110kV架空输电线路巡检机器人视频图像传输

高压输电线路智能巡检机器人项目可行性研究报告高压输电线路智能巡检机器人项目可行性研究报告（此文档为Word格式、下载后您可任意修改编辑！）高压输电线路智能巡检机器人项目可行性研究报告一、目的和意义电能传输必须依靠高压输电线路。

由于输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，电力线及杆塔附件长期暴露在野外，因受到持续的机械张力、电气闪络、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤，必须及时修复或更换。

所以，必须对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况，线路周围环境和线路保护区的变化情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生，确保供电安全。

传统的人工巡检方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，存在很大的困难，甚至有一些巡检项目靠常规方法难以完成，因此，利用机器人进行自动巡线成为保障线路安全运行的一种必要手段。

国内外目前见诸报道的输电线路机器人，都是功能单一型机器人，要么只能巡线，要么只能除冰。

本方案提出一种以轻量级机器人底盘技术为基础，通过添加模块化功能单元进行功能/性能扩充的机器人设计思路，不仅可实现目前输电线路巡线、除冰的需求，而且系统具备极强的可升级性，适应智能电网未来新需求。

二、国内外研究水平综述国外对高压输电线路巡检机器人的研究始于上世纪80年代，由日本、美国、加拿大等发达国家先后展开了对高压输电线路巡检机器人的研究。

从国内外巡检机器人的发展来看，用于巡检机器人的行走机构主要有步进式行走机构和轮式行走机构。

步进式行走机构通过多只手臂的交替移动完成在线爬行，行走移动为间断式，其移动速度缓慢，效率低。

轮式行走机构依靠由电机驱动的行走轮与线路之间的摩擦，驱动机器人前进。

轮式爬行行走机构具有移动平稳、速度快和效率高的特点，因此，目前巡检机器人多采用此种轮式行走机构。

如：日本东京电力公司研制的光纤复合架空地线巡检机器人如图l所示。

它采用两轮同时驱动行走机构实现在线行走，这种机器人行走机构具有结构紧凑，驱动力矩大的特点。

无人机在输电线路运维检修中的应用肖勇国网青海省电力公司海东供电公司摘要：在社会经济快速发展的新形势下，电力需求也随之提升，这也对电力系统输电线路的安全运行提出了更高的要求。

目前电力系统大部分输电线路所处地形条件复杂，自然环境恶劣，这也导致输电线路运维检修工作难度增加。

针对这种情况，需要重视无人机在输电线路运维检修中的应用。

无人机具有高效、实用和安全等特点，将其作为输电线路运维检修工作的重要手段，可以有效提升输电线路运维检修质量，为电力系统的安全、稳定运行打下坚实的基础。

文中从输电线路巡检方式入手，分析了无人机应用在输电线路运检中的优点，并对无人机在输电线路运维检修中的应用及具体应用策略进行了阐述。

关键词：无人机；输电线路；运维检修；巡检；故障检测；内容；技术输电线路建设通常采用架空的方式，虽然为人们的生产和生活带来诸多的便利，但输电线路运维检修时需要高空作业，这也增加了作业人员的危险性，再加之输电线路所处地形和环境复杂，运维检修难度提升。

而且输电线路运行过程中还会受到各种因素的干扰，线路运维检修工作量较大。

为了能够满足输电线路运维检修的要求，可以利用无人机作为运维检修的设备，以此来提高输电线路运检工作的整体水平，更好的发挥出运检工作的作用，保障供电的稳定性和可靠性。

一、目前我国输电线路巡检方式目前人工巡检、机器人巡检、直升机巡检和无人机巡检是输电线路最常用的巡检方式。

人工巡检相对传统，输电线路存在线路长及环境复杂的特点，人工巡检难度较大。

机器人巡检在高压输电线路上更具适用性，但当前机器人检测速度和工作范围仍有待提升。

直升机巡检需要投入大量的资源，成本较高，无法广泛应用。

无人机巡检主要是通过无线遥控设备和编程系统，利用成像设备收集信息，并将信息传输至设备再传至地面工作站，还可以执行危险巡检工作，工作效率较高，可以保证输电线路巡检工作的质量。

