靖磊波 顧欣馨 海爽

摘要：隨著無人機技術的不斷成熟，無人機在電力行業(yè)中的應用越來越廣泛。國家電網和南方電網也相繼發(fā)文大力發(fā)展無人機巡線業(yè)務，促進輸電線路由傳統(tǒng)人工巡檢模式向人機協(xié)同巡檢模式轉變。因此，有效提升輸電線路無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)，是無人機技術深化應用亟須解決的關鍵問題。

關鍵詞：輸電線路;無人機巡檢作業(yè);管理系統(tǒng)

引言

目前，我國的無人機技術得到穩(wěn)定的發(fā)展并逐步優(yōu)化，且無人機較多地應用在電力企業(yè)當中，國家電網公司逐步開發(fā)無人機巡線業(yè)務，促使輸電線路從傳統(tǒng)的人工巡檢模式開始轉向人機協(xié)同巡檢模式。因此，規(guī)范管理輸電線路無人機巡檢作業(yè)，促使其智能化發(fā)展，是目前無人機技術在應用過程中需解決的重要問題。

一、無人機的優(yōu)勢

（一）縮短巡檢時間

無人機具備快速巡檢的能力，通過在指定位置進行懸停，可檢查輸電線路導地線.桿塔、絕緣子、電氣部分等設備，快速確定缺陷，并對巡檢結果進行實時回傳，簡化巡檢過程，提高工作效率。

（二）巡檢更全面

通過搭載不同功能的吊艙平臺和系統(tǒng)，可以使無人機具有紅外測溫、噴火處理異物噴水測量復合絕緣子憎水性、激光點云建立三維數據模型等更多的功能，由此使得無人機的巡檢更加全面，及時查找故障，為檢修提供消缺依據，提高輸電線路設備完好率。

二、無人機巡檢作業(yè)現(xiàn)狀

近幾年，我國通航領域政策逐步放開，無人機技術也得到了快速發(fā)展，在遠程遙控、續(xù)航時間、飛行品質等方面都有了明顯的突破。另一方面，高分辨率可見光照相機（攝像機）、高精度紅外熱像儀、三維激光雷達掃描設備等檢測裝備技術的成熟應用，使無人機在電力作業(yè)中具有良好的發(fā)展前景。

輸電線路無人機巡檢包括通道化巡檢和精細化巡檢2方面。通道化巡檢主要看輸電通道及桿塔周圍是否有違章建筑、取土和泥石流等情況，屬于宏觀巡檢，一般采用固定翼直升機。精細化巡檢是對桿塔、線纜和絕緣子等進行細節(jié)觀察，發(fā)現(xiàn)隱患和問題，屬于微觀巡檢，一般采用多旋翼無人機。

目前，輸電線路無人機巡檢仍存在以下問題：無人機及配件的臺賬編碼、出入庫、保養(yǎng)等需要規(guī)范化管理。無人機飛行分析、故障管理、電池充放電管理等需要智能化輔助。巡檢過程中所采集的飛行數據，如飛行速度、飛行時間、起落電壓、電池循環(huán)次數等，無法從無人機上智能采集，主要以人工記錄為主，難以保障數據錄入的準確性和規(guī)范性。海量巡檢數據缺乏統(tǒng)籌管理，不利于檢索、分析、應用，沒有發(fā)揮數據驅動，沒有深度利用數據指導線路狀態(tài)評價和運維策略。

三、輸電線路無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)的分析

（一）無人機設備臺賬、設備出入庫及巡檢作業(yè)的管理

（1）無人機設備臺賬管理

規(guī)范化的設備臺賬是系統(tǒng)建設的基礎。從基本信息、工作日志、檢修日志、統(tǒng)計信息4個維度來管理無人機設備臺賬。其中，基本信息是在無人機設備采購入庫時進行維護，包括廠家型號、出廠日期、保險信息、技術參數等。工作日志是在系統(tǒng)中根據巡檢工作情況自動維護，包括工單記錄、到位記錄、圖片信息、缺陷記錄等信息。檢修日志包括狀態(tài)管理、故障記錄、故障跟蹤、故障處理等信息，是根據無人機設備的檢修情況進行維護的。統(tǒng)計信息是系統(tǒng)定期自動統(tǒng)計更新，包括里程、飛行時間、飛行架次、圖片統(tǒng)計、缺陷統(tǒng)計等信息。

