输电线路巡检可视化管理系统及其应用胡坤岐

输电线路巡检可视化管理系统及其应用胡坤岐

胡坤岐

国网经济技术研究院有限公司徐州勘测设计中心江苏徐州221000

摘要：输电线路检查是保证输电线路安全的关键，在输电线路巡检中，工作量较大，很难实现集中统一管理，对此，可采用GIS+GPS技术，对输电线路进行智能检测系统系统，提升输电线路智能化巡检水平。对此，本文首先对输电线路日常巡检工作的重要性进行介绍，然后对GIS技术和GPS技术在输电线路巡检中的应用优势进行分析，详细讨论了基于GIS和GPS的输电线路智能巡检系统的建设和应用，以期促进电力安全生产自动化水平的提升。

关键词：智能巡检；GIS；GPS

一、线路巡检管理在输电线路管理中的重要性

在输电线路管理工作中，线路巡检管理是十分重要的基础性工作，通过对输电线路进行巡检，有利于掌握输电线路的运行状态，及时发现线路、设备的隐患问题，然后提出相应的检修方案，为电力线路的正常运行提供保障。在传统的输电线路巡检过程中，一般采用人工巡视方式，由工作人员采用进行纸介质手工记录，不仅应用成本高，而且巡检结果容易受到人为因素的影响，同时，随着用电量的逐渐增加以及电力体制改革的加快，电网建设规模不断扩大，输电线路运行复杂程度也越来越高，基于此，如果依然采用传统的输电线路巡检方式，则很难适应当前电力系统信息化管理要求，因此，必须对线路巡检管理进行详细探究。

二、电力线路智能巡检导航系统介绍

1、巡检地理信息系统

（GIS）子系统需求：选择基础数据仓库。根据业务管理标准和系统技术标准，建立电力检测基础数据库。基本数据包括：线路信息、断面信息、塔台信息等。基础数据构建工作包括：数据建模、数据规范化、数据导入、数据验证等。系统根据杆塔坐标和线塔的基本数据，自动生成相应的GIS专业层（杆塔层、线层）。压力层动态负载。系统只在地图可视化区域加载相应的杆塔线层，在可视化区域发生变化时自动重新加载。通过可视化区域的动态加载，可以提高地图层信息显示速度，优化用户体验。

2、巡检导航子系统的要求

巡检路标也在地图上标出。移动检测终端提供路标地图的标记功能，标记时，自动收集路标点的经度和纬度。调查路线指引。移动检测终端和后台系统都可以查询检测路径，输入杆塔的编号或名称，并在地图上显示对应的杆塔和目标杆塔的检测路径。同时可以显示目标杆塔对应的线层，实现全景信息的显示效果。通过移动检测终端导航。在地图上设置目标，自动进行路径规划，选择路径打开导航模式，进入实时导航。

三、电力线路智能巡检导航系统的应用

并行运行模式（网络自动维护、GPS自动维护）。系统提供工作模式功能，工作时间可以自定义配置，在工作时间系统自动监控移动检验数据网络状态和GPS终端状态，当网络、全球定位系统（GPS）是不正常关机或人工关闭，系统自动打开，打开数据网络和GPS模块，从而有效地保证移动终端定位检查的正常运行的功能。议会用户终端绑定。系统可将用户账号绑定到工作移动检测终端，提高工作移动检测终端应用的安全性。绑定终端只能由指定的用户使用。移动检测终端监控。系统可以自动监控终端信息（品牌、型号、内存操作和存储，操作系统版本和其他硬件配置信息）的移动检查终端运行客户端软件，客户端在线状态，打开客户端，最后开放时间及其他信息反映的使用移动终端检查。此外，它还可以自动生成监控分析报告（数据内容包括：名称、登录次数、打开次数、累计在线时间、在线时间等）。电脑的照片压缩。系统具有内置的移动检测终端照片压缩功能，采用JPG2000压缩算法，高保真图像压缩。系统可根据用户的实际需要灵活调整图像压缩率，以满足用户对图像质量和数据流之间的适当平衡。交易文件断点继续说。对于照片上传，系统提供断点续传功能。当网络故障导致上传失败时，系统自动记录上传文件的断点。当网络恢复时，它将自动从文件断点的位置继续上传。Succinclient自动更新。系统可以自动检测客户端版本是否已更新，更新后将自动更新。麦金塔系统的基本功能。包括登录认证、密码修改、头像设置、权限分配与控制、组织管理、用户管理、系统日志等移动检测终端和后台WEB终端系统功能。短范围服务引擎。混合定位服务引擎提供GPS+互联网平台定位，为基于业务应用的手机定位提供定位技术支持，定位功能可无缝嵌入到移动客户端的所有相关业务功能模块中。