相较于其他巡检方式，无人机巡检具有效率高、成本低及精度高等特点，在输电线路运检工作中具有较好的应用前景。

一、引言随着科技的不断发展，机器人技术在我国得到了广泛的应用，尤其在工业、能源、交通等领域。

其中，机器人巡检技术因其高效、安全、智能等特点，逐渐成为行业发展的新趋势。

本实训报告旨在通过对机器人巡检技术的学习和实践，了解其原理、应用和优势，为我国机器人巡检技术的发展提供参考。

二、实训内容本次实训主要包括以下几个方面：1. 机器人巡检技术原理机器人巡检技术是基于机器人技术、传感器技术、通信技术、图像处理技术等多种技术的综合应用。

其主要原理如下：（1）机器人搭载各种传感器，如视觉传感器、红外传感器、激光雷达等，实现对环境的感知；（2）机器人根据预设的巡检路径和任务，自主移动，完成对目标区域的巡检；（3）传感器采集的数据经过处理后，通过通信模块传输至地面控制中心；（4）地面控制中心对数据进行分析，实现对设备的实时监控和故障预警。

2. 机器人巡检系统组成机器人巡检系统主要由以下几部分组成：（1）机器人本体：包括机械结构、驱动系统、传感器等；（2）控制系统：负责机器人的运动控制、任务分配、数据采集等；（3）通信系统：负责机器人与地面控制中心之间的数据传输；（4）地面控制中心：负责数据的接收、处理、分析、存储和显示。

3. 机器人巡检应用案例（1）电力系统：机器人可以代替人工对输电线路、变电站、发电厂等进行巡检，提高巡检效率，降低安全风险；（2）能源行业：机器人可以对石油、天然气管道、储罐等进行巡检，及时发现泄漏、腐蚀等问题；（3）交通领域：机器人可以对铁路、公路、隧道等进行巡检，保障交通设施的安全运行；（4）工业生产：机器人可以对生产线、设备进行巡检，提高生产效率，降低故障率。

4. 实训过程（1）理论学习：学习机器人巡检技术的原理、系统组成、应用案例等理论知识；（2）实践操作：使用巡检机器人进行实地巡检，包括路径规划、数据采集、故障诊断等；（3）数据分析：对采集到的数据进行分析，判断设备状态，实现故障预警；（4）系统优化：根据实际情况，对巡检系统进行优化，提高巡检效率和准确性。

高压输电线路爬山机器人系统设计与控制1. 引言高压输电线路的维护十分重要，然而，由于线路通常布置在复杂多变的地形环境中，传统的人工巡检效率低下，并且存在一定的安全风险。

因此，设计一种高效、安全且可靠的爬山机器人系统用于输电线路维护势在必行。

2. 系统设计2.1 机器人结构设计针对输电线路的特殊环境，机器人应具备良好的适应性和稳定性。

设计中应选择轻量化材料以减轻机器人自身重量，同时具备足够的强度和防腐蚀能力。

2.2 动力系统设计机器人的动力系统应满足长时间连续工作的需求。

采用电池供电，且具备快速充电功能，以提高工作时间和效率。

2.3 越障能力设计机器人需要能够在复杂地形中爬行并越过障碍物。

采用多足或履带设计，具备灵活性和稳定性。

同时，应配备传感器以侦测障碍物和地形变化，以确保行进路径的安全可靠。

2.4 高清摄像系统设计机器人配备高清摄像系统，可对输电线路及其周边环境进行实时监测和录像。

通过视频传输技术，将数据传输至远程控制中心，以提供操作者准确的信息。

3. 系统控制3.1 远程控制中心为了确保操作者对机器人的远程操控准确和及时，设立远程控制中心。

远程控制中心应具备实时视频接收和传输的功能，以及对机器人的操作控制系统。

3.2 控制算法设计先进的控制算法，确保机器人在复杂环境下的稳定行进。

算法包括路径规划、姿态控制、障碍物避让和定位等模块。

3.3 自主导航技术机器人应具备一定的自主导航能力，可以根据预设的任务和指令进行自主巡检。

采用红外线、激光雷达和超声波等传感器进行环境感知和导航。

4. 系统优势与应用前景4.1 系统优势高压输电线路爬山机器人系统设计与控制具有以下优势：- 提高工作效率：机器人可以连续工作，无需休息，大大节约时间和人力成本。

