基于信息交互的输电物联网全面感知与无人机智能巡检技术的融合
基于物联网的无人机输电线路巡检系统
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术86DIGITCW2020.110 引言物联网作为一种新技术形式的建立发展，对输电线路的综合性能提出了越来越高的要求，这就要求输电线路有协调、安全的能力。
输电线路状态监视系统是目前输电线路系统的一个重要组成部分，能够实时监视和控制传输能力和输电线路的运行状态。
技术人员应该熟悉利用通信技术，从感知层、网络层和应用层等的硬件连接技术结构中应用，形成卫星定位技术，提高输电线路状态监视能力，开发智能输电线路和物联网应用。
1 概述从设计的角度来看，无人机体积小，可移动。
在应用于输电线路检查后，可以有效地提高输电线路检查的整体质量和管理水平，使经济和社会效益最大化。
它也可用于寻找输电线路上的故障点，并由无人驾驶飞机探测输电线路的运行状态。
这可以有效地防止故障，并准确和及时地定位故障所在的位置。
随着社会经济的不断的发展，越来越多的高压电线电路变得越来越困难，如在绝缘子闪络、雷击、萃取和磨损等远距离传输，传输、塔楼，由于自然条件甚至山区溪流断裂时往往会出现人工问题，爬杆等传统方法导致人员受伤，输电线路运行状态，自然条件，劳动强度低效，人身安全保障不高、成本高的问题，很难保证质量，在电网上视察，并满足安全方面的工作。
2 当前输电线路巡视现状2.1 愈发复杂的巡视环境目前，我国电力工业发展迅速，覆盖了我国大部分地区。
然而应当指出的是，许多输电线路都在山地，地理环境极为复杂，气候条件也很恶劣。
在中国西北部，主要是山丘和山脉，大部分传输线都在那里，尽管大多数塔建设在没有人居住的土地，这使得检查专员很难找到问题的点，因此他们面临未知的风险。
气候越来越复杂的检查条件往往造成巨大的物质和人力费用，并带来许多安全风险。
2.2 较多的巡线内容对输电线路的检查一般较多，覆盖范围更广。
这就增加了手工检查的工作量，并要求检查人员具备更多的综合能力。
这项工作的主要内容是检查线路对环境的影响。
输电线路无人机智能巡检技术概述
输电线路无人机智能巡检技术概述摘要:随着我国高压输电线路的快速建设，传统效率较低的人工巡检模式已难以跟上和满足其巡检需求。
无人机智能巡检技术在这种背景下应运而生，并且得到了一定程度的发展。
然而，该智能巡检技术涉及多个专业领域，而如何将这些领域的方法和技术合理、高效地应用于其中，尚存在一定的困难和挑战。
基于此，本文针对输电线路无人机智能巡检技术进行探讨分析，以供参考。
关键词:输电线路;无人机;巡检技术引言为了满足人们的电力需求，传输线的数量不断增加，分布范围越来越广。
许多输电线位于地形复杂且环境恶劣的区域，显著增加了传输线出现问题的可能性。
为了确保正常供电，必须及时维修或更换出现问题的传输线，因此确保输电线路检查工作的效率非常重要。
无人机在输电线路检查工作中具有很大的应用优势，检查人员可以通过无人机检查输电线路的故障，显著减少了塔架攀登高空作业，有效地减少了工作量。
1无人机检查的优缺点将无人机设备应用于电网输电线路检查可以有效改变以往效率低下和人力资源浪费的问题。
目前，无人机检查处于发展的初级阶段，在实际应用中仍然存在一些弊端。
一方面，无人机设备的体积小和电容量低，缩短了检查时间，且难以用于远距离传输线检查。
另一方面，无人机设备的远程控制范围小，存在距离限制，且系统相对便宜，因此不能自动识别传输线的缺陷[1]。
但是，与传统的手动检查方法相比，使用无人机检查传输线具有一定的优势。
首先，无人机设备的基础是自主悬停技术和自定义导航技术，可以防止与传输线碰撞，并提高检查的安全性。
其次，它可以有效地分析恶劣天气下输电线路中出现的问题，并找出发生问题的地方，以快速解决问题并恢复电路系统。
最后，无人机设备分为两种类型———手动和自动驾驶，使用时可以根据需要选择合适的类型。
在某些应用中，两种操作方法都可以减少人员的使用，这也提高了检查的速度和电力公司的经济效益。
2输电线路无人机智能巡检技术2.1图像数据处理无人机巡检图像数据主要来源于光学影像数据和激光雷达点云数据。
输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用
