具备视频巡视功能的配电线路绝缘操纵杆装置开发

具备视频巡视功能的配电线路绝缘操纵杆装置开发

孙晓楠

国网河北省电力有限公司任丘市供电分公司  河北沧州  062550

摘要：随着社会经济的不断发展，电力系统正朝着高电压、大容量、高智能的方向发展，传统的人工电力巡检方式已经无法适应电力系统的发展要求。新型的电力系统智能巡检平台集成了机器人技术、视频采集技术、光谱分析技术、大数据技术等多项先进的技术，能够对整个电力系统进行全方位、多角度、多功能的智能电力巡检，最大限度保证电力系统的安全、稳定、可靠运行，提高电力巡检的工作效率。立体化智能电力系统巡检平台为电力系统持续不断向工业生产和日常生活供电提供技术保障。

关键词：配电线路；移动视频；巡视方法；无线通信

引言

近年来，人们对电能的需求也在逐渐上升，电力企业应当做好对输配电线路的安全运行维护工作，这样才能够将电力系统的管理工作提升至一个新的高度。电力系统管理人员应当重视输配电线路维护工作，从而有效地有效的提升输配电线路的供电质量，同时也能保障电力系统的稳定运作。

1巡检平台功能需求分析

随着电力系统复杂程度的不断提升，与其相对应的电力巡检技术也需要实现更强大、更多样的功能，具体分析该平台的功能需求主要包括：（1）“五遥”功能性：需要对输配电线路、电力电子设备等进行遥视、遥控、遥调、遥测、遥信，即五遥功能；（2）主动监控性：智能巡检平台能够实现从传统的被动监视向主动防御监控转变，以保证巡检平台具备主动检测跟踪目标、智能管理、主动干预等功能，可以通过智能控制进行远程视频监控、视频数据存储、检索、回放，远程联动警告等多种功能[7]；（3）光谱分析功能：该平台集成了光谱检测单元，具备了提取光谱特征和空间图像信息的能力，能够对输配电线路、电力电子设备的温度状况进行实时监控分析，一旦温度出现异常变化会进行预警；（4）功能整合性：为了提高巡检平台的推广性，保证该巡检平台能够适用于不同的电力系统，与电力系统中的其他辅助性平台进行高效的功能整合；（5）功能扩展性：巡检平台必须采用模块化设计，各个功能模块需要以实际需求进行配置，硬件接口也要提前进行预留；软件部分同样需要预留集成接口，便于进行功能添加。

2　配电线路的巡视现状

为了降低配电系统的停电时长，目前对于配电线路的巡视一般是采用带电巡视的方式，同时带电作业也逐渐在很多地区得到了推广及应用，技术也日益成熟。在目前的配电线路巡视中，一般是采用肉眼或望远镜进行巡视，而采用望远镜，对于配电线路巡视人员的视力要求较高，同时也容易受到光线及配电线路的高度等因素的局限性，导致巡视效果不佳。如果配电线路中的缺陷位置较为隐蔽，则采用这种方式无法及时发现，存在漏巡视的风险。随着无人机技术的发展，目前也有应用无人机进行配电线路巡视，但操作无人机设备需要考取相应的证件，才能上岗操作。同时随着无人机应用时间的变长，其电池容量也可能会出现不足的情况，一般无人机能够连续使用的时间较短。此外，如果在配电线路巡视的过程中，巡视人员操作不当，无人机设备还可能会刮伤配电线路，从而带来更大的经济损失。并且采用无人机进行巡线的成本也较大，难以在配电线路巡视中大规模推广应用。当前电子信息技术的发展速度较快，在实际中也采用了很多信息化科技产品，如微型视频采集装置、远程控制装置、物联网智能化设备等。可以综合采用这些先进设备，开发出相应的产品，以解决配电线路实际巡视中所存在的问题，以下介绍配电线路移动视频巡视绝缘操纵杆装置。

