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2019年基于无人机和人巡移动作业终端的输电智能运检实践.ppt

编号：97555

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2019年基于无人机和人巡移动作业终端的输电智能运检实践.ppt

1、2019年11月,基于无人机和人巡移动作业终端的输电智能运检实践,【公司简介】,供电区域调整示意图（2019年9月）,宜春公司,新余公司,吉安公司,（辖1区9县）,（辖1区1县）,目录,CONTENTS,【实践背景】电网规模快速增长与运检人员不足的矛盾突出,35kV,110kV,220kV,35kV,110kV,220kV,设备规模,线路地形,截至2019年9月,宜春公司输电专业65人，比照劳动定员整体缺员高达45%，人均运维线路（110kV及以上）长度66.34公里，45岁及以上29人，占比44.6%，人员趋于老龄化。,人员状况,【实践背景】无人机技术的快速发展为实践应用创造了条件,近年来，

2、随着无人机和“大云物移”等技术的飞速发展，国家电网公司全面推广直升机、无人机和人工协同的输电线路立体巡检新模式，输电线路无人机巡检得到快速发展和应用。,时间,周期,质量,安全风险,四个维度开展巡视效率效益分析,重量轻,体积小,成本低,安全性高,小型多旋翼,省公司明确巡检模式：220千伏及以下线路“无人机+人工”500千伏及以上线路“直升机+无人机+人工”,小型多旋翼无人机应用于220kV及以下输电线路巡检具有很大优势，可深入班组规模应用，随着续航能力的不断提升，具有广阔应用前景。,亟需采用新模式缓解运维压力，提升设备状态管控能力。,传统运检管控模式不足,【实践背景】传统的运检管控模式无法满足输

3、电精益管理需求,目录,CONTENTS,研发了无人机智能操控软件实现无人机按照规划航线对线路通道和杆塔进行自主飞行；在飞行过程中按照设定的高程、拍摄角度、拍摄频率对通道和杆塔持续自动拍摄。使用RTK技术定位精度高（厘米级），抗电磁干扰能力强、可精确记录并重现飞行轨迹和拍摄角度。,开发了数据处理软件开发并使用缺陷隐患分析软件、树障安全分析软件，实现海量巡检数据智能化处理和缺陷报告自动生成。通过图像点云分析和三维建模，实现交跨距离精确测量。,飞行智能化,数据处理智能化,无人机智能巡检,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,1、研发无人机智能巡检软件,坚持科技引领

4、，提升巡检技术智能化水平,超视距巡航自动变高飞行通道巡视效率可达70公里/组.天树障巡视效率可达35公里/组.天,通道巡视,2、高效、常态开展无人机智能巡检作业,树障巡视,杆塔精细化巡视,近距离精细拍摄学习功能（配合RTK套件）精细化巡视效率可达40基/人.天,无人机智能操控软件,特殊巡视,红外测温：全线红外测温（导线和杆塔）巡视效率可达：45分钟内完成15公里（使用长航时无人机）,电网台账等数据,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,3、无人机智能巡检“傻瓜式”操作,任务规划,选择巡检模式、巡检线路及杆塔,通道巡视,树障巡视,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研

5、究，高效开展无人机智能巡检作业,提升无人机巡检智能化水平,自动生成航线,设置参数,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,飞行安全检查,自主飞行,通过标准化作业流程，不同的作业人员对不同的线路都可以快速完成无人机巡检，提高了巡视效率，降低了安全风险。,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,坚持科技引领，提升巡检技术智能化水平,4、海量巡检数据智能化处理,无人机通道巡视和杆塔精细化巡视照片通过缺陷隐患分析软件和杆塔自动关联和时空会聚，通过软件内置的典型缺陷库（国网标准缺陷库）、隐患库及交跨物，作业人员可快速记录缺陷、隐患及交跨并自动生成报