- 提高安全性：减少人工巡检的危险性，避免意外事故的发生。

- 减少线路故障：机器人通过实时监测，可以及时发现并处理线路故障，避免大范围停电。

4.2 应用前景高压输电线路爬山机器人系统可应用于输电线路的巡检、维护和故障处理。

国内有哪些比较好的巡检机器人巡检机器人现在在工业、电力领域中运用广泛，这种机器人具有障碍物检测识别与定位、自主作业规划、自主越障、对输电线路及其线路走廊自主巡检、巡检图像和数据的机器人本体自动存储与远程无线传输、地面远程无线监控与遥控、电能在线实时补给、后台巡检作业管理与分析诊断等功能。

那么现在国内有哪些比较好的巡检机器人呢？1.大立科技研发出品的变电站智能巡检机器人。

变电站智能巡检机器人集非制冷焦平面探测器、无轨化激光导航定位、红外测温、智能读表、图像识别等核心技术于一体，对输变电设备进行全天候巡检、数据采集、视频监控、温湿度测量、气压监测等，提高输变电站内设备的安全运行程度。

在发生异常紧急情况时，智能巡检机器人可作为移动式监控平台，代替人工及时查明设备故障，降低人员的安全风险。

其系统特点比较鲜明：1）导航定位系统，无轨运行2）仪表读数3）智能实时测温在机器人客户端的红外界面上，能够对实时画面中任意点、任意区域进行实时测温数据分析，减少设置特巡任务的步骤，方便运维人员使用机器人测温，有效提高巡检机器人的实用性。

4）多设备多点高效测温5）轮廓法精确测温采用全新的红外设备建模技术，精确框取具体的测温部件，使得在多设备的复杂画面中准确定位测温的部位，提高测温的准确性，更清楚、更直观。

6）智能分析软件系统（高效巡检任务设置/ 自动录入生成规范报表等）7）自动充电8）远程控制系统9）识别、报警智能化这款高AI的智能巡线机器人可以很好的帮助巡检员进行各类巡检任务。

2. 室内导轨型智能巡检机器人系统室内导轨型智能巡检机器人系统实现开关柜红外测温、局放检测、柜面及保护装置信号状态指示等的全自动识别，继保室保护屏柜压板状态、空开位置、电流端子状态、装置信号灯指示以及数显仪表的全自动识别读数。

系统采用导轨滑触式供电方式，实现24小时不间断巡视，也可自定义周期和设备进行特殊巡视。

系统特点1）视觉导航技术，自动识别所有表计系统采用的视觉导航技术，只要系统采用模糊识别算法对现场典型设备进行学习。

电力行业标准《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》编制说明1 任务来源及工作过程本标准根据国家能源局达的２０16 年能源领域行业标准制(修）订计划(国能科技【2016】2３8号文件)要求制定。

2016年11月,全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会秘书处在广州组织召开了《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》电力行业标准起草小组启动会议。

广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、武汉大学、国网湖北省电力公司、国网吉林省电力公司、山东鲁能智能技术有限公司、广东科凯达智能机器人有限公司和标委会秘书处有关人员参加了会议。

广东电网有限责任公司电力科学研究院汇报了标准编制提纲及标准草稿，会议讨论了标准编制提纲及草稿,并对下阶段标准编写工作进行部署。

2０17年1月，第五届全国架空线路标准化技术委员会成立大会暨2０16年工作会议在北京召开,标准主要编写单位广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、武汉大学参加了会议。

会上对《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》初稿进行了审查，提出了修改建议。

2０17年4月，全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会秘书处在广州组织召开了《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》行业标准讨论稿研讨会议。

会上对标准讨论稿进行了认真的讨论,提出了《架空输电线路机器人巡检系统通用技术条件》征求意见稿。

2编制原则和主要内容2.1 编制原则编写该标准遵循与相关标准协调一致的原则，与设计规范和运行规程方面的相关标准没有矛盾。

本标准是在充分总结、吸取我国输电线路人工巡检和输电线路运行维护经验的基础上,并结合我国架空输电线路机器人巡检系统技术研发和实际应用经验而制定的。

编写组在收集整理了相关基层单位架空输电线路机器人巡检系统应用情况和生产厂家技术水平后，结合相关国家标准、电力行业标准，明确了标准编制的内容大纲、相关章节及各部分分支条目及顺序安排。

