输电线路导线弧度自动交互式检测装置设计班卫华

输电线路导线弧度自动交互式检测装置设计班卫华

班卫华罗卫民农海雄

(广西电网有限责任公司百色供电局)

前言：为确保输电线路正常运行,在输电线路施工过程中及施工完成后对工程质量进行必要的验收检查。根据《架空输电线路施工及验收规范》(GD50233-2014)的要求,输电线路运维管理单位在验收时,需要对线路杆塔基础、接地装置、杆塔本体、绝缘子串及金具,导地线(含光缆)、走廊保护区及风偏距离、交叉跨越等项目进行验收。

验收测量是基建工程验收中的重要手段,对于输电线路而言,杆塔的定位,结构倾斜、横担高差,导线弧垂,对交叉跨越物及对地距离,均需要实地进测绘。传统的验收测量,验收人员需要在项目现场往返于各塔基和关键点之间,借助传统测绘设备,如GPS测距仪、全站仪、皮尺、照相机、弧垂板等,通过多人配合才能完成,效率较低,在复杂地形条件下还存在较大的安全风险，获得的验收成果数据也较离散形式单一,不能全面反映工程建设的质量状况,容易遗漏质量隐患点。

输电线路巡检和验收时，如何及时判断电线弧度、杆与杆之间的距离是否符合设计要求，目前，线路导线弧垂测量一般利用弧垂板、经纬仪、测高测距等设备，采取人工目测的方法。

本课题在该场景中，创新性的利用智能眼镜进行深度技术研究与测高测距仪组成的生态网进行交互式测量，通过无线的方式对智能眼镜与测高测距仪进行数据交互。并使用智能眼镜作为计算处理单元以及显示单元，对数据进行呈现、处理和记录，实现远程记录。

主要设计思路：

1）项目主要针对电力巡检和验收时，如何及时判断电线弧度、杆与杆之间的距离是否符合设计要求，测高测距仪是检测的主要工具。我公司在该场景中，创新性的利用智能眼镜进行深度技术研究与测高测距仪组成的生态网进行交互式测量，通过无线的方式对智能眼镜与测高测距仪进行数据交互。并使用智能眼镜作为计算处理单元以及显示单元，对数据进行呈现、处理和记录。

智能眼镜结合测高测距仪.将测高测距仪放置于三角架上,通过眼镜,发出相关的测量指令。

主要包括：

1）、设计图像识别模块

大数据和人工智能技术支撑的图像识别，可对场景、设备、图片、二维码等进行快速识别，只需要将智能眼镜等设备摄像头对准物体，就能在眼镜等视线范围内看到真是物品上叠加的各种信息，包括图片、文字、视频、声讯等。

2）、设计远程协作模块

现场作业人员通过穿戴设备可将视频、图像、语音等数据实时同步另一端或多端，另一端可以同样视角观察现场并作出指导、交流、协作，犹如同处现场，使得现场作业能力得到大幅提升。

3）、设计智慧导航功能模块

结合大数据和GIS位置服务，将人、车、物等资源状态的信息实时进行交互，为作业人员提供全方位的导航，包括人员所在地至车辆、车辆至目的地、目的地至目标设备的导航，将作业人员快速到达现场，提高作业效率。

4）、设计标准化数据采集

提供标准化接口集成各类传感设备，包含测高测距等，使得不同的传感器组可以在同一系统中相互协作、互不干扰采集到模拟量，经过系统处理转化为就提的数字量，或直接采集到数字量，经应用程序处理后发送到云端。

5）、完成智能集成

平台提供全方位开放的SDK，可对接各种行业场景，将业务数据进行云数据处理加工，并匹配相应的智能设备，快速集成智能化行业应用。

6）、智能测距模块研究

是通过摄像头进行距离测量或移动物体速度的应用，分享还可以测量到目标的距离和运动物体的速度，智能距离是是智能工具系列延伸部分，利用智能眼镜进行二次开发完成距离测试工作。

测量过程如下：

智能眼镜结合测高测距仪.将测高装置放置于三角架上,通过眼镜,发出相关的测量指令。

测试模拟图

测量装置接收到眼镜的指令,开启对目标进行测量,并将测试的数据返回给智能眼镜.并通过眼镜的虚拟显示屏幕事实呈现在眼前.此时智能眼镜自动对测试的数据进行语音播报。

眼镜可对测试数据进行记录保存，可以随时对原测试数据进行查看，并上传后台。

通过本项目的研究，首先对导线弧度及其测量方法进行调研，并对导线弧度检测技术进行调研和分析，在此基础上进行针对测高测距与智能研究的结合进行可行性的研究，并实现智能眼镜与测距设备的结合和软件的设计，由此得到检测装置的关键参数和方案。

其次，分模块、分阶段地开展检测装置的研发与测试，测试以物理模型为探测对象，验证前述方法并对软硬件进行调试与修正，对样机进行野外的整体测试，并根据测试结果作为样本，设计显示模块，实现对导线弧度的测量。

最后，利用现场测量对导线弧度进行参数测量，结合现场标准测量检测装置检测结果的效果。项目实现的目标是通过智能眼镜，将展示信息叠加在显示物体上，提升视觉拓展能力，从而看见保存在云端的数据，达到人机物环境的融合交互，具体完成对智能眼镜进行深度技术研究与测高测距仪组成的生态网进行交互式测量，通过无线的方式对智能眼镜与测高测距仪进行数据交互。并使用智能眼镜作为计算处理单元以及显示单元，对数据进行呈现、处理和记录，完成导线弧垂测量、检测工作。

参考文献：

[1]孙宝银.浅谈架空送电线路状态巡视[J].南京供电技术，2007(1)：18-20

[2]张运楚.梁自泽.谭明.架空线路绝缘子破损视觉检测研究.高技术通讯2005年第15卷

[3]康牧.图像处理中几个关键算法的研究[D].西安电子科技大学.2009

[4]杨小冬.宁新宝自动图像识别系统图像分割算法的研究[J]南京大学学报;

[5]张宏志.500kv输电线路典型缺陷分析手册[M].北京：中国电力出版社，2009.

[6]唐良瑞,谢晓辉.基于证据理论的图像分割方法[J]计算机学报;

[7]张宏志.500kv输电线路典型缺陷分析手册[M].北京：中国电力出版社，2009.

[8]陈景彦,白俊峰.输电线路运行维护理论与技术[M].北京:中国电力出版社,2009:67

［9］于德明，陈方东，郭昕阳，等．输电线路直升机激光扫描兰维成像技术的应用

［10］．高电压技术，2011周学文．ＬＩＤＡＲ技术在电力线路工程中的应用化测绘科学，2014

［11］陈涛．机载激光雷达技术在构造地貌定量化研究中的应用．北京；中国地震局地质研究所，2014．

［12］李勇．无人飞行器在特高压交流输电线路巡视中的应用模式研究．北京：华北电力大学，2014．

［13］郭昕阳．输电线路激光扫描Ｈ维成像技术研究与应用．北京；华北电力大学，2014．