送电线路巡检手段

送电线路巡检手段一、送电线路巡检概述

送电线路巡检是保障电力系统安全稳定运行的重要手段，旨在及时发现并处理线路设备缺陷、隐患，预防事故发生。巡检手段主要包括人工巡检、无人机巡检、在线监测和卫星遥感等，每种手段各有优缺点，适用于不同场景。

二、人工巡检

人工巡检是最传统、最直接的巡检方式，主要依靠巡检人员步行或乘车沿线检查。

（一）巡检准备

1.制定巡检计划：明确巡检路线、时间、重点区域和人员安排。

2.准备工具设备：携带望远镜、测距仪、照相机、记录本等。

3.了解线路情况：提前熟悉线路参数、历史缺陷记录和运行环境。

（二）巡检步骤

1.外观检查：

(1)检查杆塔是否倾斜、变形或基础冲刷。

(2)检查导线、地线是否存在断股、损伤或腐蚀。

(3)检查绝缘子是否破损、污秽或闪络痕迹。

2.组件检查：

(1)检查金具是否锈蚀、松动或损坏。

(2)检查防震装置是否完好。

(3)检查接地装置是否接触良好。

3.环境检查：

(1)观察线路附近是否存在树木、建筑等危险隐患。

(2)检查是否存在外力破坏迹象（如挖掘、施工）。

（三）巡检记录

1.详细记录缺陷位置、类型和程度。

2.使用照相机或摄像机拍摄现场照片或视频。

3.填写巡检报告，及时上报处理。

三、无人机巡检

无人机巡检是现代科技与传统巡检结合的高效手段，具有灵活、高效、安全等优势。

（一）巡检设备

1.高清摄像头：用于拍摄线路外观和细节。

2.热成像仪：用于检测设备过热问题。

3.多光谱传感器：用于识别绝缘子污秽程度。

（二）巡检流程

1.路线规划：根据线路走向设计飞行路径。

2.数据采集：沿线路飞行，实时采集图像和热成像数据。

3.数据分析：传输数据至地面站，进行缺陷识别和分类。

（三）优势与局限

1.优势：

(1)提高巡检效率，缩短周期。

(2)避免高空作业风险。

(3)可覆盖地形复杂区域。

2.局限：

(1)受天气影响较大（如大风、雨雪）。

(2)需要专业人员进行操作和维护。

四、在线监测

在线监测通过安装传感器实时监测线路状态，实现智能预警和故障诊断。

（一）监测内容

1.导线温度监测：防止过热引发断线。

2.杆塔倾斜监测：预警基础沉降或结构变形。

3.绝缘子状态监测：检测污秽或破损。

（二）数据应用

1.建立数据库：存储历史数据和实时数据。

2.智能分析：通过算法识别异常趋势。

3.预警发布：自动生成缺陷报告和抢修建议。

五、卫星遥感

卫星遥感利用遥感卫星从高空获取线路图像，适用于大范围、长距离线路巡检。

（一）应用场景

1.国网级线路巡检：快速覆盖广阔区域。

2.特殊环境巡检：如山区、海洋平台等。

3.灾后评估：快速检测线路受损情况。

（二）数据解译

1.图像处理：校正卫星图像，提高清晰度。

2.缺陷识别：通过计算机视觉技术自动标注缺陷。

3.生成报告：输出巡检结果和隐患清单。

六、综合应用

结合多种巡检手段可提升效率和质量，例如：

1.无人机与人工结合：无人机快速筛查，人工重点复核。

2.在线监测与卫星遥感结合：实时监测与宏观监测互补。

3.数据共享平台：整合各巡检数据，实现统一管理。

**一、送电线路巡检概述**

送电线路巡检是电力系统运行维护中的基础性工作，其核心目标是全面掌握线路设备及其运行环境的状况，及时发现并消除可能导致故障或事故的隐患，从而保障电力能源的安全、可靠、经济输送。有效的巡检能够显著降低设备故障率，延长线路使用寿命，避免因停电造成的经济损失和社会影响。随着科技的发展，巡检手段日益多样化，从传统的人工徒步巡检发展到结合无人机、在线监测、卫星遥感等先进技术的现代化巡检模式。每种手段都有其特定的适用场景和技术特点，在实际应用中通常需要根据线路电压等级、地形地貌、气候条件、设备类型以及巡检目标等因素进行合理选择和组合，以构建科学、高效的巡检体系。

**二、人工巡检**

人工巡检是指由巡检人员直接徒步或乘坐交通工具（如车辆、直升机）沿线对送电线路及其附属设施进行目视检查和简单测试的工作方式，它是送电线路巡检最基本、最直接的方式，对于发现直观性、细节性缺陷具有不可替代的作用。

