围广，巡检部门可以根据不同重量的巡检设备和巡检范围，选择不同载重量和续航时间的无人直升机机型；
无人直升机由于机体的限制，一般续航能力在1~1.5 h，载重量在10~30 kg不等，但这并不影响它优越的技术性能。
3. 经济及效率分析
除了技术上满足要求，经济性能是评价巡检方式实用性的一个重要指标。本文对几种巡检方式所做的经济分析，只包含人工成本及飞机使用费用，而不包括便携式或机载检测设备的费用，见表1。
3.1. 人工巡检
以500 kV为例，目前我国常规人工巡检方式12次/a的分摊费用约0.5万元/km [23]，该费用额随地区略有差异，1000 km线路的年运行维护费约600万元，在效率方面，人工巡检需要动用大量的人力物力，巡检周期长、效率低。
3.2. 载人直升机
按照国内几家从事直升机电力作业的航空公司的综合平均报价，直升机巡检费用1万元/h，另加电力部门工作费用0.1万元/h，共计1.1万元/h [23]。按每年细致巡检一次、航速8 km/h，正常巡检11次、航速30 km/h，巡检总费用约540万元/(1000 km a)，比常规巡检降低费用60多万元[6]。然而，并不是所有的地区都有能够提供这种服务的航空公司，若租用外地的直升飞机，费用将会增加很多。如果采用电力部门自购直升机的方式，购买、维护、保养以及驾驶员聘用又将是一大笔巨大的开支。可见，载人直升机在经济性方面的优势并不是十分突出。
而在效率方面，载人直升机巡检的优势是十分明显的，直升机上可以搭载多种监测设备，除飞行驾驶员以外，只需要2~3名技术人员便可进行输电线路巡检；但它在出勤效率方面却很难令人满意，如华北电网2002年使用载人直升机巡检姜顺线、绥姜线时，一年中仅巡视了4次[5]。
3.3. 无人直升机
无人直升机巡检由于载重量的限制，不能像载人直升机一样搭载多种巡检设备，发现疑似故障点时，
几种输电线路巡检方式的比较
Table 1. Comparison of economy and efficiency
表1. 经济性与效率对比表
巡检方式
成本[万元/(1000 km·a)] 巡检效率
直升机所有权人员成本直升机成本总成本单次巡检效率出勤率年巡检效率
人工巡检600 — 600 低高低— 载人直升机巡检59 491 540 高低低航空公司无人直升机巡检300 34.6 334.6 高高高电力部门
可能需要降落直升机，更换其他设备进行复检；从人员配置上来看，同样需要3~4人，但无需专业的直升机驾驶员，人员培训费用将大大降低。无人直升机由于良好的机动性和灵活性，使其出勤率远高于载人直升机，只要天气条件允许，随时可以升空巡检。
一架机身2 m长左右的小型无人巡检直升机，按照8元/L的油价、4 L的油箱计算，采用细致巡检8 km/h的航速，每箱油巡检半径4 km、巡检时间1 h，1000 km的油耗成本为0.8万元，加上电力部门工作费用0.1万元/h，巡检总成本为309.6万元/(1000 km a)，计及无人直升机25万左右的成本之后，无人直升机直接消耗的费用仍远低于载人直升机。
电力部门无人直升机的持有成本远低于载人直升机，人员培训、设备维护方面的优势为将来无人直升机在电力系统中的大规模配置提供了可能。这一点是载人直升机无法比拟的巨大优势。
4. 政策与管理分析
4.1. 人工巡检
人工巡检是电力部门长期以来使用的一种输电线路巡检方式，由于人员流动量大、人员素质参差不齐，不仅管理费用高，而且管理不便。目前在我国大部分地区，人工巡检仍然是最主要的巡检方式，在未来，即使大规模普及了直升机、机器人巡检，人工干预以及人工现场复检都是不可或缺的。
4.2. 载人直升机巡检
经过华北、东北、西南等地区载人直升机巡检输电线路的长期摸索，我国在载人直升机巡检管理方面取得了很大进展。
华北电网公司提出了飞行巡线作业方法和作业流程、安全问题、飞行气象条件和限制等诸多方面的要求[4] [5]；云南电网公司提出了《直升机电力巡线导则》、《直升机电力巡线管理办法》、《直升机电力巡线作业指导书》、《直升机电力巡线作业警示引导标志牌制作安装标准》、《直升机巡线设备管理制度》、《直升机巡线人员管理制度》、《直升机巡线资料管理办法》等一系列的直升机巡检的管理制度[12] [13]，为载人直升机巡检的科学管理和安全高效运行提供了制度保障。
然而，一个制约直升机巡检迅速普及的因素不得不提，即空域权的问题。首先，载人直升机巡检属于通用航空飞行的范畴[24]，而且是超低空飞行，由于低空领域是受国家管制的，这种巡检方式必须获得飞行管制区管制部门的批准[4][24]，而且每次巡检都要预先提出申请，批准后方可实施[25] [26]；由于输电线路错综复杂，如果出现待巡检输电线路穿越不同的飞行管制区间时，就需要中国人民解放军空军部门的批准[24]。低空领域的管制和繁杂的审批程序增大了这一巡检方案的实施难度。
近年来，随着各个领域通用航空需求的旺盛，国家相关部门正在积极推进开放低空空域的进程，但就目前来看，我国低空空域的彻底开放还有很长的路要走[27] [28]。
几种输电线路巡检方式的比较Table 2. Advantages and disadvantages comparison of several methods of transmission line inspection
表2. 几种输电线路巡检方式的优缺点比较
巡检方式巡检准确性巡检成本巡视安全风险单次巡检效率出勤率年巡检效率政策约束人工巡检高高低低高低无约束载人直升机巡检低高高高低低较强无人直升机巡检低低低高高高适中
4.3. 无人直升机巡检
无人直升机由于体型较小、携带方便，电力部门对于它的管理和使用完全可以借鉴普通巡检设备和载人直升机的有关规定，另外再针对无人驾驶的特殊性，对飞行高度、与输变电设备的距离、操作注意事项等方面形成制度化的管理模式。前已述及我国多家电力部门开始探索无人直升机巡检，管理模式的探索也在不断深入。
与载人直升机相比，无人直升机巡检在低空空域权问题上有着绝对的优势。小型无人直升机属于航空模型的范畴，根据航空体育运动管理办法的有关规定，航空模型飞机的飞行高度和空域与其他航空器的飞行活动有关联时，主持航空模型活动的单位或个人应同机场当局或当地飞行管制部门取得联系，划定航空模型的飞行高度和区域[29]。而输电线路走廊属常规回避飞行的特殊区域，其他航空器几乎不可能近距离接触，无人直升机巡检时一般会在输电线路沿线侧上方几十米处，不会对其他航空器的飞行活动有关联，因此无人直升机巡检输电线路不需要有关航空管理部门的审批，这使无人直升机巡检具有很强的机动性，供电部门可以根据自己的年度检修计划适时的安排无人直升机巡检。
这几种输电线路巡检方式的优缺点比较见表2。
5. 结论
人工巡检方式在很长一段时间内仍将是输电线路巡检的主要方式，技术人员的实地检测仍将在输电线路隐患确定、事故分析中发挥不可替代的作用。
载人直升机巡检单次巡检效率高，但由于受到驾驶员技术水平、我国航空管制政策等多方面的制约，致使其年巡检效率不高，且费用偏高，该巡检方式的大规模普及有待进一步的探讨。
无人直升机虽然无法一次携带众多检测设备，但无人直升机巡检以其灵活性、机动性强，价格低廉，无需航空部门审批，便于携带和运输等诸多优点，越来越受到供电部门的重视。
综合以上讨论，供电部门应该充分发挥无人直升机巡检的优势，在由无人直升机确定了疑似故障点和疑似隐患点后，技术人员远程分析故障和隐患情况，在分析不便时，技术人员再有针对性的前往现场进行故障隐患原因分析，以此减少大规模人工巡检的工作量和工作强度，合理配置资源，提高巡检效率。
参考文献(References)
[1]厉秉强, 王骞, 王滨海, 等(2010) 利用无人直升机巡检输电线路. 山东电力技术, 1, 1-4.