6、告。,输电线路缺陷隐患分析软件,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,坚持科技引领，提升巡检技术智能化水,提升智能化水平,坚持科技引领，提升巡检技术智能化,坚持科技引领，提升巡检技术智能化水平,无人机树障巡视照片通过专业无人机影像数据处理软件Pix4D mapper进行点云加密和自动空三计算原始影像的真实位置和参数。,4、海量巡检数据智能化处理,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,树障安全分析软件利用人眼双目原理，在两侧照片上选择导线上的同名点进行智能匹配，获取导线三个以上不同部位的空间点位信息，通过内置悬链线公式自动拟合生成导线。

7、点云分类后即可进行树障安全距离分析、交叉跨越距离测量，可自动生成缺陷报告，并详细描述每个隐患点的树竹具体位置和照片。,输电线路树障安全分析软件,4、海量巡检数据智能化处理,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,坚持科技引领，提升巡检技术智能化水平,坚持科技引领，提升巡检技术智能化水平,坚持科技引领，提升巡检技术智能化水平,5、开展无人机自主红外测温,红外图像解析系统,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,通过自主研发长航时无人机，搭载红外测温镜头，作业人员可在45分钟内完成15公里长的输电线路全面测温，检测的范围覆盖导线和杆塔全部部件

8、，可以检测出人工巡检难以发现的缺陷，同样的工作量，人工巡视至少需要将近1天，作业效率同比大幅提升。,智能解析图片区域内温度，可取点温度、线温度、矩形区域温度、椭圆区域温度等。,机巢,远程控制无人机自动巡视、数据自动传输处理分析、成果自动上传，全程无需人工干预！,机巢,巢起巢落-输电线路无人机远程自主巡检,5、无人机红外巡视自主化,6、实现无人机巡检远程自主化,【主要做法】深入开展无人机智能巡检研究，高效开展无人机智能巡检作业,机巢配备充电桩、气象站、数据传输模块等，具备自动充电、气象监控、状态监控、数据自动传输等功能。,航时不小于50分钟，单向航程不小于30公里，内置微型PC和4G通信模块，可

9、4G远程控制。,远程控制无人机自主巡视；控制机巢进行无人机充电、数据自动传输；控制云端进行数据智能分析、成果自动上传等。,实时采集人巡、检测检修、清障防外破等数据，与管控平台互联共享数据,电网资源巡视记录缺陷登记消缺管理外破建档交跨管理零值检测红外测温接地电阻,【主要做法】开发人巡移动作业终端，全面提升人巡智能化水平,由于存在禁飞区、人口密集区等地段以及无人机并不能覆盖塔头以下部位，依旧需要人工巡视辅助。公司专门开发了人巡移动作业终端，具备人工辅助巡视和消缺管理等功能。终端选用高精度手持定位设备，内置4G移动通讯卡，实时将巡视信息和消缺信息提交管控平台，实现数据互联互通。,移动作业终端具有以下

10、优势：（1）实时查看、登记、消除缺陷，效率高！（2）GPS北斗双定位，导航带路，轨迹留痕，实时监控。（3）危急缺陷实时通知推送。（4）检测记录，智能识别是否合格。（5）可离线使用，在恶劣网络环境下也能正常使用。,强化无人机巡检安全保障,【主要做法】开发人巡移动作业终端，全面提升人巡智能化水平,实时共享电网台账、缺陷隐患，可导航带路,强化无人机巡检安全保障,【主要做法】开发人巡移动作业终端，全面提升人巡智能化水平,巡视登记，可进行缺陷记录、交跨记录、检测记录和辅助记录，实时共享,强化无人机巡检安全保障,【主要做法】开发人巡移动作业终端，全面提升人巡智能化水平,强化无人机巡检安全保障,【主要做法】

11、开发人巡移动作业终端，全面提升人巡智能化水平,可建立外破专档，实时共享，特巡记录,数据采集,数据处理,大数据分析,建立了基于人机协同巡检的输电智能运检体系，输电运检工作效能得到了显著提升。,【主要做法】搭建输电智能运检管控平台，实现输电智能运检模式,“无人机+人工”协同巡检,辅助消缺决策,巡检数据智能处理,多旋翼无人机,无人机智能操控终端,人巡移动作业终端,输电智能运检管控平台,树障安全分析软件,缺陷隐患分析软件,强化无人机巡检安全保障,1、大数据多维度统计，打造运检“辅助决策地图”,管控平台将电网资源、机巡、人巡、检修检测、清障防外破等数据信息进行深度融合，大数据多维度统计分析、精准定位，完