（一）巡检准备

1.**制定巡检计划：**巡检计划是巡检工作的纲领性文件，需要详细规划。

*(1)明确巡检周期：根据线路电压等级、重要程度、运行环境等因素确定，如高压输电线路可能采用季检、月检甚至周检，而普通中低压线路可能采用月检或季检。特殊时段（如恶劣天气前后、重要保电期间）需增加巡检频次。

*(2)确定巡检路线：规划具体的行走路径或车辆行驶路线，确保覆盖所有巡视点段，包括直线段、耐张段、转角塔、跨越塔等关键区域。

*(3)人员安排与分工：根据线路长度、复杂程度和巡检标准，合理配置巡检人员数量，明确组长、记录员、拍照员等职责。

*(4)设定重点区域：针对历史缺陷多发区、环境复杂区（如山区、近海、林区）、重要跨越区（如铁路、高速公路、河流）等设置重点检查点。

2.**准备工具设备：**巡检人员需要携带一系列工具和设备以辅助检查。

*(1)观察工具：望远镜（标准倍率为7x或10x，用于远距离观察导地线、绝缘子等）、测距仪（激光或视距，用于测量距离）、手电筒（用于夜间或光线不足处检查）。

*(2)记录与摄影工具：巡检记录本（标准化表格，记录缺陷位置、类型、程度、编码等）、照相机（建议高像素，具备长焦镜头，用于拍摄缺陷照片，照片需包含杆塔编号、缺陷位置参照物、缺陷细节）、摄像机（可选，用于记录巡视过程或复杂缺陷现场）。

*(3)测量与检测工具：卷尺（用于测量绝缘子串垂度、导线弧垂等）、绝缘电阻测试仪（简易型，用于现场快速判断绝缘状况）、接地电阻测试仪（简易型，检查接地装置）、温度计（红外或普通，检查设备过热情况，如金具连接点）。

*(4)个人防护用品：安全帽、绝缘手套（根据需要）、绝缘鞋、反光背心、急救包、饮用水、急救药品、通讯工具（对讲机，用于团队协作）。

3.**了解线路情况：**巡检前，巡检人员应充分熟悉所巡检线路的相关资料。

*(1)查阅图纸资料：熟悉线路平面图、断面图、杆塔明细表、设备参数等技术资料。

*(2)回顾历史记录：了解线路及设备的历史缺陷、维修记录、运行状态等信息，便于对比分析。

*(3)掌握运行环境：了解线路沿线的地理环境、气候特点、周边负载情况（如施工、农业活动等），预见可能存在的风险。

（二）巡检步骤

1.**外观检查：**这是人工巡检的核心内容，旨在通过肉眼或辅助工具观察设备状态。

*(1)杆塔检查：

*外观：检查塔身是否倾斜、变形、锈蚀严重、是否有裂纹或损伤；基础是否下沉、积水、冲刷；塔材是否缺失或变形；标志（如相色、杆号）是否清晰完整。

*附着物：检查塔顶的鸟巢、树挂、广告牌等是否对安全运行构成威胁。

*(2)导线与地线检查：

*外观：目视检查导线、地线是否有断股、烧伤、相间距离是否足够；是否存在鸟啄、冰害痕迹或其他外力损伤；导线是否发生舞动或漂移；线夹是否松动或发热发红（可用红外测温辅助）。

*弧垂与弛度：观察导线弧垂是否在规定范围内，是否存在异常下垂或过紧；检查导线与地线、交叉跨越物之间的距离是否满足规程要求。

*(3)绝缘子检查：

*外观：逐片检查绝缘子是否清洁（严重污秽可能引发闪络）；是否有裂纹、破损、破损、烧伤、闪络痕迹（表现为瓷体或玻璃体上的黑色或棕色烧伤斑）；连接螺栓是否松动、锈蚀；自爆或碎裂情况。

*排列：检查绝缘子串是否垂直，是否存在歪斜、偏移；悬式绝缘子串的碗口是否对准中心。

*(4)金具与附件检查：

*外观：检查线夹、销钉、螺栓、U型环、防震锤、均压环、接地线等金具是否存在严重锈蚀、变形、裂纹、松动或缺失；防震锤是否完好、安装是否牢固。

*连接：检查各连接点是否接触良好、紧固适度。

*(5)接地装置检查：

*外观：检查接地引下线是否锈蚀、断裂、接触不良；接地棒（垂直接地体）或接地网是否外露、腐蚀；连接点是否牢固。

*状态：在条件允许时，可使用简易接地电阻测试仪进行测试，判断接地是否合格。

*(6)线路通道检查：

*树木：检查线路通道内是否有危树、枯树、雷击木，树木与导线的垂直距离或水平距离是否超标；是否存在严重鸟巢、树挂；是否存在可能引发树木倒伏的外力因素（如施工、打猎）。