[2]张文亮, 吴维宁, 胡毅(2003) 特高压输电技术的研究与我国电网的发展. 高电压技术, 9, 16-18.
[3]张险峰, 陈功, 程正逢, 等(2007) 激光雷达在直升机巡线中的应用.华中电力, 6, 33-35, 39.
[4]赵鹏, 邓春, 袁亦超(2002) 应用直升机巡检输电线路. 华北电力技术, 10, 1-3.
[5]邵允临, 曹晋恩, 尚大伟(2003) 直升机巡检华北电网超高压输电线路. 中国电力, 7, 35-38.
[6]张柯, 李海峰, 王伟(2006) 浅议直升机作业在我国特高压电网中的应用. 高电压技术, 6, 45-46, 55.
[7]DL/T741—2001《架空送电线运行规程》.
几种输电线路巡检方式的比较
[8]于德明, 沈建, 汪骏, 等(2008) 直升机与人工巡视效果对比分析. 中国电力, 11, 25-28.
[9]英晓勇(2007) 浅析提高输电线路巡检质量的方法. 供用电, 3, 53-54.
[10]何伟(2008) 冰雪无阻巡线工. 湖北电业, 2, 16-17.
[11]于德明, 沈建, 汪骏, 陈方东, 刘伟东(2009) 直升机在电网运行维护中的研究与应用. 电网技术, 6, 107-112.
[12]沈光陞, 赵新波(2008) 直升机电力巡线技术. 电力建设, 10, 35-37.
[13]沈光陞, 赵新波(2008) 直升机电力巡线技术及发展趋势. 云南电业, 7, 39-41.
[14]冯奇, 李勇(2009) 直升机巡线问题及解决方案——卫星监控指挥系统在直升机巡线中的应用. 科技资讯, 14,
232-233.
[15]Jones, D.I. and Earp, G.K. (2001) Camera sightline pointing requirements for aerial inspection of over head power
lines. Electric Power Systems Research, 57, 73-82.
[16]Williams, M., Jones, D.I. and Earp, G.K. (2001) Obstacle avoidance during aerial inspection of power lines. Aircraft
Engineering and Aerospace Technology, 73, 472-479.
[17]卢文艳(2005) 利用无人驾驶直升飞机的输电线巡检系统. 国际电力, 2, 7.
[18]国家电网公司(2009) 国家电网无人飞行巡检系统在福州试运成功.
https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/n86114/n326638/c607878/content.html
[19]吴光于(2010) 国产无人驾驶巡线直升机首次在青海试飞成功.
https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/2010-01-16/1125580970.html
[20]徐凯, 刘嘉, 陈丹妮(2010) 无人直升机在景德镇完成全自动电网巡线飞行.
https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/2444/2010-4-13/30053@677602.htm
[21]苏建红(2010) 云南电网普洱供电局无人驾驶直升机巡线试飞成功[EB/OL].
https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,/html/20100630/251208.shtml
[22]甄云卉, 路平(2009) 无人机相关技术与发展趋势. 兵工自动化, 1, 14-16.
[23]陆宠惠, 万启发(1999) 特高压输电的必要性. 中国电工技术学会第六届学术会议, 北京.
[24]通用航空飞行管制条例. 中华人民共和国国务院、中华人民共和国中央军事委员会, 北京, 2003.
[25]国务院、中央军委关于修改《中华人民共和国飞行基本规则》的决定. 中华人民共和国国务院、中华人民共和
国中央军事委员会, 北京, 2007.
[26]中华人民共和国民用航空器适航管理条例. 中华人民共和国国务院, 北京, 1987.
[27]刘松, 王伟(2010) 我国低空空域管理的现状与改革研究. 中国民用航空, 3, 37-39.
[28]温婷, 阮奇(2010) 低空空域开放有望三季度破冰. 上海证券报, 2010-7-9(封四).
[29]航空体育运动管理办法. 国家体育总局, 北京, 1991.
无人机红外热像仪电力巡检
无人机载红外热像仪高压电力巡检 整体解决方案
目录 一、行业背景 (2) 1、2015年将推广协同巡检模式 (2) 2、无人机精细巡检 (3) 二、行业需求 (3) 三、系统介绍 (4) 1、无人机 (4) 2、红外热像仪 (5) 3、无人机载红外热像仪 (5) 四、业务分析 (6) 1、传统巡线图示 (6) 2、无人机搭载红外热像仪电力巡线解决方案 (6) 3、无人机搭载红外热像仪电力巡线方案优势分析 (7) 4、无人机巡航作业的优势： (9) 5、无人机巡航效益分析 (9) 6、结论 (10)
一、行业背景 我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共6个跨省区电网；110 kV以上输电线路已达到近51.4万km。根据相关数据表明，我国每年电力行业整体投资约为1000亿元，其中硬件设施为73%，说明输电设备在国家电网建设上比重越来越大，随着电网的日益扩大，巡线的工作量也日益加大，100km 的巡线工作需要20个巡线人员工作一天才能完成。因此传统的巡线方式已经满足不了现代电力系统的广泛需求。 1、2015年将推广协同巡检模式 国网已明确的未来巡检模式，亦为无人机留下了发挥作用的广阔空间。 去年3月，国网公司运维检修部召开的工作推进会指出，到2015年，国家电网公司系统将全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式，全面提高巡检作业效率和效益，保障大电网安全运行。 根据此次会议，山东、冀北、山西、湖北、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海共10个单位将作为试点，要求利用2013—2014年两年时间开展新型巡检模式试点工作，于2015年总结试点经验，完善标准体系，全面推广实施。 据了解，按照巡检业务界面划分，直升机可开展线路常规巡视和状态巡视、灾情普查和应急抢险等工作，巡检对象主要为特高压、跨区直流和500千伏及以上重要线路。大、中型无人直升机应用于220千伏及以上交直流线路开展常规巡视和状态巡视;小型无人直升机应用于110千伏及以上线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查;固定翼无人机一般用于500千伏及以上线路开展通道巡视和灾后电网评估等。人工巡检主要对管辖范围内输电线路开展状态巡视、日常维护及检测等，在直升机、无人机巡检作业覆盖范围内，修订有关规程，以减少巡视次数。
