输电线路无人机巡检作业管理系统概述

靖磊波 顾欣馨 海爽

摘要：随着无人机技术的不断成熟，无人机在电力行业中的应用越来越广泛。国家电网和南方电网也相继发文大力发展无人机巡线业务，促进输电线路由传统人工巡检模式向人机协同巡检模式转变。因此，有效提升输电线路无人机巡检作业管理系统，是无人机技术深化应用亟须解决的关键问题。

关键词：输电线路;无人机巡检作业;管理系统

引言

目前，我国的无人机技术得到稳定的发展并逐步优化，且无人机较多地应用在电力企业当中，国家电网公司逐步开发无人机巡线业务，促使输电线路从传统的人工巡检模式开始转向人机协同巡检模式。因此，规范管理输电线路无人机巡检作业，促使其智能化发展，是目前无人机技术在应用过程中需解决的重要问题。

一、无人机的优势

（一）缩短巡检时间

无人机具备快速巡检的能力，通过在指定位置进行悬停，可检查输电线路导地线.杆塔、绝缘子、电气部分等设备，快速确定缺陷，并对巡检结果进行实时回传，简化巡检过程，提高工作效率。

（二）巡检更全面

通过搭载不同功能的吊舱平台和系统，可以使无人机具有红外测温、喷火处理异物喷水测量复合绝缘子憎水性、激光点云建立三维数据模型等更多的功能，由此使得无人机的巡检更加全面，及时查找故障，为检修提供消缺依据，提高输电线路设备完好率。

二、无人机巡检作业现状

近几年，我国通航领域政策逐步放开，无人机技术也得到了快速发展，在远程遥控、续航时间、飞行品质等方面都有了明显的突破。另一方面，高分辨率可见光照相机（摄像机）、高精度红外热像仪、三维激光雷达扫描设备等检测装备技术的成熟应用，使无人机在电力作业中具有良好的发展前景。

输电线路无人机巡检包括通道化巡检和精细化巡检2方面。通道化巡检主要看输电通道及杆塔周围是否有违章建筑、取土和泥石流等情况，属于宏观巡检，一般采用固定翼直升机。精细化巡检是对杆塔、线缆和绝缘子等进行细节观察，发现隐患和问题，属于微观巡检，一般采用多旋翼无人机。

目前，输电线路无人机巡检仍存在以下问题：无人机及配件的台账编码、出入库、保养等需要规范化管理。无人机飞行分析、故障管理、电池充放电管理等需要智能化辅助。巡检过程中所采集的飞行数据，如飞行速度、飞行时间、起落电压、电池循环次数等，无法从无人机上智能采集，主要以人工记录为主，难以保障数据录入的准确性和规范性。海量巡检数据缺乏统筹管理，不利于检索、分析、应用，没有发挥数据驱动，没有深度利用数据指导线路状态评价和运维策略。

三、输电线路无人机巡检作业管理系统的分析

（一）无人机设备台账、设备出入库及巡检作业的管理

（1）无人机设备台账管理

规范化的设备台账是系统建设的基础。从基本信息、工作日志、检修日志、统计信息4个维度来管理无人机设备台账。其中，基本信息是在无人机设备采购入库时进行维护，包括厂家型号、出厂日期、保险信息、技术参数等。工作日志是在系统中根据巡检工作情况自动维护，包括工单记录、到位记录、图片信息、缺陷记录等信息。检修日志包括状态管理、故障记录、故障跟踪、故障处理等信息，是根据无人机设备的检修情況进行维护的。统计信息是系统定期自动统计更新，包括里程、飞行时间、飞行架次、图片统计、缺陷统计等信息。

（2）无人机设备出入库管理

系统在使用二维码技术之下，依照标准管理无人机设备出入库，确保规范化。主要方式如下：a.班长需先在办公室运用服务端系统，为输电线路无人机制定巡检安排同时实施派工。工作人员借助移动终端，下载相应的工单，同时从工器具房领取无人机与电池，在此过程当中，扫描与工单相关的无人机和电池二维码。b.经过领用得到的登记数据，使用移动终端同步至服务端系统，服务端系统自行进行状态的更新，将无人机与电池更新为使用状态。c.在工作人员结束巡检之后，需及时将无人机与电池退还至工

器具房，再通过移动终端对此无人机及电池的二维码实施扫描，在对登记数据实施归还处理，更新服务端系统无人机与电池的状态为“空闲”。d.工作人员通过使用移动终端，将工单上传并结束任务，班长在服务端系统中明确工单并予以评估。

（3）无人机巡检作业管理

输电线路无人机巡检作业管理系统采用标准数据接口和数据实时同步机制，与生产管理信息系统的计划管理和缺陷管理业务模块进行集成应用，实现无人机巡检作业的闭环管控。闭环管控的流程为：班长根据生产管理信息系统中的生产计划制订无人机巡检计划并进行派工，班员根据工单完成巡检任务后，班长进行确认评价，并将生产计划完成情况提交给生产管理信息中;在发现线路缺陷时，班员只需在无人机巡检作业管理系统中上报缺陷，经过生产管理信息系统的缺陷管理流程，最终的缺陷验收结果将同步到无人机巡检作业管理系统中。

（二）无人机巡检数据采集与处理

（1）无人机巡检数据采集

为了更好地将无人机平台与电力企业的业务需求结合在一起，无人机厂家均给予SDK开发平台，该开发平台较开放;其中，电力企业在运用此平台后，可让用户结合自身业务需要，修正并增设一些功能，如无人机的相机及无人机的飞控等。在该平台移动应用程序协助下，通过开发集成无人机SDK开发平台的移动应用程序，无人机巡检作业管理系统能及时掌握及控制无人机的相机与云台，通过将无人机图传系统传输高清影像，及时将传回的视频及图片下载下来。在完成巡检任务后，行将巡检数据传输到服务端系统，提高工作人员的工作效率。

（2）无人机巡检数据处理

（1）无人机巡检比较有代表性的非结构化数据便是最初的图像文件，使其在后续的应用中存在有一定的问题。将数据库与文件系统结合在一起，使无人机巡检作业管理系统对巡检图像文件不易发现的信息，经过处置后，将其变成显性的结构化数据，便于以后进行检索、统计及分析等。（2）在服务端系统开设一定的缓冲存储区域，让工作人员在非常短的时间内将无人机巡检数据传输入系统。在系统不繁忙时，服务端系统开启数据处理程序，分析及研究各巡检图像文件;考虑到巡检图像所在区域的位置信息，同时结合输电设备的坐标，以智能化方式进行搭配，如巡检时间信息与无人机设备信息等，保存到数据库当中。（3）处置妥当的巡检图像文件转移至持久化存储区域，其间在经过缓冲存储空间时，需保存巡检图像文件路径存至数据库。完成结构化处置无人机巡检数据时，需从各个维度检索巡检数据，同时进行统计和分析，分析研究不同区域不同类型无人机机巡作业的具体分布状况。

结束语

总而言之，输电线路无人机巡检作业具有良好的发展前景，但仍存在出入库管理欠规范、巡检数据难应用等问题。输电线路无人机巡检作业管理系统通过解决台账管理、出入库管理、作业管理、数据采集、数据处理等关键问题，实现了无人机的规范化管理、机巡数据的智能化采集和处理，优化了工作方式、提升了工作效率，为充分发挥无人机巡检的优势提供了技术保障。

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