输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用1. 引言1.1 研究背景输电线路无人机巡检是一种新型的智能化巡检技术，能够实现对输电线路的全面、快速、准确的巡检。
随着我国电力行业的快速发展和输电线路的不断增加，传统的人工巡检已经不能满足日益增长的需求。
而无人机巡检技术的出现，为输电线路的巡检提供了一种全新的解决方案。
研究背景中，传统人工巡检存在人力成本高、效率低、安全隐患大等问题，无法满足现代化电力系统对输电线路巡检的要求。
传统巡检方式往往只能得到一部分线路的有限信息，难以做到全面、精准的检测和评估。
为了提高输电线路的巡检效率和质量，开展输电线路无人机巡检的研究具有重要意义。
通过引入先进的无人机技术和智能化管理系统，可以实现对输电线路的高效巡检和管理。
这一研究的开展，将大大提升电力系统的安全性、可靠性和经济性，有利于推动电力行业向智能化、信息化的方向发展。
对于输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用具有重要的现实意义和深远的发展价值。
1.2 研究意义输电线路无人机巡检智能管理系统的研究意义在于提高输电线路巡检效率、降低巡检成本、减少人力风险、增加巡检数据精准度和实时性，实现输电线路巡检的智能化和自动化，推动输电行业向数字化转型。
传统的巡检方式存在人力资源不足、工作效率低下、安全风险高等问题，而利用无人机进行巡检能够有效解决这些问题。
通过引入智能管理系统，可以实现对无人机的实时监控和调度，提升巡检效率和数据管理的便利性。
智能管理系统还可以实现对巡检数据的分析和挖掘，为输电线路的运维管理提供科学依据。
开展输电线路无人机巡检智能管理系统的研究，对于提高输电线路安全性、可靠性和经济性具有重要意义，对输电行业的发展具有积极推动作用。
2. 正文2.1 输电线路无人机巡检技术概述随着社会的快速发展和科技的不断进步，传统的输电线路巡检方式已经不能满足日益增长的需求。
传统的巡检方式存在着人工巡检效率低、安全风险高等问题，引入无人机技术来进行输电线路巡检已成为一种趋势。
基于人工智能远程交互的立体巡检技术研究
型输电线路检测方式进行研究。
目前，国家电网有限公司大力推进无人机线路检测和机器人变电站检测的应用。
然而，在这个阶段，无人机和直升机的数据质量不高，数据量大，分类查询处理效率低，返回的数据主要是视频图像，并且存在大量重复拍摄、低质量图像无法消除、数据量大、数据内容复杂等问题。
通常，通过手动或一般图像处理技术对收集的数据进行过滤、分析和处理，非常耗时且效率低下。
0 引言电网设备的可靠运行直接影响电力公司的生产安全和社会效益，也影响着电网的稳定性，定期开展电网巡视工作十分重要。
随着电网投资规模的不断扩大，网络结构越来越复杂，电网巡视与维护的工作量也越来越大，传统的输电线路和变电站人工检查运行方式已不能满足高效电网检测工作的要求。
因此，为提高电网供电的可靠性，有必要对新基于人工智能远程交互的立体巡检技术研究傅晨宇，韩 亮，王定松(国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司，江苏 扬州 225000)Research on Three-dimensional Inspection TechniqueBased on Remote Interactive AIFU Chenyu, HAN Liang, WANG Dingsong(Yangzhou Power Supply Company, Yangzhou 225000)〔摘 要〕 提出一种基于人工智能远程交互的输电线路立体巡检技术。
通过在无人机上搭载多个功能模块进行线路巡检，充分利用立体巡检过程中无人机采集的红外、可见光等影像数据，基于大数据挖掘、影像空间三维技术及视觉测量技术，实现线路导线金具发热缺陷、交跨和线地(树)安全距离风险的自动化诊断、定位，并通过移动外网交互技术规划，制定巡检和消缺方案。
试验结果表明，该技术的应用可有效提升输电线路的智能运检水平。