基于四旋翼无人机的输电线路巡检系统研究_王振华
收稿日期：2012-07-10 基金项目：国家自然科学基金资助项目（60674100）；博士点基金资助项目（20113218110013）；江苏省产学研联合创新资助项目 （BY2012018） 作者简介：王振华（1987—），男，江苏江阴人，硕士研究生，从事飞行控制理论、嵌入式系统开发研究。 E-mail:wzh_nuaa@https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html, 护主要依靠日常巡检及故障发生后的继电保护、稳定控制和失步解列等“三道防线”，而对电网运行的主动监测、主动防护相对落后。提前获知灾害的形成过程，主动清除各类缺陷和隐患，为“坚强”、“自愈”的智能电网安全提供了强有力 的保障。 目前输电线路的巡检手段主要为人工巡检。然而受到自然条件、巡检设备落后的制约，人工巡检存在着诸多问题。而传统的自动化巡检载体，如线路本体在线监测系统[2]、线路攀爬巡检机器人[3-4]等，因其巡检覆盖范围小，操作难度大，不利于维护等原因，正逐步退出历史舞台。随着航空工业技术的发展，飞行器巡检正逐步成为一项新的研究课题。其非接触式、快速高效、多角度全方位的巡检手段，搭配各类可见光和红外影像设备，能够全面了解输电线路的运行情况，给影像信息的获取，上述的飞行平台还不能完全满足要求。 1四旋翼无人机巡检系统 南京航空航天大学和南京工程学院组成的研 究团队，在调研输电线路短途目视巡检需求的基础上，研制了四旋翼无人机巡检系统。其飞行器本体机械结构简单，旋翼尺寸较小（潜在危害性小，运行风险低），具有重量轻、易携带、易操控、可悬停、效率高、无污染、易维护等优点，能够快速机动地执行巡检任务。 巡检系统采用编码正交频分复用（coded orthogonal frequency division multiplexing,COFDM ） 图像传输机制[9]实时传输输电线路部件的影像信息，通过手持式或地面站式遥控设备，进行全方
巡检机器人的调研报告
上海电力学院 关于巡检机器人的调研报告 院（系部）自动化工程学院 专业名称: 电机与电器 学生姓名: 杨雪莹 导师: 薛阳 2013 年 12 月
目录 1 巡检机器人的发展状况........................... 错误!未定义书签。 2 巡检机器人的应用............................... 错误!未定义书签。 高压线路巡检机器人.......................... 错误!未定义书签。 机器人仿真.............................. 错误!未定义书签。 巡检机器人越障.......................... 错误!未定义书签。 变电站巡检机器人............................ 错误!未定义书签。 校园巡逻机器人.............................. 错误!未定义书签。 3 总结 .......................................... 错误!未定义书签。参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。
1 巡检机器人的发展状况 目前巡检机器人已在多个领域中应用，它的智能化推动着它在应用领域的市场前景将是越来越广，尤其是在电力行业。它在多种场合发挥着作用，如变电站，高压线路中等等。 2013年12月9号中山供电局经过三个多月的试运行，该局将“智能巡检机器人”正式投入到500千伏桂山巡维中心使用，开创南方电网公司首例无轨化设备巡视工作。传统的机器人需要铺设类似于火车轨道那样的磁轨，机器人就只能沿着磁轨作运动。而最新投入使用的机器人实现了无轨化运作，不需要铺设任何轨道，也无需进行任何基建工程，机器人就可以直接在日常的路面上运作，既省下基建施工的时间，又节约了投入成本。凭靠机器人配备的四驱越野底盘，还可以爬上30度的陡坡。该机器人上配备了激光扫描设备，可将站内的设备位置，道路扫描为地图，我们在后台为它规划好巡视路径后，它就可以按照指示去工作了。 机器人巡线最大的优点则是，无论白天黑夜还是刮风下雨，它都可以在没有人看管的情况下能自动自觉并出色完成一般日常巡视所包含的工作内容。这样一来，机器人不但减轻了工作量，而且在遇到严重故障或者恶劣天气时，它还可以降低工作人员的安全风险。 智能机器人还具有自动续航功能，当蓄电池电量低于设定值时，它将自动驶入存放室进行充电。据悉，中山供电局通过对智能巡检机器人进行了三个月的试用，已经收到不错的成效。此次正式投入使用，在南方电网公司尚属首例。 2013年11月11日上午，在国家知识产权局与世界知识产权组织举办的第十五届中国专利奖颁奖大会上，由国网山东电力科学研究院申报的外观专利“变电站巡检机器人”荣获外观专利金奖，成为5个金奖之一。这是国家电网公司历史上获得的第一个中国外观专利金奖，也是中国电力行业惟一当选的金奖。 变电站巡检机器人能够全天候全方位全自主对变电站设备进行无人值守巡检,从而代替繁重的变电站设备人工巡检,提高了变电站巡检的自动化、智能化水平,确保了智能电网的安全可靠运行。 该变电站巡检机器人产品外壳采用无污染、抗冲击、高绝缘的ABS树脂材料，具有较好的环保性和安全性；产品外观采用了“仿人”化创新性设计，整体颜色融合变电站“环境”因素，同时配以红色的机器人颈部绕圈与多色的告警指示灯
输电线路的无人机电力巡检技术
输电线路的无人机电力巡检技术 摘要：随着我国社会经济的不断发展，对电力的需求量逐年增加，对输电线路 的需求也不断增加。输电线路的巡检工作如果仅靠传统的人工电力检测执行，需 要花费大量的人力物力与财力，在这种情况下，无人机电力巡检技术开始受到业 界的关注。本文从无人机在输电线路巡检中的优势分析入手，论述了无人机技术 在输电线路巡检中的具体应用。期望能够对输电线路巡检效率的提升有所帮助。 关键词：输电线路;技术;电力巡检;无人机 随着近年来无人机产业的快速发展，无人机凭借着它高机动性、便于携带、 环境适应性强等优点，无人机逐步运用于各行各业。在电力巡检方面，电力巡检 无人机主要围绕着输电线路进行巡检作业，输电线路是电网的重要组成部分，输 电线路巡视是保障其可靠性运行的重要手段，随着新技术、新方法以及新的管理 理念的引入，无人机已逐步得到重视并开始广泛应用于输电线路巡视作业。 1 无人机巡检输电线路技术应用的优势 1.1 可有效降低巡检成本 我国有很多输电线路架设在人迹罕至的地区，传统的人工巡检方式想要涉及 这些区域有一定的难度，为满足工作需要，常常会使用较长的高空架线，由此使 得巡检成本随之增大。而无人机并不会受到地形的限制，在有效的飞行距离内， 作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查， 减轻了人员的工作量，相关费用也随之降低。此外，由于巡检人员无需亲临现场，从而使得作业安全性得到可靠保障，避免了安全事故的发生。 