无人机行业应用典型项目教程-课件-项目4-架空输电线路无人机精细化巡检及缺陷识别

项目4—架空输电线路无人机

精细化巡检及缺陷识别任务1单回直线上字塔无人机精细化巡检任务描述本次任务主要是是用多旋翼无人机对单回直线上字塔（如图4-1）各个组成部分进行精细化巡检，把巡检照片进行归档和重命名后移交给数据处理员。图4-1上字塔任务实施5.检查照片4.任务飞行3.设置飞行软件2.观察周围环境1.检查所使用设备7.资料归档6.检查设备9.移交资料8.照片重命名3.设置飞行软件3.设置飞行软件主要设置限高、限远、失控行为和电机紧急停机方式。4.任务飞行（1）塔全貌（2）塔号牌（3）塔基（4）A相导线端挂点（5）A相绝缘子串（6）A相横担挂点（7）B相导线端挂点（8）B相绝缘子串4.任务飞行（9）B相横担挂点（10）左侧地线（11）右侧地线（12）C相横担挂点（13）C相绝缘子串（14）C相导线端挂点（15）

小号侧通道（16）大号侧通道7.资料归档在电脑上新建一个文件夹命名为XXXX（某年）XX（某月）XX（某日）XXX（飞手姓名）。打开这个文件夹，在这个文件夹中新建一个文件夹命名为精细化巡检；打开精细化巡检文件夹，在这个文件夹中新建一个文件夹命名为XXkV

XX线，；打开XXkVXX线文件夹，在这文件夹中新建一个文件夹命名为XXkvXX线_0XX#（杆塔号；打开文件夹XXkVXX线_0XX#（杆塔号），把这个杆塔号对应的所有照片拷到这个文件夹中。kVkV8.照片重命名在图4-13中“图片描述”中把对应杆塔图片描述拷到此处，如图4-14所示。接着在图4-13上“请输入线路名称”下面空格中输入所巡检线路名称XXkVXX线_0XX#，例如110kV南京117线_017#；点图4-13上“选择图片”找到所要重命名照片全选，如图4-15所示。8.照片重命名110kV110kV然后点图4-15上“打开”导入所选图片，从上到下逐个点图4-14上“图片描述”下面文字，并查看图片与名称是否一致，如果发现有出入，只能依据图片修“图片描述”中文字，所有都核对无误后，点图4-13上“重命名”，所有需要重命名的照片都重命名，如图4-16所示。8.照片重命名110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV110kV任务评价知识链接1.架空输电线路概述（1）输电线路

连接发电厂和变电站的电力线路，起到输送和分配电能的作用。根据结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。（2）架空输电线路

由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、杆塔基础、接地装置等构成，如图4-21所示，架设在地面之上。按照输送电流的性质，可分为交流输电和直流输电。1）杆塔1）杆塔2）导线裸导线一般分为铜绞线、铝绞线、钢芯绞线、镀锌钢绞线等。目前架空输电线路导线几乎全部使用钢芯铝绞线。2）导线①地线地线的主要作用是减少雷击导线的机会，提高耐雷水平，减少雷击跳闸次数，保证线路安全送电。现在主要采用铝包钢绞线。2）导线②跳线为连接承力塔（耐张塔、转角塔和终端杆塔）两侧导线的引线，也称引流线或弓子线。4）线路金具按其用途和性能，主要分为线夹、连接金具、接续金具、防护金具。①线夹分为悬垂线夹和耐张线夹。4）线路金具①线夹分为悬垂线夹和耐张线夹。②连接金具是用来将绝缘子串与杆塔之间、线夹与绝缘子串之间、架空地线线夹与杆塔之间进行连接的金具。根据其使用条件和结构特点，连接方式可分为槽型连接、环型连接和球窝连接三种。4）线路金具③接续金具用于两根导线之间的接续，并能满足导线所具有的机械及电气性能要求的金具。按照截面形状可分为圆形接续管和椭圆形接续管。4）线路金具④保护金具也称为防护，用于对各类电气装置或金具本身，起到电气性能或机械性能保护作用的金具。根据作用不同，保护金具分为防振锤、间隔棒、重锤片、护线条、均压环、屏蔽环等4）线路金具⑤杆塔基础是指埋设在地下，与杆塔底部连接，稳定承受所作用荷载

