高海拔地区高压架空输电线路无人机巡视精益化研究

高海拔地区高压架空输电线路无人机巡视精益化研究

李海山,秦滨慧,王宗明,梁江涛,安杰

云南电网有限责任公司大理供电局 云南 671000

摘要：新时期的发展环境下，人们不断提高对电力系统运行过程中稳定性及安全性的重视，而高海拔地区的高压架空输电线路是电力系统中的重要构成，一旦此输电线路出现故障问题，容易阻碍电力系统的正常运行。为此，本文从无人机精益化巡视的角度出发，分析了构建无人机精益化巡视模式的要点，明确了此种巡视方式在高压架空输电线路巡查中的具体应用方法，有利于构成健全的线路巡查体系，为电力行业的长远发展提供技术支撑。

关键词：高海拔地区；高压架空输电线路；无人机精益化巡视

引言

将地理信息系统软件应用于山区架空输电线路的无人机巡视遥控地点的分析与提取，在开展山区架空输电线路无人机巡视作业前，快速找到山区架空输电线路的高效无人机巡视遥控地点，并在保证遥控地点的交通可达性，以及较大的无人机遥控有效面积的前提下，高质高效完成无人机巡视工作，减轻巡视工作人员的工作量。

一、高海拔地区高压架空输电线路无人机精益化巡视的优势

无人机主要依托于无线电遥控设备操控内部程序，无人机的显著特点是不载人，可以减少人力资源的投入，且可以强化监测结果的精确性，尤其在高海拔地区高压架空输电线路的巡视管理中，无人机有着广泛应用，有利于在短时间内实现架空输电线路的巡视目标。与其他巡视方式相比，无人机的体积相对小巧，便于携带和使用，具备更强的灵活性，对于高海拔地区，其地理形势复杂，如果依然采用人工驾驶直升机的方式进行巡视，不利于降落与移动，而无人机无需考虑以上问题，能够在此基础上，提高巡视效率和质量。运用无人机巡检方式可以降低巡视作业风险，有助于强化对高压架空输电线路巡视成本的有效控制，帮助有关部门创造更多经济效益及社会效益。

二、构建高海拔地区高压架空输电线路无人机精益化巡视模式

1.搭建高效的精益化智能巡检平台

为了获得更加显著的巡视成效，应该加强对信息技术的合理运用，强化先进科学技术与无人机的有机结合，搭建高效的智能化巡检平台，有助于及时发现高压架空数显线路中存在的故障隐患。依托于多旋翼无人机，构建全新无人机巡视模式，融合精益化理念，选择合适的点位数据采集及图像绘制智能设备进行安装，可以检测电力线路与附属设备存在的故障问题，进而达到提高智能化采集效率的目的。增强先进软硬件设施引进意识，在无人机智能巡视平台中设置多元化功能模块，包含集成数据中央处理模块及隐患后端处理模块等，可以强化对安全隐患的全方位管理，更加符合精益化管理要求，且能够落实重要点位数据及图像的归档与保存工作。之后，利用智能巡检系统分析人工巡检及无人机巡检数据，编制相应的数据报表，创建数学三维模型，可以让后续的输电线路运检拥有充足依据。

2.优化精益化闭环巡视管理流程

除了需要将高效的无人机巡视平台作为基础，还应该增强无人机智能巡检网络构建意识，目的是实时反馈线路的运行信息，通过整合人工巡检及无人机巡检数据资源，可以进行统一化战略部署，制定切实可行的高压架空输电线路维护与检修计划，逐步实现精益化巡视中的计划式管理。同时，依据实际巡检需求，按照规定标准编制相关的作业指导书，合理设计无人机巡检工艺流程，有助于提高巡检效率。通过设计无人机拍摄路径，能够简化巡视程序，确保计划制定、任务派发、巡视作业及数据上传归档等工作得到有序落实，进而形成精益化闭环管理模式。