1.2 可缩短巡检时间 无人机基本不会受自然环境和气候条件等因素的影响，在可能发生自然灾害 的地区利用无人机对输电线路进行巡检，可以在较短的时间内顺利完成任务。无 人机具备快速巡检的能力，通过在指定位置进行悬停，可检查线路上的设备，确 定缺陷，并对巡检结果进行实时回传，整个过程耗时较少。此外，无人机巡检前 基本不需要进行较长时间的准备，大部分无人机在 90s 以内便可起飞，当一个区 域内的线路巡检完成后，可以快速转移至下个区域，有效缩短了输电线路的巡视 检查时间。 1.3 巡检更全面 随着无人机技术的不断发展和完善，其功能日渐强大，通过搭载不同的平台 和系统，可以使无人机具有更多的功能，如设备缺陷快速查找、故障定位、实时 监测等等。由此使得无人机的巡检更加全面，线路的跳闸次数和停电时长随之减少，确保了整个电网的运行安全性和稳定性，给供电可靠性提供了有效保障。 2 无人机巡检在输电线路中的应用 2.1 线路通道、树障、精细化巡视 传统线路通道、树障、精细化巡视需要飞手有娴熟的技术，并且对线路的结 构相当熟悉，飞行过程中不能出现任何差错，拍照距离与拍照角度也要满足作业 要求，对人为因素要求较为严格。相比以往人工操作，自动驾驶技术不仅可减少 对操作人员技能水平的依赖，同时在数据采集方面更具规范性。基于雷达高精度 定位和大数据积累形成的无人机自动驾驶技术体系，实现多旋翼无人机一键起飞。在事先制作的高精度线行三维地图上规划好航线，应用厘米级实时定位技术，自 动飞到指定位置，在飞行设备到达控制点后进行自动拍照保存，并且在完成作业 任务后自动返回，实现站到站的无人机巡检作业新模式。机巡作业已成为当前电
电力线路巡检的具体方法有哪些
电力线路巡检的具体方法有哪些 电力线路巡检,电力输送的工作者经常需要面对的工作，通过定期对输电线路的巡视检查，可以及早发生线路的问题，并且及早解决，以提高输电线路的输电效率。本文就简单介绍电缆线路巡检的几种具体的方法，来给大家参考。 一，定期巡视，定期巡视也叫正常巡视。目的是为了全面掌握线路各部件的运行情况及沿线情况。巡视周期一般每月至少一次，在干燥或多雾季节、高峰负荷时期、线路附近有施工作业等情况下，应当对线路有关地段适当增加巡视次数，以便及时发现和掌握线路情况，采取对策，确保线路安全运行。 二，特殊巡视，特殊巡视是在发生导线结冰、雾、粘雪、冰雪、河水泛滥、山洪暴发、火灾、地震、狂风暴雨等灾害情况之后，对线路的全段、某几段或某些元件进行仔细的巡视，查明是否有什么异常现象，以及在线路异常运行和过负荷等特殊情况下进行的巡视。 三，夜间巡视，夜间巡视是为了检查导线连接器及绝缘子的缺陷。夜间巡视应在线路负荷较大、空气潮湿、无月光的夜晚进行。因为在夜间可以发现白天巡线中不能发现的缺陷，如电晕现象;由于绝缘子严重污秽而发生的表面闪络前的局部火花放电;由于导线连接器接触不良，当通过负荷电流时温度上升很高，致使导线的接触部分烧红的现象等。 四，故障巡视，当线路发生故障时。需立即进行故障性巡视，以查明线路接地及跳闸原因，找出故障点，查明故障情况。故障巡线特
别需要注意安全，如发生导线断落地面时，所有人员都应站在距故障点8～10m以设专人看守，禁止任何人走近接地点，并设法及时报告有关领导，以便尽快组织抢修。 五，登杆巡视，在地面检查较高杆塔上部的各部件看不清楚或发生疑问时，可登杆塔并保持足够的带电安全距离进行观察，如绝缘子顶面遭受雷击闪络痕迹、裂纹、开口销、弹簧销、螺帽是否处在正常状态，导线与线夹接合处有无烧伤等。但登杆塔巡视必须在有人监护的情况下进行，单人巡视时不得进行此项工作。 六，登线巡视，登线巡视是为了弥补地面巡视的不足，一般只在个别地段进行，如爆破区、对导线有腐蚀性质的污秽区、有明显电晕现象的线档等，登线巡视可以正确的检查出导线、导线线夹、间隔棒、连接管、补修金具的缺陷。 以上只是电力线路的几种主要巡检方式，电力工作者们在具体的工作中，需要不断的总结经验，根据实际情况不断提高业务能力，提高维护电力线路的水平。
输电线路智能巡检系统的实用化研究
输电线路智能巡检系统的实用化研究 摘要输电线路是电力系统的重要组成部分，输电线路巡检管理是有效保证输电线路及其设备安全、提高供电可靠性、降低线路故障率的一项重要基础性工作。本文对输电线路智能巡检系统的实用化进行研究。 关键词地理信息系统；全球定位系统；输电线路智能巡检系统 1 系统特点及结构 1.1 系统特点 输电线路智能巡检系统能够提高设备巡检质量，及时记录并分析设备缺陷和隐患，提高科学运行管理水平，实现人性化、信息化管理，其特点为与杆塔设备无硬件联系，不需在杆塔上装设辅助设备；系统具有较高的安全性和稳定性，满足野外的工作条件；界面清晰明了，操作简便，易于掌握；定位准确快捷；实现输电线路巡检无纸化和巡检结果录入的规范化；及时地反映设备的巡检故障缺陷情况；以详细而规范的原始数据积累，作为输电设备状态检修的可靠依据；线路巡检数据的收集、查询、统计等工作更加方便、规范；有效监督巡检人员的到位情况，最大限度地减少漏检、错检[1]。 1.2 系统功能 （1）基准定位 基准定位就是在进行首次的巡线工作和巡视新线路时，采集新线路上的所有设备的位置信息和属性信息，前者用于创建日后巡检工作中指导巡检的工作地图，后者对应于桌面巡检系统中的巡视设备管理。实际工作要求只有在收集、完善了这2部分信息后才能进行正常的巡检工作。 （2）日常巡检 日常巡检就是巡线员在巡检过程中采用PDA中的GPS接收器获取当时所在地理位置的经纬度信息和当前时间信息，然后与原始巡视点定位信息进行比较，并将现场检测的线路缺陷情况记录在PDA中，以便在任务完成后上传到桌面巡检系统进行处理。依据系统围绕两大工作流程所完成的工作，得出线路日常巡检的工作流程见图1。 a.作业任务生成。由监控调度员通过已分配的管理员账号登录桌面巡检系统制定任务，即指定某一日期某条线路的巡检任务（包括定期、特殊、故障、夜间、登杆以及初始化巡视工作）由某个班组的某一位巡检员承担；可以提前安排巡检计划；在任务执行前可修改、变更。
输电线路无人机巡检技术的应用与分析
输电线路无人机巡检技术的应用与分析 摘要：输电线路巡检是管理电力线路的核心工作，为保障人民的生活和生产用电，电网公司要定期对电力线路进行一系列精细化的巡视，及时发现缺陷，消除 隐患。现阶段的电力巡检系统满足了地面上的隐患排查、数据采集工作，但对于 高空带电部位的缺陷排查工作难度大，隐患不易发现。在科学技术的发展下我国 的无人机技术已经逐渐成熟，开始逐渐运用在实际生产过程中，无人机巡检是目 前输电线路智能化应用手段之一，不仅减少了人力的消耗，也提高了排查故障的 效率。满足了电网对信息化及自动化的需求。 关键词：无人机；输电线路；线路巡检 1输电线路巡检 输电线路巡检主要对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路 的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，发现存在的安全隐患及 时处理，保证用电安全。人工巡检是一种传统的巡检方式，也是目前输电线路巡 检的主要方式，满足了地面上的隐患排查、采集工作，但地面观察存在一定的漏洞，对于高空部位缺陷、带电部位缺陷及隐患不易发现，会造成某些安全隐患的 漏查，输电线路的运行情况得不到及时反馈。