China Science & Technology Overview信息技术与应用夜视图像监测关键技术与装置在输电线路监测中的应用樊承鹏1姚庭镜1吴陶2(1.国网安徽电力有限公司亳州供电公司，安徽亳州236800; 2.安徽继远软件有限公司，安徽合肥230088)摘要：采用最新的人工智能物联网架构，结合星光级彩色夜视技术、超高精度物态传感器技术、高可靠性的防水抗老化材料技 术、超低温蓄电池充电技术，具备综合技术指标及应用环境优势。

通过4G 、5G 网络传输，完成对全电压等级输电线路的全天候环境 安全及设备安全的监控，确保24h 通道内发送的各类隐患得到有效监控，有效缓解线路巡视和维护工作的繁重程度，大大提高了输电 线路运维工作的效率。

关键词：星光级彩色夜视技术；超高精度物态传感器技术；高可靠性的防水抗老化材料技术；超低温蓄电池充电技术 中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2020)17-0029-030.引言夜视技术是借助于光电成像器件实现夜间观察的一种 光电技术。

微光夜视技术又称图像增强技术[11，是通过带 像增强管的夜视镜，对夜天光照亮的微弱目标像进行增 强，以供观察的光电成像技术。

采用双摄像头综合拍照， 通过数据优化，数据相结合成像，形成夜视全彩画面。

2013年11月18日，美军在阿富汗赫拉曼德省搜捕 塔利班使用的彩色夜视仪|21，是最先进的夜视技术，夜如 白昼；我国使用夜视技术测试到夜间效果对比图，可清晰 地看到马路两侧的绿化带、路灯等设施；2018年输电线 路应用夜视技术后，线路通道日间和夜间图片对比图，见 图1，输电线路达到全彩夜视效果。

现有输电线路普通通道可视化设备，拍摄到的图像和 视频信息主要工作在白天，无法实现夜间的监控，采用彩 色夜视卡片机，在光线不足的夜晚也可以实时观测到输电 线路状况，能有效缓解线路巡视和维护工作的繁重程度， 有效增加夜间监控时长。

架空输电线路运行规程1、范围 本标准根据公司线路实际情况，参照国家电网公司《架空送电线路运行规范》，规定公司架 空送电线路运行工作的基本要求、技术标准，并对线路巡视、检测、维修、技术管理等提出 了具体要求，同时对线路保护区的维护和线路的环境保护作出了明确规定。

本标准适用于公司35kV 〜220kV 架空送电线路,10KV 架空配电线路可参照本规程执行。

35kV 及以下架空电力线路施工及验收规范 110-500kV 架空送电线路施工及验收规范 高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准 国家电网安监[2009] 664号电业安全工作规程（电力线路部分） DL 558—1994电业生产事故调查规程 DLT5092—1999110〜500kV 架空送电线路设计技术规程 3、基本要求3.1 线路的运行工作必须贯彻“安全第一、预防为主、防治结合”的方针。

应全面做好线路 的巡视、检测、维修和管理工作，应枳极采用先进的技术，实行科学管理，不断总结经验、 积累资料、掌握规律，保证线路安全运行。

3.2 生产维护中心应枳极参与线路的规划、路径选择、设计审核、杆塔定位、材料设备的选 型及招标、施工等生产全过程管理工作，并根据公司线路分布的特点、运行经验和反事故措 施，提出合理化要求和建议，力求设计与运行协调一致。

3.3 对于新投运的线路，应严格执行架空送电线路施工及验收规范，按有关规定枳极参与线 路施工、验收，把好验收移交关。

3.4 生产维护中心必须建立健全岗位责任制，运行。

管理人员应掌握设备状况和维修技术， 熟知有关规程制度，了解分析总结线路运行情况，提出并实施预防事故、提高线路安全运行 水平的措施，如发生事故，应按《电业生产事故调查规程》的有关规定进行。