〔关键词〕 输电线路；无人机巡检；三维全景监测；自动诊断Abstract :A three-dimensional inspection technique of the transmission lines based on remote interactive AI is proposed. Multi-functional modules are carried on unmanned aerial vehicle (UA V) to inspect the transmission lines. The infrared and visible image data are collected by UA V based on big data mining and three-dimensional image and visual measurement technologies during the stereoscopic inspection, to realize the automated diagnosis and locating of the heat up defect of wire fittings and the risk of safe distances between crossing lines and between lines and ground. The inspection plan and defect elimination scheme are established by using mobile extranet interaction technology. Experiment results show that application of this technology can effectively improve the intelligent inspection level of transmission lines.Key words :transmission lines; UA V Inspection; three-dimensional monitoring; automated diagnosis 中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2020) 09-0048-05以下提出一种基于人工智能远程交互的输电线路立体巡检技术。
输电线路无人机智能精益化巡检技术应用
输电线路无人机智能精益化巡检技术应用内蒙古赤峰025350摘要：随着经济的快速发展，输电线路规模逐年增大，遍及区域广、途经地形复杂、在高山迎风面附近还存在微地形和微气象，人工线路运维量持续增加，以人工巡检为主的模式已不能满足当前线路精益化管理的要求，亟需优化作业模式。
本文对输电线路无人机智能精益化巡检技术应用进行探讨。
关键词：输电线路；无人机；智能巡检1.智能巡检运用现状1.线路运维人员匮乏由于线路专业新员工补充不足，老员工相继退休，造成线路专业的年龄层次跨度较大，能够实际开展工作的人员较少，班组人员除常规巡线、检修任务外，还需要承担大量的特巡和保电工作，工作强度大。
并且，老员工对新事物、新技术、新方法的接受能力不高。
2.无人机巡检管理流程不够规范员工普遍认为无人机只是线路巡检的一种工具，对无人机智能巡检技术在线路上的作用没有给予足够的重视，对采集回的数据未进行深入的分析。
在安排无人机巡检时具有随意性，管理模式不清、管理流程不够规范、职责不够明确，未能有效发挥无人机巡检的效用。
3.智能巡检设备利用率不高无人机和智能巡检设备价格一般较高，在进行零购项目和专项成本预算时，未安排资金对无人机和运检设备进行采购。
无人机在精细化巡检时需操作人员具备一定的技能水平，由于缺乏相关专业人员开展无人机智能巡检工作，造成装备利用率低下。
4.新技术与运检业务未充分融合从无人机运检自主化、智能化发展来看，运检前端数据要与运检后端业务充分融合，实现大数据关联与分析。
在技术应用中，常规无人机巡检作业与检修策略制定以及状态评价等评估分析关联性不强，业务之间的集成度不高，缺乏创新引领能力和价值创造能力。
5.班组结构制约智能巡检发展现有的输电班组多为运维、检修和带电作业班组，由于无人机管理流程缺乏规范性，运维班组缺乏专业性，运维班组对采用人工巡检和无人机巡检责任划分不明确，各班组之间信息交流和分享不及时、不畅通，严重制约无人机智能巡检发展。
基于5G_通信技术的无人机输电线路快速巡检方法