传统的巡检方式已经暴露出相当大 的弊端，远远落后于国家电力的高速发展。 2无人机巡检技术在输电线路中的应用 无人机巡检作为一种使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡 视检查的全新巡检技术，具有迅速快捷、工作效率高、不受地域影响、巡检质量高、安全性高等优点。据统计，运用无人机进行缺陷识别，杆塔瓶口及以上位置、人工难以发现的缺陷占比78.5％。设备本体巡检效率和质量显著提高，并且极大 降低了劳动强度，提升了巡检效率，确保了对电力设备状态的运行维护能力。因此，无人机巡检已成为输电线路运维不可或缺的手段。 而未来几年的发展趋势中，将实现无人机巡检100％覆盖所有输电线路，输 电线路无人机巡检管控系统100％覆盖所有运维单位，推动人工智能技术在无人 机系统领域的融合应用。使无人机具备智能控制、整合空域和适应环境的能力， 能够协同指挥控制、协同态势生成与评估，协同语意交互，同时利用智能算法对 收集的语音、文字和图像等信息进行智能分析，实现人工智能与无人机的共同发展。 3无人机巡检的优势与不足 3.1降低了巡检人员的工作风险，提高了巡检效率 在使用无人机之前，工作人员在巡检会有高空任务或带电作业任务，对于工 作人员来说具有一定的危险性。借助无人机，减少了作业人员高空危险作业的同时，提高了巡检的质量，及时反馈准确高效的信息，并对输电线路进行全方位立 体化的安全巡查，且在恶劣的地形环境或恶劣的天气状况下也可以安排巡检。使 用无人机之后降低了人员消耗的成本，提高输电线巡检的工作效果，同时保障了 公众的用电稳定安全。 除正常巡检和特殊巡检外，还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害 导致道路受阻、人员无法巡检时，无人机可以发挥替代作用，开展输电线路巡查，准确定位杆塔、线路故障，且视角更广，能避免“盲点”。无人机巡检提高了电力 维护和检修的速度和效率，使许多工作能在设备带电情况下迅速完成，较人工巡 检效率高出数倍。
输电线路特殊巡视工作方案
XX供电局输配电管理所 线路特殊巡视作业工作方案 批准：XXX 日期：XXXX年XX月XX日审核：XXX 日期：XXXX年XX月XX日编写人：XXX 日期：XXXX年XX月XX日 （本方案共 5页）
编写依据： 1、DL 409—91 《电业安全工作规程》（电力线路部分） 2、GB 50233—2005 《110~500kV架空电力线路施工及验收规范》 3、DL/T 741—2001 《架空送电线路运行规程》 4、Q/CSG1 0005—2004 《电气工作票技术规范》（电力线路部分） 一、作业现场概况： 1、线路现场相关资料： 导线型号：XXXXX；地线型号：XXXX；绝缘子型号：XXXX；垂直档距：XXX;及其他情况描述。 2、施工线路段交叉跨越情况： 交叉跨越情况描述。 3、其他情况：（各班组根据实际情况填写） 二、组织措施 （一）作业内容、方式及地点： 1、作业内容：XXXXXXXXXXXXXXX 2、作业方式：带电特殊巡视 3、工作地点：XXXXXXXXXXXXXXX 4、作业时间：XXXX年XX月XX日至XXXX年XX月XX日 （二）现场人员分工及主要职责： 1、工作负责人：XXX（1人） 主要职责：根据工作方案正确、安全地组织工作。工作前对工作人员交待工作内容、范围、安全措施和技术措施，并严格交待工作票所列安全措施，督促、监护工作人员遵守《电业安全工作规程》。 2、巡视人员：XXX（1人） 主要职责：对需要巡视的线路进行特殊巡视。 3、工作分工表（前面一人为小组监护人）： 序号小组工作人员工作内容备注 1 2 3 4 三、技术措施 （一）操作步骤 1、工作班成员须得到工作负责人分工及安全注意事项后，方能对XX线路进行巡视； 2、巡视时，应高度负责，确保巡视到位。 3、发现缺陷应详细记录，重大及紧急缺陷应及时消缺，确保线路安全运行。 4、发现故障点时及时汇报工作负责人，由工作负责人汇报上一级领导。 （三）所需工器具 序号工具名称规格或要求数量备注 1 工具袋背包式，便于进行操作1个 2 无线通讯器便于与其他组及应急联系1个 3 望远镜观测线路情况1副 4 数码相机拍摄现场及缺陷情况1部 5 防雨具防风雨1套 6 水壶解渴、防暑1个 7 刀具清除线底树木1把
输电线路的巡视工作及工作方法
输电线路的巡视工作及工作方法 摘要：近年来，随着我国国民经济的飞速发展，人们在生产和生活中对电力供 应的安全稳定性提出了较高的要求。客观上，电网规模不断扩大、输电线路距离 不断延伸，要保证其无障碍的工作周期就要加强巡视效率，以此来实现巡视力量 不足情况下的巡视任务是保障。本文就针对输电线路的巡视工作及工作方式进行 深入探讨。 关键词：输电线路；巡视；效率；问题 输电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务。由于 常年受到雷电、湿雾、冰雹以及工业污秽等各种因素的影响，输电线路不可避免 地出现了老化、疲劳、氧化和腐蚀等现象。近年来，在城市建设飞速发展的背景下，土地资源显得弥足珍贵，输电线路通道内的工程施工、群众活动也越来越频繁，如不及时发现各种线路隐患，一旦酿成事故，将会造成不可估量的损失，因 此必须加强线路巡视工作。但目前线路巡视的效率较低，直接影响电力系统的安 全稳定运行。 1.我国输电线路巡视效率的主要影响因素 输电线路巡视工作十分重要，它的主要目的是及时发现线路存在的潜在安全 故障隐患，提前处理发现的威胁因素，将造成输电线路中断的危险点排除、标识、上报，对维护电网的安全性、稳定性和可靠性有积极作用。传统人工线路巡视的 优势在于能够发挥人的积极主动性，在各项非直接影响因素方面的判断更加有效，可以更好地防范于未然，展开未雨绸缪的管理行为。但是，传统人工线路巡视的 劣势也很明显，需要消耗大量的时间并到达指定位置，而真正展开作用于线路的 工作量并不多，由此造成效率低下。具体来说，主要包括以下几方面因素。 1.1输电线路巡视的现代化水平较低 输电线路有着广阔的架设范围、距离延伸较大，这就为线路的巡视与巡查带 来了难度和挑战，使得巡检人员面临着巨大的工作量，承担着繁重的巡查负担， 只有借助现代化的智能技术、先进高端科技等，用来辅助输电线路的巡视与巡查，才能最大程度地提高输电线路的巡检效率和水平，然而，目前部分地区由于经济 落后，基础设施发展不健全等，再加上电力企业对输电线路的巡视与巡查工作重 视程度不足等，使得现有的输电线路巡视依然停留在相对保守、落后的阶段，科 学先进的巡视技术、巡查技术未得到普及和应用，使得输电线路巡视工作整体上 处于落后阶段，影响了电力系统的运行效率，也造成线路巡视效率低下，巡查工 作质量较低。 1.2巡视分组不当 在线路巡视过程当中，线路巡视负责人分组时，标准不一，经常不一样，负 责人主要是根据以往巡视经验进行分组，往往存在分组盲目性，同一区段杆塔号、同一巡视范围不同负责人分配任务时，每组巡视人员所分配的路段也不一样，这样，经常造成巡视人员走冤枉道，特别是在山区分组巡视时，有时一个巡视小组 分错一个杆塔号，甚至就会延长整个巡视小组2-3倍的巡视时间，一线巡视人员 对此都深有体会。 1.3巡视交通方面的因素 现阶段，输电线路建设规模不断扩大，其延伸范围较大，个别地区甚至波及 到若干个区域，这就必然涉及到大范围内的交通运输条件问题，使得线路巡视工 作也面临着较大的挑战，工作量日益扩大。这就对巡视工作提出了全新的要求，