（2）無人機設備出入庫管理

系統(tǒng)在使用二維碼技術之下，依照標準管理無人機設備出入庫，確保規(guī)范化。主要方式如下：a.班長需先在辦公室運用服務端系統(tǒng)，為輸電線路無人機制定巡檢安排同時實施派工。工作人員借助移動終端，下載相應的工單，同時從工器具房領取無人機與電池，在此過程當中，掃描與工單相關的無人機和電池二維碼。b.經過領用得到的登記數據，使用移動終端同步至服務端系統(tǒng)，服務端系統(tǒng)自行進行狀態(tài)的更新，將無人機與電池更新為使用狀態(tài)。c.在工作人員結束巡檢之后，需及時將無人機與電池退還至工

器具房，再通過移動終端對此無人機及電池的二維碼實施掃描，在對登記數據實施歸還處理，更新服務端系統(tǒng)無人機與電池的狀態(tài)為“空閑”。d.工作人員通過使用移動終端，將工單上傳并結束任務，班長在服務端系統(tǒng)中明確工單并予以評估。

（3）無人機巡檢作業(yè)管理

輸電線路無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)采用標準數據接口和數據實時同步機制，與生產管理信息系統(tǒng)的計劃管理和缺陷管理業(yè)務模塊進行集成應用，實現(xiàn)無人機巡檢作業(yè)的閉環(huán)管控。閉環(huán)管控的流程為：班長根據生產管理信息系統(tǒng)中的生產計劃制訂無人機巡檢計劃并進行派工，班員根據工單完成巡檢任務后，班長進行確認評價，并將生產計劃完成情況提交給生產管理信息中;在發(fā)現(xiàn)線路缺陷時，班員只需在無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)中上報缺陷，經過生產管理信息系統(tǒng)的缺陷管理流程，最終的缺陷驗收結果將同步到無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)中。

（二）無人機巡檢數據采集與處理

（1）無人機巡檢數據采集

為了更好地將無人機平臺與電力企業(yè)的業(yè)務需求結合在一起，無人機廠家均給予SDK開發(fā)平臺，該開發(fā)平臺較開放;其中，電力企業(yè)在運用此平臺后，可讓用戶結合自身業(yè)務需要，修正并增設一些功能，如無人機的相機及無人機的飛控等。在該平臺移動應用程序協(xié)助下，通過開發(fā)集成無人機SDK開發(fā)平臺的移動應用程序，無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)能及時掌握及控制無人機的相機與云臺，通過將無人機圖傳系統(tǒng)傳輸高清影像，及時將傳回的視頻及圖片下載下來。在完成巡檢任務后，行將巡檢數據傳輸到服務端系統(tǒng)，提高工作人員的工作效率。

（2）無人機巡檢數據處理

（1）無人機巡檢比較有代表性的非結構化數據便是最初的圖像文件，使其在后續(xù)的應用中存在有一定的問題。將數據庫與文件系統(tǒng)結合在一起，使無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)對巡檢圖像文件不易發(fā)現(xiàn)的信息，經過處置后，將其變成顯性的結構化數據，便于以后進行檢索、統(tǒng)計及分析等。（2）在服務端系統(tǒng)開設一定的緩沖存儲區(qū)域，讓工作人員在非常短的時間內將無人機巡檢數據傳輸入系統(tǒng)。在系統(tǒng)不繁忙時，服務端系統(tǒng)開啟數據處理程序，分析及研究各巡檢圖像文件;考慮到巡檢圖像所在區(qū)域的位置信息，同時結合輸電設備的坐標，以智能化方式進行搭配，如巡檢時間信息與無人機設備信息等，保存到數據庫當中。（3）處置妥當的巡檢圖像文件轉移至持久化存儲區(qū)域，其間在經過緩沖存儲空間時，需保存巡檢圖像文件路徑存至數據庫。完成結構化處置無人機巡檢數據時，需從各個維度檢索巡檢數據，同時進行統(tǒng)計和分析，分析研究不同區(qū)域不同類型無人機機巡作業(yè)的具體分布狀況。

結束語

總而言之，輸電線路無人機巡檢作業(yè)具有良好的發(fā)展前景，但仍存在出入庫管理欠規(guī)范、巡檢數據難應用等問題。輸電線路無人機巡檢作業(yè)管理系統(tǒng)通過解決臺賬管理、出入庫管理、作業(yè)管理、數據采集、數據處理等關鍵問題，實現(xiàn)了無人機的規(guī)范化管理、機巡數據的智能化采集和處理，優(yōu)化了工作方式、提升了工作效率，為充分發(fā)揮無人機巡檢的優(yōu)勢提供了技術保障。

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