3.5 生产维护中心应根据运行经验，在线路状态分析评估的基础上开展状态检修工作。

3.6 应逐步推广应用达到国家安全标准的新型器材。

3.7 严格执行《中华人民共和国电力法》、《电力设施保护条例》、《电力设施保护条例实施细 则》，防止外力破坏，做好线路保护及群众护线工作。

110kV线路维护项目技术方案根据管道公司《电气专业管理程序》规定，为确保110kV线路安全平稳为保证外电线路维护工作顺利实施，特编制本方案。

1、线路概况110kV线路由220kV变电站至110kV变电所，110kVI线长25.13公里，110kVII线长25.07公里，两段线路全长50.2公里。

线路自变电站出线两条，两个塔相距几十米，并联进入。

导线型号为LGJ-185/25，绝缘子型号为悬垂FXBW-110/100，耐张FXBW-110/120，吊串FXBW-110/100。

2、编制依据Q/SYGD1022-2014《输配电线路运行维护技术手册》GB26859-2011《电力安全工作规程电力线路部分》GBT36291.2-2018《电力安全设施配置技术规范第2部分：线路》GBT2694-2010《输电线路铁塔制造技术条件》DLT765.1-2001《架空配电线路金具技术条件》3、管理职责3.1生产科职责3.1.1负责外电线路的招投标管理工作；3.1.2负责外电线路巡护方案的编制与实施。

3.1.3负责审核、批准代维单位报审的工作计划，并督促、监督计划实施。

3.1.4负责定期组织开展外电线路设备评级、运行风险评价工作。

3.1.5负责组织每年秋季外电线路徒步巡线检查。

3.1.6负责组织事故分析和事故抢险。

3.1.7负责对代维单位维护工作进行绩效考核，支付相关费用。

3.2职责3.2.1负责外电线路的日常管理工作。

3.2.2负责外电线路的台账档案的更新、整理工作。

3.2.3负责向泰安市供电公司上报维检修计划。

3.2.4负责外电线路抢修时的监管。

3.3维抢修队职责3.3.1每年秋季参与外电线路徒步巡线检查。

3.3.2参与外电线路抢修时的监管。

3.4代维单位职责3.4.1严格按照合同条款履行乙方义务和职责。

3.4.2达到山东省电网公司的安全控制指标。

3.4.3完善外电线路的台账档案管理，档案资料符合实际，记录填写如实、规范整齐。

1 绪论1.1 课题的研究背景高压输电线路担负着我国电力传输的重任，它的安全可靠运行直接关系到国家经济的稳定发展。

目前，采用高压和超高压架空的电力线路是长距离输配电力的主要方式，电力线路作为电力系统的重要组成部分，长期暴露在自然环境中，不仅要受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷等外界侵害，将会促使线路上各元件产生老化，如不及时发现和消除，就可发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定运行构成威胁。

因此，线路巡检是有效保证输配电线路及其设备安全运行的一项基础工作。

线路巡检工作就是通过对输配电线路的巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷、预防事故发生，或将故障限制在小范围，从而保证输配电线路安全和电力系统的稳定。

对高压输电线路传统的巡检方式有飞机巡检、车辆巡检和人工巡检。

飞机巡检是指检测人员在直升飞机上利用望远镜或其它检测工具对线路进行巡查，发现是否存在缺陷和故障，如图1-1所示。

一般安排在晴朗、能见度较好的天气条件下进行，不过由于直升飞机飞行速度的影响，线路从巡检人员的视野中快速经过，且巡检时一般要求直升飞机靠近高压线路飞行，因此这种巡检方式对巡检人员和飞行员的技术要求都较高。

此外，飞机巡检易受气候变化、航空管制等影响，运行成本高，危险性大[1]，难以得到推广。

高压线巡检机器人的结构设计图1-1 飞机巡检方式Fig.1-1 Aircraft inspection methods车辆巡检是指在车辆等地面交通工具的配合下，巡检人员携带各种检测设备对线路进行巡查，如图1-2所示。

这种检测方法机动性较好，成本也较飞机巡检低，在条件允许下，还可利用车辆承载能力强的特点，额外携带检修工具，根据需要就地开展检修。

这种巡检方法的缺点是需要地面道路的支持，受地形的限制，在高山、丛林或沼泽等地理条件复杂的区域，车辆无法到达，巡检工作无法顺利开展。