无人机在输电线路巡检中的应用
无人机在输电线路巡检中的应用 随着电力电网产业飞速发展，各种输电线路的分布日益广泛，输电线路巡检的工作量日益加大。然而，由于中国国土辽阔，输电线路所处的地形复杂多样，传统输电线路巡检技术由于各自的缺陷而不能有效满足巡檢要求，这些巡检技术的不足促进了无人机输电线路巡检技术的出现和发展。针对无人机线路巡检技术的研究已经成为了电网巡检和无人机应用领域的一个研究热点，这一方面的研究也取得了很多研究成果，然而尚缺乏关于无人机输电线路巡检方面的详细介绍。 标签：无人机；输电线路巡检；应用 通常情况在输电电路都会分布在荒凉的地方，而且所处地方地形地貌都比较的复杂。相关工作人员对输电线路进行人工的巡检的时候会遇到诸多的问题，输电线路在正常的运行过程中难免会受到人为因素及自然环境的影响，这样必定会严重的损害输电线路，使其整个电力系统的正常稳定运行受到较大的影响。 一、在输电线路巡检中运用无人机的优势及不足 （一）输电线路巡检中运用无人机的优势 自主悬停技术及自定导航飞行技术是无人机技术的基础，其具有输电线路防碰撞保护能力，在灾害性及恶劣的天气中有着输电线路灾害分析、查找手段输电电路跳闸故障点以及检测及巡视输电线路故障点等方面具有非常明显的优势。 （二）无人机存在的不足 即便在输电线路巡检过程中无人机占有一定的优势，可是其中也留下很多不足之处。比如说，无人机的巡航时间是比较短的，因为无人机的体积较小，使其自身的电容容量相对比较小，这样就会在很大程度上影响其巡航时间。 二、无人机巡检内容及作业方式 （一）无人机巡检内容 无人机巡检主要包含正常巡检、故障巡检、特属巡检等内容。正常巡检时，主要应用无人机巡检系统对输电线路导线、绝缘子、附属设施、线路走廊等进行常规性检查；故障巡检时，根据故障信息，应用无人机巡检系统确定重点巡检区段和部位，查找故障点及其他异常情况。特殊巡检时，可以利用无人机巡检系统辅助完成鸟害巡检、树竹巡检、防火烧山巡检、外破巡检、灾后巡检等特殊巡检内容。 （二）无人机巡检作业方式
电力输电线路自动巡检系统及方法与制作流程
本申请实施例公开了一种电力输电线路自动巡检系统及方法，由微型无人机群、边缘控制台、巡检控制中心组成，其中，巡检控制中心向边缘控制台下达巡检计划，边缘控制台根据所述巡检计划制定微型无人机群巡检策略，微型无人机群按巡检策略分组执行检查，微型无人机群完成检查任务后，返回边缘控制平台并传输巡检数据，边缘控制平台读取巡检数据，并识别巡检目标的缺陷情况，同时将缺陷情况上报巡检控制中心，生成巡检报告。 权利要求书 1.一种电力输电线路自动巡检方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：巡检控制中心把年度/季度/月度巡检计划下发至区域内各条输电线路的所有边缘控制平台； 步骤二：各个边缘控制平台根据自己微型无人机群的状态按照巡检计划要求制定本地化的巡检策略，并向巡检控制中心上报备案； 步骤三：在所述巡检策略制定的巡检作业日，在微型无人机群起飞前的一定时间内，根据边缘控制平台采集到的气象数据对制定的巡检策略进行校验，确定当前的气象条件是否允许微型无人机群起飞作业；若不允许，则放弃本次作业计划，并由边缘控制平台重新制定巡检策略后再执行；若允许，则平台在计划时刻下达开始巡检作业的命令；
步骤四：微型无人机群按照巡检策略的分组起飞并执行巡检作业，按照各自分组预定的飞行路线自动巡航，对各自分组确定的巡检目标进行图像视频的采集，边缘控制平台在无人机作业的过程中对无人机的飞行轨迹和状态进行监控； 步骤五：在巡检过程中，若有无人机出现工作异常的情况，边缘控制平台需安排备用无人机前往作业现场接替异常无人机巡检，并要求异常无人机返航； 步骤六：微型无人机在完成各自的巡检作业后自动返回边缘控制平台，在固定机位降落后进行充电、飞控系统检查及维护，同时通过数据传输接口将采集的巡检图像视频传送给边缘控制平台； 步骤七：边缘控制平台读取巡检图像视频后，使用图像识别技术对巡检目标的缺陷情况进行分析； 步骤八：若发现缺陷，根据缺陷特征与缺陷特征数据库进行对比，确定缺陷等级；边缘控制平台及时上报缺陷情况至巡检控制中心； 步骤九：边缘控制平台汇总各组无人机巡检结果并生成巡检报告，按巡检计划要求定期上报至巡检控制中心。 2.根据权利要求1所述的一种电力输电线路自动巡检方法，其特征在于，所述制定本地化的巡检策略具体包括： 将所述巡检计划分解到日和小时的级别，确定不同时段内的巡检目标杆塔和线路；同时对微型无人机群进行分组，确定每组执行无人机的备用机；并确定各组无人机巡检时的飞行路线。 3.根据权利要求1所述的一种电力输电线路自动巡检方法，其特征在于，若所述使用图像识别技术后未发现缺陷，则边缘控制平台在汇总各组微型无人机巡检结果后，生成本期巡检报告，按要求定期上报巡检控制中心。
高压线巡检机器人的结构设计
1 绪论 1.1 课题的研究背景 高压输电线路担负着我国电力传输的重任，它的安全可靠运行直接关系到国家经济的稳定发展。目前，采用高压和超高压架空的电力线路是长距离输配电力的主要方式，电力线路作为电力系统的重要组成部分，长期暴露在自然环境中，不仅要受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷等外界侵害，将会促使线路上各元件产生老化，如不及时发现和消除，就可发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定运行构成威胁。因此，线路巡检是有效保证输配电线路及其设备安全运行的一项基础工作。线路巡检工作就是通过对输配电线路的巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷、预防事故发生，或将故障限制在小范围，从而保证输配电线路安全和电力系统的稳定。 对高压输电线路传统的巡检方式有飞机巡检、车辆巡检和人工巡检。 飞机巡检是指检测人员在直升飞机上利用望远镜或其它检测工具对线路进行巡查，发现是否存在缺陷和故障，如图1-1所示。一般安排在晴朗、能见度较好的天气条件下进行，不过由于直升飞机飞行速度的影响，线路从巡检人员的视野中快速经过，且巡检时一般要求直升飞机靠近高压线路飞行，因此这种巡检方式对巡检人员和飞行员的技术要求都较高。此外，飞机巡检易受气候变化、航空管制等影响，运行成本高，危险性大[1]，难以得到推广。
高压线巡检机器人的结构设计 图1-1 飞机巡检方式 Fig.1-1 Aircraft inspection methods 车辆巡检是指在车辆等地面交通工具的配合下，巡检人员携带各种检测设备对线路进行巡查，如图1-2所示。这种检测方法机动性较好，成本也较飞机巡检低，在条件允许下，还可利用车辆承载能力强的特点，额外携带检修工具，根据需要就地开展检修。这种巡检方法的缺点是需要地面道路的支持，受地形的限制，在高山、丛林或沼泽等地理条件复杂的区域，车辆无法到达，巡检工作无法顺利开展。 图1-2 车辆巡检方式 Fig.1-2 Vehicle inspection methods