*砍伐：检查通道内是否存在超高杂草、藤蔓，是否需要及时砍伐。

*外力破坏：观察线路附近是否存在违章建筑、施工开挖、大型机械作业、放风筝等可能对线路造成威胁的活动或迹象。

2.**组件检查：**针对关键连接点和部件进行更细致的检查。

*(1)导线连接点检查：

*线夹：检查引流线、跳线等连接处的线夹是否夹紧、接触面是否清洁、有无过热迹象（可触感判断或用测温仪）。

*连接金具：检查连接螺栓是否按规定力矩紧固、是否有防松措施、螺栓和螺母是否锈蚀。

*(2)绝缘子串检查：

*连接：检查绝缘子串与金具的连接是否牢固，是否存在错位、滑移。

*细节：对于复合绝缘子，检查是否有裂纹、起泡、放电烧伤、鸟粪等。

*(3)杆塔基础检查：

*现状：检查基础是否酥松、开裂、积水、严重风化；是否受到外力破坏（如挖掘、车辆撞击）；地脚螺栓是否松动、锈蚀。

3.**环境检查：**关注线路周边环境对线路安全的影响。

*(1)水文地质：观察线路跨越河流、湖泊处的水位变化情况，评估洪水、冲刷风险；检查山区线路的基础冲刷情况。

*(2)恶劣天气影响：在雨雪、大风、冰雹等天气后，重点检查线路覆冰、积水、塔杆倾斜、导线舞动等情况。

*(3)周边发展：关注线路周边是否有新建大型建筑物、发射塔、高压线等可能产生电磁场干扰或安全距离不足的情况。

（三）巡检记录与报告

1.**详细记录：**准确、完整地记录巡检发现的所有问题和异常情况。

*(1)信息要素：记录缺陷发生的具体位置（杆塔号、导线号、相位、具体方位描述）、缺陷类型（如锈蚀、破损、松动、污染等）、缺陷程度（轻微、一般、严重）、缺陷描述（详细说明现象和状态）、发现日期、天气情况。

*(2)照片/视频：拍摄清晰、有代表性的照片或视频，作为记录的佐证。照片应包含设备编号、缺陷位置参照物（如杆塔横担、地面标记）、缺陷本体。视频应能展示缺陷全貌和细节。

*(3)使用标准表格：尽量使用统一的巡检记录表格，便于分类统计和信息共享。

2.**现场处理：**对于能够现场处理的简单问题，如紧固松动螺栓、清除小树杈等，应立即处理并记录。

3.**问题上报：**将巡检记录和照片/视频及时上报给线路维护部门或相关专业人员。

4.**编写巡检报告：**巡检结束后，整理所有记录，编写正式的巡检报告。

*报告内容应包括：巡检时间、地点、天气、人员、线路概况、巡检范围、主要发现、缺陷汇总统计、处理建议、下一步计划等。

*报告应清晰、准确地反映线路运行状态，为后续的维护决策提供依据。

**三、无人机巡检**

无人机巡检是利用搭载高清摄像头、热成像仪、多光谱传感器等设备的无人机，对送电线路及其设备进行非接触式、快速、灵活的空中巡查技术，是现代电力巡检的重要发展方向。

（一）巡检设备配置

1.**核心飞行平台：**选择稳定、续航能力强、抗风性能好的多旋翼无人机（如四旋翼、六旋翼），起飞重量根据载荷需求选择，续航时间建议不低于30分钟。

2.**高清可见光相机：**这是基础设备，用于拍摄线路设备的外观图像，分辨率至少达到2000万像素，变焦倍数建议10x以上，以看清远距离设备细节。

3.**热成像仪：**用于探测设备异常发热点，如导线连接点过热、绝缘子污秽放电、金具接触不良等。温度测量范围建议-20℃至+600℃，精度±2℃。

4.**多光谱/高光谱传感器（可选）：**用于更精确地评估绝缘子表面污秽程度、植被状况（辅助通道检查）、土壤湿度等，对预测污闪事故有重要价值。

5.**图传与控制设备：**实时图传系统，便于地面操作员监控无人机状态和拍摄画面；稳定可靠的GPS定位系统；电子罗盘、气压计等用于精确定位。

6.**存储设备：**高容量、高速写入的SD卡或固态硬盘，确保足够的数据存储空间。

7.**辅助设备：**飞行控制系统（地面站软件）、电池及充电器、云台（稳定相机指向）、备用桨叶、数据传输线缆等。

（二）巡检流程与操作

1.**航线规划：**这是无人机巡检成功的关键步骤。

*(1)地图选择：使用带有地理坐标系统的电子地图（如地形图、卫星图）。

*(2)路线设定：根据线路走向和巡检要求，设定平行于线路的主航线，设定高度（通常离地面15米至50米，高压线路需更高，需考虑安全距离和图像清晰度）、航线间距（如5米至15米，确保无遗漏）、飞行速度（通常5米/秒至10米/秒）。