3配电线路移动视频巡视绝缘操作杆的结构

3.1无线微波传输系统

研制一种运用在便携式远程智能监测装置中的无线微波传输系统，其中无线微波收发装置是核心，主要包括微波发射主机、微波中继站、微波接收主机、全向天线以及高增益定向天线。在系统正常工作过程中，摄像头采集模拟视频信号，根据其内部的电荷耦合元件(charge－coupleddevice，CCD)辅助电路来完成;WiFi无线网络覆盖区域内的各采样点，视频信号通过视频服务器进行模拟/数字信号转换，经编码后传输到微波发射机;传感器采集的数字信号也进入微波发射机，这些信号经调频后通过天线发射;无线微波信号发射器将视频和数据发送给微波中继站，微波中继站对接收的信号进行进一步分/合处理并且转发给后台监控中心;后台监控中心的微波接收主机接收数字信号，解码后将数字信号转换成图像信号，以串口线或网络传送给监控主机，通过监控主机发送无线指令来传输控制信号，控制任意1台摄像机的镜头、焦距、角度。考虑有些复杂区域微波通信没有覆盖到，现场的视频及数据将通过5G无线通信方式传输到后台监控中心。

3.2光谱分析技术

光谱分析技术的核心在于光谱特征的提取，在基于光谱特征的具体信息进行后期的图像处理，得到物体的光谱图，在通过光谱图对被测电力电子设备的运行状态及温度情况进行分析，从细微的变化预判出可能出现的结果，从而做出预警。光谱检测技术的基本工作原理就是将光信号合理的分解成为多个窄波段的光信号，其中的每一个窄波段的光信号需要进行单独处理，映射到与其对应的光信号检测器上，再将检测的结果进行组合，得到基于不同光谱波段的图像集成。在进行分解的时候，要求窄波段尽可能窄，以保证最大限度将光信号细化处理，得到更为细致的光谱波段图像，以便能够更有效的对光信号的特征进行深度提取。具备光谱信号采集功能的高清红外摄像头通常会布置在电力系统中的高、中、低位置，形成高低错落的布置结构，增加视野的广角。主控单元在进行光谱数据分析的时候，会自主调用对应的算法，进行综合判定，分析算法会自主关联到检测区域，结合检测区域的实际情况展开分析。能够将当前数据与历史数据进行对比，从而判断电力电子设备是否处于不正常的运行状态，不正常的具体位置等。

3.3主控模块

该模块是配电线路移动视频巡视绝缘操纵杆装置中的核心部分，应采用先进的视频信号分析及处理算法，提高装置的实际应用性能。在主控模块中包括了若干个不同的组成部分，如通信模块、显示模块、储存模块、供电单元等。首先对于通信模块，主控模块和位于绝缘操纵杆前端的视频监测模块之间通过无线WiFi通信方式进行相互通信和数据传输，并可以灵活调节视频监测模块的工作状态，达到远程无线遥控的目的。同时在绝缘操作杆的底部还设置了显示设备，通过显示设备，可以将视频采集设备中所采集到的视频进行播放，供配电线路运维人员进行查看。对于显示装置，应设置触摸显示屏幕，方便配电线路巡视人员在巡线过程中进行遥控操作，提高巡线效率。

结束语

输配电线路运行状态与电网的整体运作情况有着息息相关的联系，电力企业应当不断完善输配电线路安全管理制度，加强对输配电线路的检修与排障。电力资源的输送关系着我国用户用电安全问题，同时也能够保障电气设备能够正常运作。为了确保输配电线路能够安全运作，电力企业应当建立完善的输配电线路安全维护管理制度，同时还应当加强对输配电线路的安全巡查工作，不断完善维护信息，这样才能够保证电力企业输配电线路的安全运作，从而推动我国电力事业的发展。

参考文献

[1]李杨.基于输配电线路的智能巡检技术的研究与应用[J].电工技术,2020(21):102-103.

[2]曾庆荣.提高输配电线路运行维护与管理水平的措施探讨[J].技术与市场,2020,27(11):127-128+130.

[3]梁健发.配电线路无人机巡检的应用与展望[J].机电信息,2020(30):40-41.

[4]蓝伟锋.配电线路运行维护管理问题及改进措施[J].冶金管理,2020(19):109-110.

[5]舒陈恩,江敏.探析10kV配电线路架空线路的运行维护[J].电子世界,2020(19):170-171.