无人机巡检输电线路技术的应用与分析
无人机巡检输电线路技术的应用与分析 发表时间：2018-11-13T20:26:08.320Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：韦雄珏[导读] 摘要：输电线路如果出现故障则会影响居民用电和工业用电，对人们的生活质量和国民经济的发展造成巨大的损失，所以对输电线路的巡检就显得至关重要，若将无人机运用到对输电线路的巡检中去，将势必提高工作效率。 （中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局广西壮族自治区 533000）摘要：输电线路如果出现故障则会影响居民用电和工业用电，对人们的生活质量和国民经济的发展造成巨大的损失，所以对输电线路的巡检就显得至关重要，若将无人机运用到对输电线路的巡检中去，将势必提高工作效率。本文探讨的就是无人机在巡检输电线路中的应用以及具体情况的分析。 关键词：无人机输电线路巡检 随着科学技术的不断进步，无人机的应用领域也越来越广泛。不少专家学者提出要将无人机运用到输电线路的巡检中去。以当前科学技术的发展水平来看，这种方法无疑是十分可行的。 1无人机在巡检输电线路中的应用 无人机的种类有很多种，一般情况下，运用于巡检输电线路的无人机有四旋翼无人机和遥控直升机。 1.1四旋翼无人机在巡检输电线路中的应用 对于四旋翼无人机而言，它的主要机身架构是四个旋翼对称分布的可以形成无线图像的传输设备，这种无人机的使用需要一个角度十分合适的地面站。只有在地面站的引导之下，四旋翼无人机才能更好地沿着输电线路飞行，但是，值得注意的是，四旋翼无人机的飞行的线路不能完全与输电线路重合，必须要保证一定的安全距离。 这种无人机的优势很明显，它的起降能力和悬停能力在所有的无人机中都是数一数二的，更重要的是，四旋翼无人机能携带图像采集设备，这无疑十分有利于对输电线路进行巡视，因为它所携带的图像采集设备能拍摄和采集许多高分辨率的图像，并且还能对特定目标进行指定或放大。另外，除了图像采集设备，还有被检测设备，被检测设备是无人机的保护屏，它既能检测无人机自身的性能，又能检测图像采集设备的性能。 在对四旋翼无人机上的图像采集设备和被检测设备进行调整时，一定要注意调节减振云台和航向。减振云台是用来减小四旋翼无人机的振幅，提高它的安全性，而航向的调整更是必不可少的，保证无人机航向的正确性是最基本的工作，如果方向都错了，那么之后采集的图片无论有多么的丰富多么的清晰都是无济于事的。所以，在四旋翼无人机运用于巡检输电线路之前，一定要调整好它的航向。 在四旋翼无人机运用于巡检输电线路的过程中，工作人员要进行实时的远程遥控，让四旋翼无人机一直处于能采集到输电线路数据和图片的特定范围之内，这就要求远程遥控四旋翼无人机的工作人员具有相当专业的知识储备和职业素养，善于积累和记录，对输电线路周边的环境十分熟悉，并且能够做到仔细观察，时刻对四旋翼无人机的航行道路和航行情况保持密切关注，这样才能更加高效地让四旋翼无人机始终保持在输电线路的巡检范围内，提高工作效率，确保四旋翼无人机能保质保量地完成输电线路的巡检工作。 1.2遥控直升机在巡检输电线路中的应用 对于遥控直升机而言，它主要是由一下五部分组成——遥控直升机的本体，减振悬挂装置，影像采集设备与运输设备，地面摄像监视系统和地面摄像操控系统。 与四旋翼无人机在巡检输电线路中的应用有所不同的是，工作人员在使用遥控直升机之前一定要对直升机的本体和它配套的遥控器进行核查检验，因为之前就有发生过直升机和遥控器不配套的情况，如若不配套，后面的所有工作将都无法展开，所以对遥控器与直升机进行匹配度的核查检验是遥控直升机进行巡检输电线路的第一步。 遥控直升机在巡检输电线路中的应用的第二步就是调整好减振悬挂装置，让减振装置悬挂在最合适的角度以便让它发挥出最大的作用。接下来就是让工作人员检测遥控直升机的摄像采集设备和运输设备，这两个设备在有些遥控直升机上是合并在一起的，有些是分开的，不管是合并在一起的还是分开的，设备的图像采集功能和运输功能一定要分开检验，确保万无一失，因为图像的采集功能和运输功能是遥控直升机最关键最核心的功能，也是遥控直升机在输电线路巡检中最重要的价值。 遥控直升机在输电线路中进行巡检就是通过它的摄像采集设备和运输设备进行图片的拍摄和运输，只有保证这个步骤运行无误，工作人员才能通过它传来的图片进行对输电线路的分析，从而发现问题，最后解决问题。 2对无人机在巡检输电线路中应用的分析在没有运用无人机之前，对输电线路的巡检都是由电力部门的工作人员来完成，而这种传统的巡检方法是无法满足现实需求的。 2.1无人机在巡检输电线路中应用的优势 电力部门的工作人员对输电线路的巡检一般分为定期巡检、夜间巡检和特殊巡检三种方式。这样无疑是大大增加了电力部门的工作人员的工作强度和力度，并且这种巡检方法的工作效率并不高，也无法保证一定能将输电线路的故障巡查出来。 依靠人工巡查输电线路而未能查出故障的例子数不胜数，例如，某电力部门的工作人员因肠胃突然不适而未能进行夜间巡查，所以没有及时发现输电线路的故障，最终导致线路无法正常供电，影响了部分区域的居民生活用电，对当地人们的生活起居造成了极大的不便。 从这个事例就可以看出无人机在巡检输电线路中具有传统的人工巡检方式无法具备的优势，这种优势集中表现在对输电线路巡检的过程中，如果偶遇突发事件，无人机能大大减少其发生的概率。 只要在无人机设备不发生故障的前提条件下，无人机能无时无刻对输电线路进行巡检，不受人为因素和外部环境的影响。 无人机的另一优势体现在能减少电力部门的员工投入，合理地优化资源配置，将人力资源的优势发挥到最大化，避免工作人员频繁地出外勤，特别是在极端恶劣的天气条件下，无人机的出现就能有效地保障工作人员的安全，降低风险。 但是，也有特殊情况，例如遇到鸟害多发的季节，无人机的使用效果就会受到影响，因为群飞的鸟儿会影响到无人机图片拍摄的清晰度，甚至会影响到其图像传输设备的使用。所以，在鸟害多发的季节，对输电线路的巡查还是应安排其电力部门的工作人员进行实地巡查最为合适。 2.2如何推广无人机在巡检输电线路中的应用
输电线路巡视便道修理项目施工方案
输电线路巡视便道修理项目施工方案 一、工程概述 1、要求明确工作类型：修建 2 220kV 110kV 约87123 3万道线 贺新I、 1 2 3 4、现场施工人员：林永森孟德武丘小岸等 5、人员职责： 工作负责人职责：负责工作票的办理及终结手续，督促施工队伍在规定时间内完成工作票上列举的施工任务；开工前负责宣读安全施工作业票和其它安全技术交底并组织作业人员签字，不得安排未签字的人员参加作业；对作业人员在作业过程中的
安全与健康负直接管理责任；贯彻执行公司及上级有关单位关于质量、职业健康安全与环境保护的规定；负责确保作业场所具备完善的安全文明作业条件；检查作业场所的安全文明作业情况，督促作业人员正确使用安全防护用品和用具；负责安排人员及时清扫作业场所，进行文明作业。 技术负责人职责：负责本工程的安全技术和环境保护技术工作；负责作业项目各项 措施，杜绝人身、设备责任事故的发生保管好个人工具及安全用具，保证个人工具及安全用具能有效使用，不操作自己不熟悉或非本专业使用的机械设备及工器具。作业中发现不安全问题应妥善处理或向上级报告。 三、施工计划 1、内容：新建的10kV隧界线、富罗支线；35kV富罗支线、三合支线和220kV万道