的一种结构。用于稳定杆塔，使杆塔不致因承受垂直荷载、水平荷载、事故断线张力和外力作用而上拔、下沉或倾倒。⑥接地装置主要包括接地体、接地引下线、接地螺栓和接地电阻，其作用主要是泄导雷电流，降低杆塔顶电位，保护线路绝缘不致击穿闪络。它与地线一起对导线起到了屏蔽作用。4）线路金具2.架空输电线路巡检概述传统人工巡检工作劳动强度大、工作条件艰苦；劳动效率低，遇到电网紧急故障和异常气候条件下，线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施。（1）无人机电力线路巡检是一种高效、智能、全新的电力线路巡检模式，有别于传统的人工巡检和其他巡检模式，代表了智能电网电力线路巡检的发展方向。其主要优点有下面3个。1）无人机巡线比人工巡线效率高出40陪。2）降低劳动强度，提高巡线作业人员的安全性，并且降低了成本。3）及时发现缺陷，避免事故产生，挽回了高额的停电费用损失。（1）无人机电力线路巡检固定翼无人机常用于自然灾害预警巡查和事故应急飞行（1）无人机电力线路巡检常用无人机巡检平台主要有固定翼无人机、无人直升机、多旋翼无人机。无人机直升机用于定期巡检，而多旋翼无人机因其航时短、灵活、操纵简单等优点常用于日常巡检、特殊巡检（小范围）、故障巡检和专项巡检。（1）可见光相机（2）红外相机（3）紫外相机（4）激光扫描仪（激光雷达合成孔径）（5）图传（6）云台（7）POS系统（导航系统）（2）无人机输电线路巡检常搭载任务设备（a）激光扫描仪（b）紫外红外相机（c）POS系统（d）可见光相机（2）无人机输电线路巡检常搭载任务设备（1）激光雷达利用激光雷达获取线路区域点云数据，从点云

数据中提出导线及杆塔，并获取其相应的地理参考信息。优点：全天候、全天时工作，穿透云雾能力，低频段穿透植被和树叶。自学雷达成像内容。（2）无人机输电线路巡检常搭载任务设备SAR图像相应的光学影像颐和园光学图像（云干扰）SAR图像同一地方（2）可见光影像数据可用于检测电力线路外观缺陷以及环境通道状况。例如，导地线断股、损伤、覆冰；杆塔倾斜、塔材变形；线路通道内违章建筑物等。自学，可见光设备。常用的可见光相机有哪些？（2）无人机输电线路巡检常搭载任务设备（3）红外影像数据主要用于检测温度异常情况，可检测出绝缘子局部及导线接头异常发热等内部缺陷。自学红外紫外相机及缺陷检测。（2）无人机输电线路巡检常搭载任务设备（4）紫外影像数据主要用于结合可见光影像数据，快速识别异常放电部位，确定缺陷情况。红外线和紫外线成像仪检测本质区别是什么？（2）无人机输电线路巡检常搭载任务设备3.架空输电线路巡检作业

—（1）基本要求1）人员要求人员包括工作负责人、安全监护人、操作人员和辅助人员，均具有2年工作经验。持证上岗。小规模巡检需要2-3人，中等规模巡检需要3-4人，大规模巡检需要5-8人。3.架空输电线路巡检作业

—基本要求2）安全要求巡检作业前应办理空域申请手续；应检查无人机各部件是否正常；查看天气情况，确定天气良好；应规划应急航线；保证现场安全措施齐全避免将起降场地设在巡检线路下方、交通繁忙道路及人口密集区附近；巡检时应与架空输电线路保持足够的安全距离。3）维护保养要求定期进行检查、保养等。4）技术要求拍摄时应确保相机参数设置合理、对焦准确，保证图像清晰、曝光合理、不出现模糊现象；同时输电线路目标设备应位于图像中间位置，销钉类目标及缺陷在放大情况下清晰可见。3.架空输电线路巡检作业