3.构建精益化巡视监督评估体系

完成无人机巡视、数据归档等工作，需要配合落实综合成效评估，为下一次巡视方案的调整提供参考依据。因此，应以月为节点，综合评估无人机巡检质量、无人机作业人员、无人机智能巡视系统等多个层面，编制相应的评估报告，并针对存在问题的环节传达整改指令，第一时间向高压架空输电线运检部门反馈整改结果，通过优化无人机巡检模式，有利于强化各项巡检工作的精益性，强化对不同部门及岗位的有效管控，逐步实现无人机精益化巡检模式的智能化建设，进一步满足现代化发展要求。

三、无人机精益化巡视模式在高海拔地区高压架空输电线路巡视中的具体应用

1.精益化巡视模式与飞控系统的融合应用

运用无人机精益化巡视模式，能够构建高压架空输电线路的飞控系统，而飞控系统的应用可以达到控制无人机航线、速度等重要参数的目的，且可以针对以上参数进行前期设定，进而完成各种高难度动作，如自动盘旋及降落等。飞控系统还具备自动获取区域巡检视频的功能，并详实记录相关的数据及图像信息，飞控系统的主要构成有地面站软件系统、通信模块、卫星导航模块、飞行控制模块以及电源模块等，可以实现无人机的自动驾驶，使得精益化巡视成效得以突显。

2.精益化巡视模式在图像收集处理中的应用

对于高海拔地区高压架空输电线路的巡视而言，需要利用无人机采集重点区域的图像及视频等资料，而精益化巡视模式能够强化无人机巡视功能的全面性，即在无人机内部增加了单相机，通过运用单相机，可以维持低空飞行状态，进而获得分辨率更高的影像资料。与此同时，单相机的使用还能在光照不充足的条件下，得到所需光学影像，甚至可以在高位环境中进行超长距离飞行探测。此外，由于精益化巡视模式离不开空速管的安装，运用于图像采集环节，有助于强化对飞行速度的有效控制，可以让无人机拍摄及保存图像的重叠率不低于40%。依据图像的加工处理结果，能够及时发现高压架空输电线路中存在的故障问题，充分体现了无人机精益化巡视的可靠性。

3.精益化巡视模式在人工及自动控制中的应用

运用无人机精益化巡视方式的过程中，可以通过操控无人机检查杆塔、导线、接地装置及绝缘子等主要结构，由于人工巡检很难在高海拔地区得到有效落实，所以应用无人机巡视方法能够提高巡检效率及保证工作质量。基于高压架空输电线路精益化巡视模式，不仅可以强化巡检作业环节的安全性，还能减少人为巡检产生的误差及工作漏洞。技术人员利用无人机精益化巡视方式，能够实现人工控制与自动控制的融合，具体指当无人机进入杆塔周围15m区域时，可自动切换至人工控制，目的是调整云台角度及获取影像，有利于提升无人机巡视水平。

4.精益化巡视模式在基础设施检查中的应用

除了可以利用无人机精益化巡视模式实现“人工控制+自动控制”外，还能用于检查巡视区域内的防洪排水设施、违章建筑物、污染源、违法施工作业等，同时分析以上危险源与高压架空输电线路之间的安全距离，将无人机获取的原始影像作为基础，获得良好的正射影像效果，进而为面积及距离等参数的测量奠定良好基础。采用无人机精益化巡视方案，有利于强化对巡查区域内安全隐患信息的分辨，强化安全事故发现及处理的及时性，不断提高事故响应率，为事故责任主体的明确提供参考依据。

结束语

高海拔地区的地理位置相对特殊，由于受到交通条件等多种因素影响，不利于高压架空输电线路巡视工作的开展。为此，很多地区选择利用无人机巡视技术，在一定程度上提高了巡检工作效率，强化了巡检结果的可靠性。但盲目的巡视无法保证工作质量，且容易增加成本投入，需加强对精益化巡视方式的研究，构建无人机精益化巡视模式，细化工作任务，明确巡视流程，保证高压架空输电线路的巡视工作得到规范化落实，推动电力行业的稳定可持续发展。

参考文献

[1]刘健辉,薛庆辉.浅析无人机在高压输电线路巡视中的应用研究[J].中国新通信,2019,21(17):105-105.

[2]孟令川.高海拔地区高压架空输电线路无人机巡视精益化研究[J].科技创新与应用,2016(35):46-46.