电力技术应用Telecom Power Technology图2 Li-Air 八旋翼无人机该无人机搭载Velodyne VLP-16传感器，测距范围为100 m ，扫描角度为垂直方向±15°、水平方向360°。
无人机的飞行高度为40 m ，飞行速度为3.6 m/s 平均点云密度为370个/m 2，最大回波次数为1次。
2.2 实验结果平均绝对误差是衡量无人机巡检性能的关键指标，即生成的显著性图像与实际显著性图像之间的误差。
平均绝对误差值越小，代表生成显著性目标图像的质量越好，检测精度越高。
平均绝对误差计算公式为 ,,111|(,)(,)|B Lb l b l b l MAE E x y E x y B L ==′=−×∑∑ （4）其中，B 、L 分别表示无人机巡检图像的长、宽；x , y )表示生成显著性图；E'(x , y )表示实际显著性图。
此次实验设定10张无人机巡检图像共有100个显著性目标，采用本文方法、文献[1]方法与文献[方法进行显著性目标检测，结果如图3所示。
由图3可知，文章所提方法在输电线路巡检中的平均绝对误差值明显小于文献[1]方法和文献[方法，在完成输电线路巡检任务时表现较好。
此外，平均绝对误差值越小表明线路位置定位和故障检测的准确性更高。
因此，采用更精确的传感器并引入更先进的图像处理算法，能够更准确地获得线路的位置信息并识别出潜在的故障点。
为验证无人机输电线路巡检的速度，与文献[方法和文献[2]方法进行目标检测的时间开销分析，结果如图4所示。
由图4可知，文章所提方法在目标检测的时间开销方面表现最佳，仅用了14 s ；文献[1]方法迭代次数较多，导致检测所需时间较长，需要44 s ；文献[ 2023年10月25日第40卷第20期75 方法由于运算难度较大，完成巡检任务则需要56 s 。
因此，文章所提方法能够有效减少计算量和迭代次数，从而显著缩短目标检测时间。
基于物联网感知的智慧输电线路运检技术分析
基于物联网感知的智慧输电线路运检技术分析摘要：伴随着电网规模的迅速发展，传统输电线路运检模式已经无法适应精益运维的要求。
应用物联网技术，建设拥有反应迅速、实时监测、运维高效的智慧输电线路，对于提升输电线路巡检效率具有重大作用。
本文对输电线路的智能巡检设备进行了分析，讲述了各种设备在线监测的优良效果，对各种智能设备的数据管理提出了优化建议。
关键词：物联网；智慧输电线路；运检技术随着我国社会经济快速发展，对于电力资源的需求量逐渐变大，电压等级输电线路的发展也呈现出规模化趋势。
输电线路具有较长的距离，且覆盖范围较大，跨越的地形复杂多样，线路下方通道环境复杂，所以在运行过程当中经常会受到外来压力或者自然环境影响而出现各类问题，给电力运行检修人员的线路巡检工作造成许多麻烦。
在传统的输电线路运行管理过程当中，要多选择应用表单管理方式和人工巡检模式，虽然在一定程度上能够提高输电线路运检成果，但是在新时代背景之下，促进了输电线路的发展和建设，人民日益增长的电力需求和质量要求，对输电线路的可靠运行提出更高的标准和要求，这种传统的线路运检方式已经不再满足输电线路迅速发展的需求。
一、智慧线路概况智慧输电线路建设运行的基础是输电线路运行能力，在构建智慧线路的过程当中，要让电力企业结合人工智能技术、数据融合技术和监测传感，确保运行状态透明化、数据管理全面化、设备修复高效化、诊断决策智慧化。
以现代信息技术手段作为依据，切实打造自主预警，本质坚强、智能处理、实时感知的智慧线路[1]。
二、输电线路运检管理存在的问题（一）输电线路运检工作人员不足随着时代的发展，我国电网规模越来越大。
人们生活生产水平不断提高，居民对生活的品质要求越来越高，企业对满足生产的供电需求也越来越严格，对于提供稳定安全的电力供应提出了更高的要求和新的挑战，对输电线路运检工作的要求也在不断增多，工作任务不断加重。
然而运检工作人员的数量增多与电网规模的扩张速度存在着差距，运检工作要求的增加，导致运检工作人员队伍力量不足，无法定时完成运检任务，从而为运检周期与运检质量带来了不良的影响。
基于物联网感知的智慧输电线路运检技术
基于物联网感知的智慧输电线路运检技术摘要：输电线路智慧巡检取得了一定的成绩，但运营商公网通信覆盖有限，大量输电线路传感器存在通信盲区和接入壁垒，致使数据信息及电网资产的作用和价值难以显现，“全面感知”的整个通信链发展受到严重阻碍。
同时，输电线路传感器采用单一来源的光伏供电，供电可靠性差，数据采集难度大，严重制约了输电线路智能巡检工作的开展。