12、整展示输电设备运行状态信息、巡视情况、消缺情况、周期执行情况等。宏观数据图表直观展示，一目了然，微观数据全面细致，一键穿透，满足管理人员掌控生产全局的需求，为输电运检集约化指挥提供了全面、实时、精确的决策依据。,【主要做法】搭建输电智能运检管控平台，实现输电智能运检模式,强化无人机巡检安全保障,电网资源全景展示，集成了缺陷隐患等信息，按严重程度绿黄红标记，实现每个缺陷隐患都可控能控，信息详细，监控到位。将人巡和机巡数据在三维GIS中展现，轻松实现对人巡和机巡实时监控、轨迹查询和回放。通过使用多种分析工具，全景透视运检过程。,【主要做法】搭建输电智能运检管控平台，实现输电智能运检模式,2、设备资

13、源三维可视化，实现运检全景透视,强化无人机巡检安全保障,一是可以进行周期巡视计划的制定、展示和前置预警，启动计划后，系统根据巡视记录，自动计算任务完成进度，让管理人员及时掌控周期巡视进度，形成运维资源的自动分析、分配建议和科学调配。二是管理所有机巡和人巡的成果数据，所有缺陷隐患的发现和消缺必须有图片数据，同时支持二维/三维/全景图数据上传，查看方便，可直接在三维可视化界面中查看，实现对缺陷、隐患等数据的全过程高效闭环管控。,【主要做法】搭建输电智能运检管控平台，实现输电智能运检模式,3、全过程智能管控，实现运检全局可控在控,强化无人机巡检安全保障,管控平台可精准显示电网设备及其缺陷隐患属地信息

14、，明确属地供电所。公司建立了由本部统管、县公司分管、供电所直管、责任人实管的通道属地化立体防护网，逐级签订了属地化管理责任状。通过属地供电所配合砍青扫障和及时制止外力破坏，提高了电网的安全运行能力和输电线路通道防护水平。,【主要做法】搭建输电智能运检管控平台，实现输电智能运检模式,4、电网设备精准定位，实现通道属地化管理,匹配属地供电所,【成效】,发现严重及以上缺陷隐患7925处，其中销钉缺陷3061处，树障隐患3142处。,开展通道和树障巡视14347公里,杆塔精细化巡视2490余基,截至2019年10月,推进“大云物移”等新技术与输电运检业务全面融合：推进了大数据、云计算、物联网、移动互联

15、网等新技术和输电运检工作融合，紧扣国网公司泛在电力物联网建设目标任务，全面增强了输电运检专业的技术融合能力、业务集成能力、创新引领能力和价值创造能力。显著提升设备状态管控能力：“补员”作用明显，有效化解人少设备多的矛盾。减少人员登山登杆作业，降低作业人身安全风险。工作质量提升，缺陷及时发现和消除。极大提升运检智能化水平：实现了由原来对班组和线路管控，转变为对作业小组和单基杆塔状态的常态管控，班组管理穿透力、设备状态管控、运检管理和市县一体专业管理等能力得到全面提升。,国网第四届青创赛金奖,国网公司无人机应用现场会,兄弟单位经验交流,【成效】,目录,CONTENTS,【总结与展望】,仍有一些问题需要后续的进一步研究，尤其要与泛在电力物联网建设结合起来：（1）加强人工智能、前端识别等新技术在无人机巡检领域的融合应用。（2）加强无人机巡检整合空域和适应环境的能力。（3）持续完善输电智能运检模式，更优化、更智能。,总结,基于无人机和人巡移动作业终端的输电智能运检模式，显著提升了输电运检精益化管理水平和企业经营管理质效。,展望,汇报完毕谢谢！,

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