—基本要求先小号侧后大号侧；先左后右；先从下到上，然后从上到下。3.架空输电线路巡检作业—（2）拍摄原则1）直线塔①单回路直线塔（图4-22a-d），无人机驾驶员面向杆塔大号侧先拍左相再拍中相后拍右相，通道环境是先拍小号侧后拍大号侧。②双回路直线塔，无人机驾驶员面向杆塔大号侧先拍左回路下相再拍左中相后拍左上相、后拍右回路上相再拍右中相后拍右下相，通道环境是先拍小号侧后拍大号侧。1）直线塔2）耐张塔①单回路耐张塔，无人机驾驶员面向杆塔大号侧先拍左相小号侧和左相大号侧再拍中相小号侧和中相大号侧后拍右相小号侧和右相大号侧，小号侧先拍导线端后拍横担端，大号侧正好相反，先拍横担端后拍导线端。如果有跳线，每相中先拍小号侧再拍跳线串后拍大号侧，小号侧先拍导线端后拍横担端，跳线串先拍横担端后拍导线端，大号侧先拍横担端后拍导线端。通道环境是先拍小号侧后拍大号侧。2）耐张塔②双回路耐张塔，无人机驾驶员面向杆塔大号侧先拍左回后拍右回，左回路中先拍下相再拍中相后拍上相，右回路中先拍上相再拍中相后拍下相，每相中先拍小号侧后拍大号侧，小号侧先拍导线端后拍横担端，大号侧先拍横担端后拍导线端。如果有跳线，每相中先拍小号侧再拍跳线后拍大号侧，小号侧先拍导线端后拍横担端，跳线串先拍横担端后拍导线端，大号侧先拍横担端后拍导线端。通道环境是先拍小号侧后拍大号侧。（3）拍摄部位多旋翼无人机巡检拍摄内容主要包含塔全貌、塔头、塔身、塔号牌、绝缘子、各挂点、金具、通道等，具体拍摄内容见表4-2。谢谢!项目4—架空输电线路无人机

精细化巡检及缺陷识别任务2

常见缺陷识别任务描述本次任务主要是依据架空输电线路导地线、附属设施、杆塔、基础、接地装置、金具、绝缘子、通道环境的缺陷判断标准完成这些部件缺陷识别。任务实施5.撰写报告或上传平台4.圈示缺陷3.缺陷图片名称重命名2.查找缺陷1.新建文件夹1.新建文件夹在电脑中新建文件夹，并命名为“缺陷原图”，并在该文件夹下再建立八个文件夹，文件夹名称分别是导地线、附属设施、杆塔、基础、接地装置、金具、绝缘子、通道环境，如图4-38所示。将查找到的缺陷，分别放到对应种类的文件夹中，例如，如果找到地线引下线散股、地线挂点倾斜，那就把这缺陷图放到导地线文件夹。地线引下线散股地线挂点倾斜2.查找缺陷在外业图片命名后面添加“_缺陷名称”，例如在“线路名称_杆塔号_地线_大金具_小金具”这个图片上发现地线引下线散股缺陷，缺陷图片命名为“线路名称_杆塔号_地线_大金具_小金具_地线引下线散股”。3.缺陷图片命名有两种方法，一是新建文件夹命名为“缺陷圈示”，然后把“缺陷原图”文件夹中文件复制粘贴到“缺陷圈示”文件夹中，然后把相应缺陷在图上圈出；二是复制“缺陷原图”文件并粘贴，然后把这个文件名重新命名为“缺陷圈示”，最后把相应缺陷在图上圈出。并使“缺陷圈示”和“缺陷原图”文件在同一个目录下。4.圈示缺陷缺陷原图缺陷圈示任务评价知识链接1.导地线导地线包括导线、地线、地线引下线、引流线及阻尼线。（1）缺陷诊断标准

