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基于低空无人机遥感技术的超高压输电线路运维方法

白冬冬
  
富网媒体号
2024年68期
内蒙古电力 集团 有限责任公司内蒙古超高压供电分公司 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

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摘要:超高压输电线路的运维存在环境复杂程度高、难度大、专业性强等一系列特点,在技术升级的过程中,利用低空无人机遥感技术完成线路的运维管理具备可行性。基于日常线路运维、巡检的具体内容展开分析,提出了线路缺陷识别以及维护管理的基础技术方案,并依托具体的运维实践进行多种技术的应用效果对比,确定了低空无人机遥感技术的应用优势。

关键词:低空无人机遥感技术;超高压输电线路;运维管理

结合目前超高压输电线路的运维管控情况来看,为了进一步应对外部环境以及输电线路系统一部分影响因素,传统的运维检修方法已经逐渐出现了滞后性,不仅出现漏检率高、运维时间长、难以达成预期效果等一系列问题,还会严重影响超高压输电线路的运行稳定性。因此以信息技术为依托,构建数字化和智能化的运维管控方案势在必行。

1、低空无人机遥感技术分析及应用优势

低空无人机遥感技术主要是建立在无人机技术的基础上,最大化无人机自动驾驶的优势以及遥感技术的数字化优势,能够为当前的地籍测绘、工程测量、国土资源调查等各种项目的开展提供数字化支撑。低空无人机遥感技术具备机动性强、作业效率高以及用时短的特点,成为目前具有发展和创新价值的航空遥感技术之一[1]。而超高压输电线路的运维检修和管理往往需要在复杂的环境和条件下进行,外部因素对于输电线路产生的影响类别较为多样,传统的检修方法通常无法全面判别超高压输电线路当前存在的实际情况,而一旦出现了较为严重的破损或故障,在常规人为检修的过程中又会引发人员风险。因此,利用低空飞行技术完成故障的排查,通过遥感技术进行环境检测和信息获取,不仅可以同步实现超高压输电线路的日常故障检修、环境分析、设备维护,还能够降低日常运维成本,减少运维时间,具备较为突出的应用价值。

2、低空无人机遥感技术的具体应用方法

目前利用低空无人机遥感技术进行超高压输电线路的运维管理,已经成为较为常见的方式,结合具体的应用逻辑和流程来看,可以总结为以下几步。

2.1依托低空飞行进行数据获取

对超高压输电线路进行运维检修的重点在于获取输电线路当前的实际运维情况,通过数字化的信息将其转换成数字模型,以此判断线路是否出现故障、受损等问题。通过无人机低空飞行的方式,配合遥感技术,能够快速获取线路的数据信息,目前较为常见的无人机都可以实现低空遥感监测的功能。

在运维管理的初期,要结合检测的区域设置遥感像控点,主要作为信息数据获取的依据,需要在检测区域内均匀布设,数量控制在10~12个左右,可以结合监测的范围进行数量的调整,保证覆盖全区域。

上述这些参数的调整都可以由专业的无人机操控团队结合实际的测量内容进行设置,无人机低空飞行期间会对地面影像数据进行全时段获取,并且将其发送到计算机中。

2.2进行图像信息的处理

由于无人机获取的遥感图像会受到外界环境因素的影响,比如太阳照射、风力等等,导致图像的可见光反射亮度及波长出现差异,最终呈现的遥感图像需要进行细节上的处理,其中主要的处理方式为采用加权平均法对原始遥感图像进行灰度转化,形成灰度图像,然后再利用灰度腐蚀算法进行亮度均衡处理,突出输电线路本身。

2.3输电线路的故障识别以及缺陷分析

为了精准判定输电线路中存在的各项缺陷,在上述一系列操作的基础上,需要额外利用阈值分割算法对遥感图像进行分割,将输电线路本身和背景中的杂物分离开。从专业技术角度来看,图像的前景灰度值要高于图像背景灰度值,最终形成不同图层,以此来展示出前景轮廓的完整度,结合完整度,判断输电线路是否存在缺陷和故障。

在具体判定的过程中,若输电线路的轮廓完整度较低,代表线路存在故障,与之相对应的灰度数值会低于标准阈值,系统会将其判定为线路缺陷。而线路缺陷的影响程度,又会结合具体的故障类型或者严重程度进行划分,通常以标准阈值的30%、60%、80%为指标,数值越高则代表缺陷越为严重,与之相对应的则是线路修复、维护的时间,严重程度越高,需要在24小时之内快速进行线路的维修和处理,其次则以7天和30天为处理期限[2]。

3、低空无人机遥感技术在超高压输电线路运维中的应用效果

3.1具体案例分析

某地为满足新建城中村的满足供电需求,缓解原有蓄能电站开机受阻问题、防范 500KV 送电线路故障问题带来的风险,强化电网运行的可靠性和灵活性,针对500KV输变电线路进行全线路监测。利用数字化航测与三维优化进行故障、缺陷问题分析。该线路周边地理环境较为复杂,有部分丘陵、农田、园林。在运维检修的过程中选择利用低空无人机遥感技术进行检修,同时选择传统的机器视觉维修技术以及bp神经网络维修技术作为对比,其中传统运维技术的具体应用严格按照专业流程展开,在此不做论述。

无人机低空航行技术的应用条件如下:结合实际情况,确定无人机的航行高度为135.41米,航行基线长度控制在1500米,选择的传感器镜头焦距为5.45毫米/24毫米,要提升影像获取的精准性,检测区域共设置了12个像控点,整体作业环节采集到了1万张影像图片。按照上述的流程进行图片的处理,对于线路存在的缺陷和问题进行识别。随机选择其中的七条线路作为分析重点,其中严重缺陷线路一条,一般缺陷线路三条。

3.2对比结果分析

整合了三种运维技术体系的具体检修结果,以输电线路异常样本数量为变量,利用异常样本数量、未被检测到的线路缺陷数量计算漏检率,其实际对比结论见表1。

结合表中数据可知低空无人机航行遥感技术的应用,能够有效提升线路检修的全面性和精准性,稳定程度得以提升同时时间成本和资源成本较低,可以作为主要的检修技术体系。

结束语:

综上所述,通过低空无人机遥感技术进行超高压输电线路的检修,不仅能够提升检修的质量和效率,还可以为成本的控制提供保障。在实际应用的过程中要注重做好技术体系的规范性分析以及手法的优化,提升遥感影像分析的精准性,增强检修的自动化程度,以此为超高压输电线路的安全运维管理提供技术支撑。

参考文献:

[1]李云松,崔健,李煜稼,等.高压输电线路无人机巡检技术运维管理分析[J].农电管理,2024,(01):49-50.

[2]焦彦俊,龙涛,马正敏,等.无人机倾斜摄影技术在输电线路运维中的应用[J].集成电路应用,2023,40(07):192-193.

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