输电线路巡检可视化管理系统及其应用

输电线路巡检可视化管理系统及其应用

米玛琼达 卓玛次西

国网西藏电力有限公司日喀则供电公司 857000

摘要：输电线路是电信关键性元素，通过输电线路的巡检，能够进一步提升线路稳定性，保障线路运行安全，同时维护线路上各个设备的正常运作。传统的人力输电线路巡检存在着诸多局限性，巡检效率低，同时容易忽视其中存在的安全隐患问题、处理机制不及时。通过输电线路可视化管理系统的应用，能够及时发现线路隐患、处理各类故障，同时实现安全经济的巡检，快速掌握线路情况、避免偏远巡线、工作环境恶劣等问题。本文对输电线路巡检可视化管理系统及其应用进行探索，分析其研发思路、架构设计、功能设计、关键技术及应用效果，推动输电线路巡检工作人性化、便捷化。

关键词：输电线路；可视化管理；巡检

1. 输电线路巡检可视化管理系统研发思路

1.整合各类数据

可视化管理系统的开发，要以图文并茂、具体形象的方式，实现可视化管理功能。利用图标、图片、卫星地图、文字等形式，集中完成输电线路数据的反映。对各类数据进行集中整合，确保输电线路日常维护，可以从整体巡检数据中获得信息、了解故障问题、设备缺陷、线路隐患。

2.重点隐患标注

输电线路巡检可视化管理系统，要对线路所处的地理环境、地形地貌、特殊区域，进行重点隐患的标注。尤其是针对输电线路频繁发生故障的区域，要标注具体功能、故障频率等。需要完成重点隐患标注的区域包括覆冰区域、山火易发区、防洪防汛区域等。这些区域在系统中不仅需要显著醒目的图标，同时要完善详细数据的补充。

3.巡视导航功能

人工巡视仍然是输电线路巡视中不可缺少的一部分，但户外巡视存在着一定的风险。因此，输电线路巡检可视化系统，需要具备移动作业与巡视路径的导航功能，能够根据地形的多样性、巡视路径的丰富性，在系统中进行高度的集成，帮助员工快速寻找巡视路径、优化巡视模式。

2. 输电线路巡检可视化管理系统架构设计

输电线路巡检可视化系统，需要对巡检数据进行多角度的管理。因此，必须要满足巡检项目中实际的需要，同时满足可视化的功能输出。数据方面，输电巡检项目具有庞大的数据量、丰富的数据类型，系统架构要包含数据影像、数字高程模型、数字表面模型、3D模型、数据线路隐患诊断等。由此，系统架构设计需要包含三个层次。数据对象层，包含数据影像点云数据、3D模型数据、红外数据、传感器状态数据、报表等。通过数据对象层，实现空间数据的连接与通讯服务，完成数据对象的索引以及模型管理。应用程序层，包含点云可视化、可见光绝缘子诊断、点云诊断、红外诊断、3D走廊对象查询浏览、多源数据协同处理与综合分析。通过应用程序层，满足结果输出的多样化需要。核心构建层，包含故障分析决策知识库、点源数据库、地理投影库、图形图例库、3D引擎基础数学库。通过核心构件层，要实现可视化管理系统的逻辑划分，以应用数据层为平台，进一步完成空间数据操作，实现综合数据应用及处理。

3. 输电线路巡检可视化管理系统功能设计

输电线路巡检可视化管理系统，要基于具体的管理平台，以巡检运行检测为着眼点，侧重于设备的运行维护以及线路的可视化管理。从这两个方面，可以将具体的功能设计包含线路巡检、定位信息查询、高精度点云数据可视化、线路本体建模可视化等。根据具体的管理功能需要，可将输电线路巡检可视化管理系统划分为三个主要功能：一是智能诊断；二是多源数据综合诊断功能；三是可视化管理功能。智能诊断包括激光自动诊断、红外自动诊断、可见光诊断、可交互诊断；多源数据综合诊断包含多元数据配准同步、多源数据综合诊断、多时相数据对比、可靠性分析与人工编辑报表生成；可视化管理包含多源数据可视化、2D及3D可视化、故障隐患定位与查询可视化。通过输电线路巡检可视化管理系统的功能设计，能够对输电线路的各类设备及线路故障，进行点云模型的建立、多源数据的同步，同时完成场景的浏览。例如当出现具体故障时，系统能够完成故障信息的导入，并形成故障表格列表。管理人员可从3D场景中，观察到标注好的故障位置、故障信息，并进行快速的故障查询，完成塔号、时间、故障类型的搜索及分析，最后快速双击故障点警示符号，获取更加详细的故障数据，及时派遣维修人员对故障进行处理。