导地线出现下列情况之一，可判定其有缺陷。1）有断股、损伤、烧伤痕迹。2）导线弛度三相不平衡，出现过紧、过松现象。3）接头不良，有过热现象；连接线夹弹簧垫不齐全，螺帽出现松动、缺失。4）导线对地及交叉跨越距离不满足规程的要求及跳线有损伤、断股、歪扭与杆塔、构件其它引线间距离不符合规定。5）导线压接管、并沟线夹及耐张引流线夹有过热变色、变形、螺丝松动、烧伤现象。（2）常见缺陷导地线常见缺陷有散股（图4-39a）、断股（图4-39b）、连接处脱落（图4-39c）、与其他部分接触并产生摩擦（图4-39d）。2.附属设备附属设备主要包括塔号牌、警示牌、鸟刺（图4-40）、防鸟板、驱鸟器（图4-41）及放电装置（图4-42）。（1）缺陷诊断标准附属设备出现下列情况之一，可判定其有缺陷。1）塔号牌、警示牌标志不齐全、不清楚、预脱落。2）相序牌不齐全、不清楚、方向不对。3）放电装置间隙过大、过小。4）鸟刺没打开、驱鸟器损坏。（2）常见缺陷附属设备常见缺陷有塔号牌/警示牌/相序牌缺失（图4-43a）、预脱落（图4-43b）、被遮挡（图4-43c），相序牌方向不正确（图4-43d），放电装置间隙过大（图4-43e）/过小（图4-43f），鸟刺没打开（图4-43g），驱鸟器损坏（图4-43h）等。3.杆塔本体（1）缺陷诊断标准杆塔本体出现下列情况之一，可判定其有缺陷。1）部件不齐全，有弯曲、变形。2）直线杆、转角杆倾斜度≥15/1000，转角杆向内角倾斜，终端杆向导线侧倾斜、向拉线侧倾斜≥200mm，电杆的埋深没有达到杆长的1/6。3）在杆塔上筑有危及供电安全的鸟巢、风筝、杂物以及有蔓藤类植物附生。4）违章在杆塔上架设电力线、通讯线，以及安装广告牌等现象。（2）常见缺陷杆塔本体常见缺陷主要有塔身或横担有鸟巢（图4-44a）/异物（图4-44b）、缺螺栓（4-44c）/螺母/防盗螺母（4-44d）/脚钉（4-44e）/防松圈/并帽

，螺母/防盗螺母/防松圈/并帽松动（4-44f），塔材变形（4-44g）、缺失、安装不规范、锈蚀。4.基础（1）缺陷诊断标准基础出现下列情况之一，可判定其有缺陷。1）基础周围土壤有突起、沉陷或水冲刷，或有取土现象。2）基础有裂纹、损坏、下沉、上拔、积水或掩埋。3）基础保护帽风化破碎、裂纹。4）挡土墙、护坡有隐患。5）地脚螺栓外露、缺帽、松动。（2）常见缺陷基础常见缺陷主要有塔基破损（图4-45a），塔基被树木（图4-45b）、植被（图4-45c）、土（图4-45d）、水（图4-45e）等覆盖，塔基下面有杂物（图4-45f）、建筑物（图4-45g）等。5.接地装置（1）缺陷诊断标准接地装置出现下列情况之一，可判定其有缺陷。1）接地引下线与杆塔连接不牢固。2）接地引下线断线、锈蚀。3）接地网外露、损坏、锈蚀。4）接地螺栓被埋。（2）常见缺陷该类别中常见缺陷有接地引下线断开（图4-46a）、缺失、锈蚀、缺螺栓（图4-46b）、安装不规范（图4-46c），接地螺栓缺失、锈蚀等。6.金具（1）缺陷诊断标准金具出现下列情况之一，可判定其有缺陷。1）金具锈蚀、变形、磨损或有裂纹。2）金具上销钉缺损或脱