四、无人机接近输电线路的方式

1、斜线飞行进入线路法。无人机精确定位后从站点升空，同时推动上升杆和方向杆，斜线起飞并接近巡检线路杆塔。优点是能快速接近杆塔，缺点是需要左右手同时操作高度及方向杆，且容易出现误操作动作，需要飞控手掌握熟练的控制方法。

2、固定高度进入线路法。选择好起降场地后，无人机精确定位后从站点升空，达到预定高度后，然后调整航向，直接飞向目标杆塔，悬停拍摄。优点是在无人机到达目标空域，可以只单纯操纵一个上升杆或方向杆，大大减小误操作可能性。

五、无人机在输电巡检中航线规划

1、三角形航线

适用于起飞场地横向于输电线路，档距较大，无人机装备难以接近线路保护区距离。相邻杆塔起伏高度较大的线路。（H为站点，为无人机）缺点是，此法进入线路巡检作业，增加操控难度，随着无人机云台相机角度的变换，操作杆相位也随之变换，要求操控手熟练掌握无人机相位变换判断准确，操作杆相应相位转换了然于心。

2、直线航线

适用于起飞场地轴向线路方向，适用于地势平坦，档距较小线路。适合当线路顺光时无人机进入线路巡检拍摄作业。（H为站点）此方法适宜于粗学习操控无人机的江小白，无人机进入线路巡检时操作杆完全符合（美国手操控规则），对提高飞行可靠性有帮助。

六、如何利用无人机发现输电线路缺陷及隐患

客观的说来，无人机在输电线路巡检作业过程中，很大一部分设备缺陷和隐患难以及时发现。原因很简单，由于操作手时刻控制无人机的飞行姿态及云台相机，无法及时判断实时画面中存在的异常。所以，每次作业完毕务必及时按照线路名称、杆塔号及时创建文件夹下载归档，研读照片，发现缺陷和隐患并标注。运行中输电线路缺陷、隐患部位发生的不确定性，所以要求无人机进入线路巡检作业，必须按照固定流程进行拍摄：

①线路通道（杆塔前、后）

②杆塔全貌

③杆塔塔头部分（无人机水平方向拍摄）

④杆塔塔头部分（无人机水垂直向拍摄）左、右地线挂点及地线线夹。

⑤A、B、C三相导线的挂点、绝缘子、悬垂（耐张）线夹拍摄。

⑥杆塔杆号牌拍摄

⑦杆塔基础部分拍摄

⑧输电线路上异物的拍摄

结束语

综上所述，本文主要对基于GIS技术和GPS技术的输电线路智能巡检系统的构建方式以及应用要点进行了详细探究。GPS以智能巡检系统以GPS位置坐标作为设备标识，可以提升输电线路巡检工作的标准化、信息化和智能化水平。在日常巡检工作中，能够合理分配任务，及时发现问题，并对缺陷进行查询和统计，当巡检工作结束后，还可以保证各类信息与后台管理系统之间的连接，进而帮助输电线路管理工作人员掌握输电线路巡检工作中的实际情况，促进输电线路巡检工作水平的提升。

参考文献：

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[2]赖奎，姚军艳，马承志，等.输电线路智能巡检系统的设计研究[J].广东电力，2016，29（7）：105-110.

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