4. 输电线路巡检可视化管理系统关键技术

1.工程数据管理

输电线路巡检可视化系统，需要针对可见红外视频、激光点源等数据进行定位、定姿的分析。因此，首先需要针对诊断结果数据进行分类，然后完成工程信息的处理及存储，最终通过工程信息的分析，将原始数据划分为数据及位置。如果以传统形式，进行信息的分析处理，信息会与电子文档或文件夹的形式进行保存，不仅存在着查询困难、数据冗余、版本不一致等问题，同时不利于项目的管理及分析。而通过工程信息管理，可提升可视化管理的有效性，自动生成依照不同模块划分的数据库或数据表。然后再依照预先设定的路径参数，对相关管理信息进行分类，提交给相应的系统管理人员。工程信息直接对应到各个模块中，查询时能够针对具体内容进行查询，解决了数据冗余或项目管理困难等问题。

2.点云索引构建

可视化系统，能够完成3D激光电源高效管理，实现快速智能化的信息处理。因此，其关键技术包含了融合内外存调度以及空间覆盖密度的多级动态索引机制，这种机制能够有效的对各类数据进行数据显示的整合，突破外界物理内存的限制。多线程分时加载策略，能够提供缓冲区的加速点云渲染，即对数据实现内存的实时传输与绘制，同时能够加载浏览点云数据到内存，实现海量点云数据的快速可视化，并构建对应的点云索引，快速完成组织管理方案。对视域内所有范围的数据，进行动态调取，完成海量点云数据、地形数据的实时可视化。

5. 输电线路巡检可视化管理系统应用效果

综合组织运用输电线路巡检可视化系统，能够完成激光电源、可见光及红外视频的结合，在系统集成调试的基础上，将输电线路巡检可视化管理系统，应用于线路周边环境、异常发热、异常放电以及金具锈蚀等故障的可视化巡检中。输电线路巡检可视化系统，对多源异构数据进行处理后，能够实现时序与空间上的一致，将显示、故障经过，进行两两配对，每三种数据，均可实现完全的数据配准，确保各类数据同步显示与分析。同时能够针对数据显示内容进行可靠的交互式记录，修改管理巡检中出现的故障记录，并生成对应的管理报告。通过可视化系统的应用，能够在两个同等时间的巡检作业中，提升巡检效率、缩短巡视时间，同时能够缩小缺陷处理周期，解决人员结构性短缺，极大的降低了员工的劳动强度。在相同时间内，通过可视化系统，能够按照电压等级、巡检任务及作业项目划分巡检工作，有效节约人工、车辆等费用，提高维修速率，因此具有更强的经济效果。

结语：电力输电线路巡视可视化管理系统，是对输电线路管理的信息化建设，同时也是解决输电线路巡检面临的输电线路场分布广、巡检困难等诸多问题的有效方式。通过可视化管理系统，能够提升巡检流程的交互性，促使巡检人员增强对线路的熟悉度、提升管理效率，同时清晰的反映线路设备的运行状态，利用信息化技术平台、实现可视的线路状态认知反应，提供基础数据、三维地图、车载以及移动终端的信息化输出。输电线路巡检可视化管理系统，能够通过巡视路径认知、现场数据收集、完成巡检前准备、巡检中工作以及巡检后反馈的统筹安排，真正的实现闭环管理、可视化管理，优化管理模式，提升管理及经济效果。

参考文献：

[1]刘明辉.输电线路巡检可视化管理系统及其应用概述[J].科学与信息化,2019:152.

[2]黄康裕,胡海斌,钟建勇,柯鹏.输电线路基础数据可视化管理系统的研发与应用论证[C].2014.

[3]徐硕,王树军.信息化输电线路巡检管理系统的优化应用 [J].《电气时代》,2016:91-93,共3页.