输电工程中的智能巡检技术应用

输电工程中的智能巡检技术应用

王宁,魏志杰

内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善供电分公司输电管理处，内蒙古 阿拉善盟 750306

内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善供电分公司输电管理处，内蒙古 阿拉善盟 750306

摘要：传统的条件下，因为技术的局限性，输电线路巡检一般为人工作业，在技术不断进步的过程中，智能机器人逐步被应用了起来，这种机器人巡检方式的出现，提高了巡检效率，减少了在巡检方面的人工投入。本文从智能巡检技术难点入手，对其关键技术要点进行简要分析，如供电技术、视频监测情况、预警系统等方面，详细阐述了其在输电工程中的应用效果。

关键词：输电工程；智能巡检；应用

中图分类号：TM75文献标识码：A

引言

在电力系统中，线路极易受到外部环境因素影响而引发故障问题，进而致使电力系统难以实现安全可靠运行，甚至还有可能会发生安全事故。在现阶段电力巡检工作中，将智能识别技术在无人机中实现巡检工作，使电力巡检工作质量和效率得到有效提升，智能识别技术价值和作用得以充分发挥。

1 当前电网巡检现状

在电力工程领域，输电线路巡检是重点性的工作，就现阶段的巡线方式来看，包含地面目测法、航测法和机器人巡检法几种，但这几种方式相比较，地面目测法和航测法因为固有的工作模式限制，在具体的应用过程中还存在着一定的问题。首先，以地面目测法为例，在这种方式下，需利用人的肉眼对辖区内的输电线路实施观测，由于输电线路的分布复杂，面临的环境条件恶劣，巡检工作量大，需投入大量的巡检人员，才能够完成巡检工作，且耗时长，一些巡检工人还需翻山越岭、涉水过河，工作效率低且可靠性不足。其次，以无人机航测法为例，在这种方式下，包含有直升机、无人机巡检的方式，如果在输电线路巡检的过程中采用的是无人机巡检的方法，无人机一般会与线路保持一定的距离，而这大大降低了巡检精度，总体来看，无人机巡检时有安全距离要求且巡航时间短，直升机巡检同样有距离要求，且在巡检时往往会受到天气因素的干扰，如果天气条件相对恶劣，将无法开展巡检工作，且利用航测法开展的巡检工作，成本消耗较高。最后，机器人巡检方式可克服前两种巡检方式的弊端，通过智能机器人的配置，可精准识别故障。

2 输电工程中智能巡检技术的应用

2.1 自主故障诊断与复位

（1）机器人故障分类。智能机器人在用于输电线路巡检时，一旦机器人发生了故障，必然导致巡检工作无法正常开展。因此，对智能机器人来说，自主故障诊断和复位应该是关键的功能，依据对故障处理方法的区别，主要以自恢复故障、可替换故障、需修复故障为主。当出现了可自恢复故障时，机器人中的有关模块可自动排查故障；而可替换故障主要是机器人在出现了故障以后，能够自动采取替换方案，来减小故障所造成的危害；当机器人出现了需修复故障后，机器人一般无法正常使用，需停止巡检工作由人工处理机器人的故障。（2）机械故障诊断与修复。在智能机器人使用中，机械故障相对常见，这类型故障多表现为机械传动部件之间的约束，这种约束下，机构无法正常使用。当驱动单元驱动展臂机构运动时，智能机器人检测到的驱动器反馈计数，不呈线性变化关系，未产生传感器限位信号，当出现了这一方面的表现后，意味着机器人展臂机构被锁死，在检测到了这一方面的故障后，控制系统停止运行，应由专人来处理。

2.2 补光装置

在部分场景下，变电站室内存在光线不足的问题，这会降低视频讯号捕捉的清晰度，后续无论是利用人工智能对图片进行自动检索还是通过人工的方式均会造成一定的影响。针对这一情况，在光线不足时需要对其进行补光。考虑到智能巡检机器人的带电量，补光装置不能采用常态化照明的方案进行实现，为此需要整合光线检测模块，使之能够在确定外部光源无法满足巡检需求时进行补光操作。通过安装带补光灯的检测摄像头检测，开关站监测区或者图像采集对象的亮度较低的情况下需要补光灯来提供光源，增加亮度，达到较好的成像效果。

2.3 图像干扰因素与识别

在实施电力巡检图像处理过程中往往会存在诸多影响因素，主要包括了辐射失真、光学像差、运动模糊、几何失真以及噪声等。其中辐射失真会导致传感器反射目标以及观察辐射能量过程中会出现遥感图像失真的问题，从而导致无法正确解读要高图像；光学像差会使得进轴形成的理想图像与远轴获得的具体图像间存在较大差距，使得图像质量降低，影响到了后期检测电力部件的准确率。运动模糊是由于在无人机飞行时，容易被其他因素干扰而导致模糊，这是无人机电力巡检中一个重要干扰因素。噪声指的是在无人机摄取以及传送过程中信号干扰而出现干扰，使得巡检效果大打折扣。所以应当要合理调整图像，在得到平均亮度基础上来放大或放小暗亮点；如若图像分辨率较低，则采取拼接图片方式进行处理；如若使用无人机拍摄图像时遇到恶劣天气，则可以采取图像处理算法来识别图像，提升巡检效率与质量。

2.4 智能巡检系统设计

变电站智能巡查信息系统的工作过程管理，必须要满足电力系统工作的特性，并且做好对工作数据全过程管理的规定，针对巡查、检查等工作流程管理，来使得检修流程更为精细和规范，这样才能使得全部的作业流程，都一直保持着可控、在控的态势，同时还必须和其他信息系统保持有效连接，以达到信息系统资源共享的根本目的。变电所的智慧巡检控制系统设计，必须要借助智慧电网的技术特色和优点，并且全面化的考察与选择前沿、主流和安全的应用技术，以此使得所设计的检测控制系统更具有科学性。但是，在一般情况下操作人员都必须先透过训练管理系统产生的巡检任务，下装在巡检仪当中，同时也透过与被日常巡查管理设备特殊标识之间的互动，才能形成对设备的强制化检测，其目的就是避免遗漏或未检问题发生。此外，还需要使得巡检仪可以进行整个巡查流程中获取相关的信息，并且可以更加精细化地返回巡检管理系统的服务器中，并最后使得智能无人机中所包括的服务器，可以对其产生的信息进行较为完整的分类数据。如果对所有方面的大数据资源都可以进行科学高效的管理，那么基于智能无人机变电站以及智能巡检系统就可以实实在在地进行实现，同时也在相关工作实施流程当中，可以充分发挥出相关的管理功能，从而实现了变电站的最大社会经济效益。

2.5 电网应急响应

在电网建设过程中一旦发生灾害时就会影响到地面道路安全，进而引发交通安全问题。而此时操作员无法对其展开及时有效巡查，所以，在确保安全性情况下，可以应用智能识别技术无人机对该问题进行巡查。就目前来看，无人机可以实现灵活高效地完成巡检工作任务，当灾害发生时可以通过无人机技术对输电线路展开巡检并获取相关图像、视频，并对存在问题区域进行定位，其在输电线路问题和排查处理中发挥着极大作用。

3 结束语

智能机器人在输电线路巡检中有着多方面的优势，为保障巡检工作的高效开展，在实际的巡检中，需配备智能机器人，用智能化巡检取代人工巡检。未来的工作中，需加大对智能巡检机器人的研究，保障智能巡检机器人的性能和功能。

参考文献：

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