摘 要：本文通过对输电线路运维管理模式的深度调研，总结目前在构建基于智能装备的立体巡检体系、基于物联网设备及运检资源的感知体系和基于大数据融合分析的智能管控平台三个方面取得的具体经验和成效，同时通过调研发现在人工智能图像识别、设备端预处理等方面存在的不足，提出了改进意见。

关键词：智慧输电线路;输电线路运维;无人机巡检

一、背景与意义

输电线路大部分分布在偏远地区，人员在线路运维过程中面临各种极端气候环境，交通、通讯极为不便。如何在这些受地理环境、天气状况因素影响较大的地区更好地进行专业化检修、精益化管理、集约化发展，智慧输电线路建设的重要性尤为凸显。随着信息技术的高速发展，越来越多的高新技术应用到电网建设当中。通过智能化设备、高速通讯技术建设起一套全方位、多层次的输电线路智能化巡检监测管控体系，从而减轻人员工作负担，提升运维质效。

二、总体思路和具体措施

（一）总体思路

以提升全周期本质安全水平和提高全状态感知能力为目标，建立以无人机、有人直升机、在线监测、激光雷达等硬件设备为基础，以无线通信、智能定位等技术手段为辅助的多层次、立体化智能运维系统，采取先试点、再总结、后推广的工作模式。

（二）具体措施

1、构建基于智能装备的立体巡检体系

经过探索，明确了一套以人工为基础、无人机为主导、直升机为辅助的巡检模式，构建了立体化输电线路智能巡检体系，实现了从杆塔本体和线路通道两个部分对输电线路的全方位巡检和智能化“消缺”。

无人机的主导作用主要体现在智能化、自主化和便捷化方面。通过RTK技术在无人机设备上的普及应用，无人机已经能够实现厘米级的定位精度，具有较强的抗电磁干扰能力。通过无人机智能操控软件，在首飞行过程中精确记录设定的高程、拍摄角度、拍摄频率，再次巡检时能自主重现飞行轨迹，从而实现对通道和杆塔的自主巡检拍摄。前期全面开展输电线路杆塔精细化和通道的无人机自主巡检工作，完成对重点线路、重点区段的飞行航迹的采集，形成了具有一定规模的自主巡检航迹库，后期即可实现无人机巡检的“一键飞巡”。

此外，通过在线路配置一定数量的无人机机巢，一定程度上实现了无人机远程巡检作业的功能。机巢配备充电桩、气象站、数据传输模块等，能够远程控制无人机自主巡视、自动充电、数据自动传输、气象监控等功能，进一步提升了无人机巡检的智能化水平。

有人直升机和无人机通过可见光倾斜摄影和激光雷达扫描技术可以实现对输电线路通道隐患的全面检测。具体的方式为搭载相应的检测设备对地面地形及地物进行扫描，对采集的数据进行处理后可以获得高精度的输电线路通道的三维点云模型，同时可以直接得到地物点和电力线点的空间三维坐标，实现对输电线路通道内的树障距离精准、便捷、快速的检测。

人工检测在该体系中处于基础性作用，即实现传统人工与新技术的有机衔接。一是通过智能巡检设备发现的隐患和问题，可以通过人工迅速定位和复检，以及消除缺陷;二是针对存在禁飞区、人口密集区等地段以及无人机并不能覆盖塔基等部位的情况，通过人工辅助巡检，结合配置的移动作业终端，实时将巡视信息和消缺信息提交管控平台，实现数据的互联互通。

2、构建基于物联网设备及运检资源的感知体系

通过对物联网设备及运检资源的整合，依托在线监测设备，配合温度、震动、距离、微气象等多元传感系统，集成化、高效化的完成对输电线路状态的实时监测，构建基于物联网设备及运检资源的感知体系。

通过对采集信息的分析处理，达到对输电线路设备状态实时分析、多感知联动、隐患预警的目的。根据输电线路故障预警结果，制定差异化动态运维策略，为输电线路运行维护、巡视周期、检修计划提供有效的决策支撑。

针对输电线路覆冰以及山火高发区段，增设覆冰监测和山火预警传感器，对相关自然灾害进行有针对性的实时监测和智能预警，极大降低了其对输电线路的影响。同时引入卫星遥感技术对山火、山体滑坡、洪涝等自然灾害进行辅助判断预警，全方位保障输电线路的安全稳定运行。

3、建设基于大数据融合分析的智能管控平台

围绕输电线路模型三维化、多源数据标准化、智能算法实用化、应用场景多样化，横向打通输电物联网系统、无人机管控系统、缺陷管理系统、移动作业系统、通道可视化系统，打造了输电线路智能化管控平台。

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。能够对电网资源三维点云全景展示，集成缺陷隐患等信息，实时查看作业现场无人机巡检轨迹，链接可视化设备管理平台，自动生成相关数据图表，满足管理人员掌控生产全局的需求，为输电运检工作开展提供了全面、实时、精确的决策依据。

三、实施成效

（一）推进“大云物移”等新技术与输电运检业务全面融合

推进大数据、云计算、物联网、移动互联网等新技术和输电运检工作融合，全面增强输电运检专业的业务集成能力、创新引领能力和价值创造能力。

（二）显著提升设备状态管控质效

“补员” 作用明显，有效化解人少设备多的矛盾，实现输电专业管理的转型提升，弥补了在电网飞速发展情况下的人员缺失严重问题。同时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，缺陷及时发现率和消除率大幅提升。

（三）极大提升运检智能化水平

强化了对输电线路整体的管控力度，通过智能管控平台实现对输电线路运维、检修全过程把控，精细到每基杆塔每个缺陷。达到了对作业小组和单基杆塔状态的常态管控，人员管理穿透力、设备状态管控、运检管理等专业管理能力得到全面提升。切实推进了“数据管理全景化、运行状态透明化、诊断决策智慧化及设备修复高效化”的输电线路“四化”管理体系建设。

四、存在的问题和解决方案

通过对输电线路运维实际情况和无人机、可视化、高速通讯等高新技术的了解分析，发现在智慧输电线路运维管理模式建设实践过程中仍存在几个问题。

一是输电线路缺陷人工智能图像识别技术尚不完善。目前输电线路缺陷人工智能图像识别相关技术的研究，还主要停留在对绝缘子、间隔棒、防震锤等较大构件的缺陷识别阶段，针对销钉级缺陷的识别成功率还较低，未能达到较好的实际应用效果。

二是设备端预处理、前端识别等新技术有待进一步发展。目前在线监测、无人机等设备仍然是以数据采集功能为主，设备端的数据预处理功能仍处于初级阶段。下阶段应加强设备端技术升级与图像智能识别技术相结合，数据采集过程中同步进行基本的预处理，对输电线路状态进行判断，提高缺陷预警的灵敏性。

三是数据通信技术仍存在短板，较多高新技术的应用效果均依赖于高速的通讯技术。通讯技术的提升能够增强无人机、在线监测等设备的功能性，较高的通讯传输速率能够同步传回大量清晰画面及精确数据信息。目前在实际应用中采用的数据通信技术未能较好的发挥前端设备的功能，制约了技术手段的应用效果。下一步可以探索5G通讯技术在智慧输电线路建设中的应用，进一步提升通讯传输效率，结合高精度定位、AI识别等技术应用，通过与深度学习、数据融同合等技术进行有机整合，实现更丰富的功能。使运维及巡检人员不受距离限制、随时随地查看现场情况，接收无人机实时拍摄回传的高清视频，基本达到现场实景与大屏幕画面同步，真正实现远程控制、自动巡视的无人化智能巡检。