线#226-#231（覆冰改造段）目前尚无巡视便道；对已建的35kV金百线；110kV江上线；220kV万道线、信道线、贺新I、II线、贺道I、II线、江新线修建约87123米的简易巡视便道；其中10815米为新建，76308米为维修。 2、计划时间：2014年6月15日至2014年9月25日 3万道线 新I、II 4 1） 2） 度小于 量。 3）. 4）. 四、安全防护措施 1．施工的安全要求 1.1施工前由施工负责人进行现场安全技术交底，熟悉施工现场周围环境。 1.2施工前由变电站值班员与工作负责人共同检查工作票上所列的安全措施是否完
电力智能巡检系统概述
1.概述 电力系统的稳定运行关系着人民生活和生产活动乃至国家和社会的稳定。电力系统的每一次故障都有可能给社会造成无法估量的损失。所以，保证电力系统安全运行是输变电部门等电力行业的首要任务。 电力设施巡检是有效保证电力系统安全的一项基础工作。巡检的目的是掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设施缺陷和危及线路安全的隐患，保证线路的安全和电力系统稳定。 华微电力智能巡检系统是华微软件在多年的移动技术开发经验的基础上，和广州供电局输电部、茂名供电局等单位联合研制成功的，它结合了Microsoft Windows Mobile、GPS、RFID、无线通信以及商业智能等先进技术。 华微电力智能巡检系统由巡线终端和后台管理系统组成。总体架构如下： 巡检终端是一个运行Microsoft Windows Mobile的Pocket PC，该Pocket PC装备有GPS/RFID和无线通讯设施（GPRS或者CDMA）。该终端可以通过无线通信和后台管理系统联系。后台管理系统提供任务管理、设施台帐管理和缺陷管理和分析等功能，并接受来自于巡检终端的巡检记录等资料。 华微输电线路智能巡检系统的设计目标是通过确保巡检工作的质量以及提高巡检工作的效率来提高设备维护的水平。具体地说，华微电力智能巡检系统主要解决了电力设施巡检工作中以下三个重要问题： 1. 巡检不到位、漏检、或者不准时； 2. 手工填报巡检结果效率低、容易漏项或出错； 3. 管理人员难以及时、准确、全面地了解线路状况，难以制定最佳的保养和维修方案。 2.功能与特性 2.1.巡检终端 在用户登录系统后，巡检终端能够通过有线或者无线的方式获取巡检任务。 巡检终端能够方便填写被巡检设施的运行情况。系统为用户提供标准、规范、高效的设施巡检报告录入方式。
输电线路多旋翼无人机巡检研究
输电线路多旋翼无人机巡检研究 发表时间：2016-12-02T14:29:14.170Z 来源：《电力设备》2016年第18期作者：孟令川[导读] 提高了对输电线路巡视的效率，是对高海拔地区输电线路自动化巡视的一次有益尝试。 （国网四川省电力公司凉山供电公司）摘要：由于高海拔地区输电线路所处地形复杂，环境恶劣，对输电线路运行状态的巡视和管理提出了较高的要求。本文针对传统人工巡检方式效率低下，自动化水平不高的缺点，提出了利用无人机技术对输电线路进行自动化巡视的方案。利用无人机平台搭载图像采集设备和图像传输设备将输电线路实时采集画面传回至地面工作站。经过系统测试和试运行，提高了对输电线路巡视的效率，是对高海拔地区输电线路自动化巡视的一次有益尝试。关键词：高海拔；输电线巡视；无人机Abstract：Due to high altitude transmission line in complex terrain，conditions，running state on transmission line patrol and management put forward higher requirements.This article in view of the traditional manual inspection methods，inefficient automation level is not high faults，and puts forward the use of unmanned aerial vehicle（uav）technology for automation of transmission line patrol https://www.sodocs.net/doc/ba8906526.html,ing unmanned aerial vehicle（uav）platform with image acquisition and image transmission equipment transmission line real-time gathering pictures back to ground station.After the system test and commissioning，improves the efficiency of transmission line patrol，automatic transmission line is of high altitude area patrol a beneficial attempt. Key words：high altitude；Transmission line patrol；Unmanned aerial vehicle（uav） 1引言由于架空输电线路的覆盖区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣，线路基础、杆塔、导地线、金具等受到外界侵害而出现缺陷和隐患，导致线路故障跳闸威胁电网的安全和稳定运行[1]。为了掌握线路的运行状况和及时排除缺陷和隐患，供电企业每年要花费巨大的人力和物力资源进行巡线工作。现阶段运用最广泛的巡线方法是人工周期巡线，这种方法劳动强度大，而且耗时多、效率低下，有些线路受制于地形因素造成线路巡视异常困难。而无人机技术的发展为架空输电线路的巡线提供了新的移动平台。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段[2]。无人机巡线技术的研究主要集中在发达国家。这些国家依托自身先进的无人机技术，在无人机巡线领域处于领先地位[3][4][5]。在我国，大部分地区还是主要依靠人工巡检的方式进行[6]，检修人员步行或者驱车对输电线路进行目测观察。这种人工巡检的方式效率低下，工作强度大，自动化水平不高。 本文提出的利用无人机技术进行自动化巡视的方案，利用了无人机机动性强，巡视范围广，易于维护的特点。不仅提高了巡检的效率，而且还能节约人力成本和时间成本。 2无人机巡检系统设计无人机巡检系统从整体架构上来说，分前端与后台两部分[7]。前端部分包括无人机及机载设备，如图像采集设备，图传设备等，主要负责对输电线路和铁塔进行巡视；后台部分主要包括地面工作站，主要任务是规划任务并将采集到的信息进行处理等。前后端功能如图1所示。