关键词：智慧输电线路；物联网；在线监测；智能运检引言：基于智能线路的智能电网骨干网将成为智能电网的组网框架，对于提高电网的本质安全水平，加快故障的快速响应和处理，提高检测质量，优化人力资源配置等具有重要意义。
1电力系统输电线路运检管理存在的主要问题1.1工作任务重，输电线路运检工作人员不足，综合素质有待提高随着经济的发展，我国电网规模也越来越大，从而使得对于输电线路运检工作的需求也在不断增大，而运检工作人员的数量增加速度确和电网规模的扩张速度存在一定的差距，从而导致运检工作人员严重不足，不能按时完成运检任务，从而为运检周期和运检质量的保证带来了不良的影响。
同时，由于输电线路数量不断增多，覆盖面也越来越大，相关设备的精密度也在不断提高，这些硬件设施条件的提高也为运检工作人员的专业能力提出了新的要求，但是目前对于运检工作人员的专业能力培训也存在一定的滞后，这也在很大程度上为运检工作的质量保证造成了不良的影响。
1.2责任制度不够完善，执行不够彻底要想让输电线路的运检工作能按部就班、有条不紊的进行，就要对运检工作人员的工作内容和工作责任进行明确的划分。
但是在现实中，很多电力企业的管理水平还和理想中存在着较大的差距，很多工作的内容和责任划分不够明晰，从而导致运检工作人员在工作中不能清晰的认识到自己所应负担的责任和工作内容，这些对于运检工作的正常开展也是非常不利的。
1.3各部门之间协作不够，一体化管理模式需要健全在对以往电力企业的管理工作进行分析后可知，目前很多企业在开展输电线路运检工作方面还存在很大的进步空间，尤其是工作的智能化开展还需要努力加强。
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智能电网应该具有哪些特质
快速响应 鲁棒性 实时分析 具备自我保护 与恢复机制
其他
专用数据链路
移动端
通信基站
LAN
APN/专网
• •
环境信息设备信息-
生产管理系统
• 地理信息-
电力行业无人机典型应用
电力行业无人机典型应用
电力行业无人机典型应用
电力行业无人机典型应用
电力行业无人机典型应用
04
CHAPTER
无人机发展及迭代方向
强调工具属性
工具属性 无人机/机器人的大规模应并不是为了替代人，而是为了更好的服务于 人，同时只有解决了信息孤岛的问题，无人机应用才能进一步深化。
泛在电力物联网与无人机
大疆行业应用 张维维
基于信息交互的输电物联网全面感知 与无人机智能巡检技术的融合
CONTENTS
目 录
1
泛在电力物联网无人机的价值
2
无人机的核心能力
3
无人机的典型作业场景
4
无人机技术发展及迭代方向
01 泛在电力物联网无人机的价值
CHAPTER
怎么理解泛在电力物联网
泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。 泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式和应用落地；不仅是技术 的变革，更是管理思维的提升和管理理念的创新，对内重点是质效提升，对外重点 是融通发展。
平台化管理
管理设备与人员，降低运营让更多的技术实力开发 者参与到具体应用的开 发中；让更专业的人做 专业的事。
开发式生态
跨平台/领域信息交互
注重信息化建设、多节点信息整合、数据共享； 避免信息孤岛，多元融合
数据深度挖掘
将数据转化为信息为管理者提供有效的决策 参考，为管理者建立安全生产管理的平台、 通过量化的指标及时、准确的把握全局。
紫外
红外
气体遥测
可见光
高光谱
Rader Lora
激光雷达
气体传感器 震动/位移传 感器
多负载类型
跨领域的数据应用
光谱数据
多元化数据处理能力
可见光点云
激光点云
多元化数据处理能力-边缘计算
03
CHAPTER
无人机的典型作业场景
典型巡检作业模式
自动巡检作业过程
气象传感器 位移传感器
其他
气象传感器 位移传感器
THANK YOU
可伸缩的
数字化的 互联互通 可量化、可 计算 可预见
无人机的定位： 无人机是数据采集及传输的中间节点
02
CHAPTER
无人机的核心能力
无人机能做些什么
人干不了 人干不好 人不好干
开展危险的人为作业活动，降低作业风险 辅助开展部分作业内容，提高作业质量 开展重复繁琐作业项目，提高工作效率
无人机能做些什么