*(3)重点区域覆盖：在耐张塔、转角塔、大跨越塔、重要通道区等关键部位，增加航线密度或进行环绕检查。

*(4)自动化航线：利用飞行控制系统的航线规划功能，生成自动飞行路径文件（如KML或TXT格式）。

2.**设备检查与准备：**

*(1)无人机检查：检查机身结构、电机、桨叶、电池电量、GPS信号强度、图传链接是否正常。

*(2)摄像头校准：确保相机水平，必要时进行畸变校正。

*(3)设备安装：将相机、热成像仪等载荷牢固安装到云台上，调整好角度。

3.**飞行实施：**

*(1)起飞：选择开阔、平坦、无强风的环境起飞，保持稳定爬升至设定高度。

*(2)沿航线飞行：按照预设航线自动飞行，或由操作员手动控制（需更熟练）。保持匀速、直线飞行。

*(3)数据采集：在飞行过程中，同步采集可见光图像和热成像数据。确保图像清晰，热成像分辨率满足需求。

*(4)重点区域特巡：到达重点区域或发现异常时，可进行悬停或调整航线进行详细拍摄。

*(5)飞行监控：操作员全程监控无人机状态、电池电量、图传画面，确保飞行安全。

4.**数据传输与存储：**飞行结束后，将存储卡中的数据安全拷贝到电脑中。确保数据完整无损。

5.**数据处理与分析：**

*(1)数据管理：使用专业无人机数据处理软件（如Pix4D,AgisoftMetashape,或专用电力巡检软件）导入数据。

*(2)图像拼接：将沿航线拍摄的可见光图像进行几何校正和拼接，生成线路的宽幅全景图。

*(3)热成像分析：对热成像图像进行伪彩色处理，识别温度异常点，结合线路参数判断是否存在过热风险。

*(4)缺陷识别：人工或结合AI算法，在全景图和单张图像中自动或手动识别杆塔变形、导线断股、绝缘子破损/污秽、金具发热等缺陷，并精确定位。

*(5)报告生成：根据分析结果，自动或手动生成包含缺陷位置（地理坐标）、类型、程度、图像证据的巡检报告。

（三）优势与局限性

1.**优势：**

*(1)高效性：巡视速度远超人工，可快速覆盖长距离线路，大大缩短巡检周期。

*(2)安全性：避免了高空作业风险，尤其适用于地形复杂、天气恶劣或带电线路巡检。

*(3)灵活性：可灵活到达人工难以到达的区域，如陡峭山坡、水面、密集树林附近。

*(4)精细化：结合高倍变焦和热成像，可发现人工难以察觉的细微缺陷。

*(5)数据化：生成高精度地理信息数据，便于管理和追溯。

*(6)成本效益：长期来看，可减少人力成本和设备租赁费用（需考虑设备购置和维护成本）。

2.**局限性：**

*(1)受天气影响大：强风、雨雪、浓雾、低能见度天气严重影响飞行安全和图像质量。

*(2)续航限制：电池续航时间有限，单次飞行时间通常在30分钟以内，长线路需要多次起降或更换电池。

*(3)电磁干扰：强电磁场可能干扰无人机导航和图传系统。

*(4)操作要求高：需要专业人员进行飞行操作、设备维护和数据处理。

*(5)图像解译：复杂缺陷的识别仍需经验丰富的专业人员判断，AI辅助识别技术尚在发展中。

*(6)安全规定：需遵守航空管理部门的相关规定，尤其在禁飞区、controlledairspace附近飞行。

**四、在线监测**

在线监测是指通过在送电线路设备上安装各种传感器，利用自动化、智能化的技术手段，实时或准实时地监测设备运行参数和状态，并将数据传输至监控中心进行分析、存储和展示，实现状态感知、故障预警和辅助决策的维护方式。

（一）主要监测内容与传感器类型

在线监测系统通常包含多种监测模块，针对线路不同部件和参数进行监测：

1.**导线状态监测：**

*(1)导线温度监测：通过安装在导线上的光纤光栅（FBG）、红外测温传感器或无线传感节点，实时监测导线本体及连接点（如线夹）的温度。温度是反映导线载流量、连接状态的重要指标，过热可能引发断线。

*(2)导线弧垂与舞动监测：利用拉线式传感器、压力传感器或基于图像识别的视觉系统，监测导线在风、冰等载荷作用下的弧垂变化和舞动情况。异常弧垂或舞动可能引发相间距离不足、碰线或断线风险。

*(3)导线振动监测：安装加速度传感器，监测导线在微风、舞动下的振动特性，用于评估微风振动疲劳和舞动风险。

*(4)导线断线/断股监测：通过张力传感器、电流互感器（监测电流突变）或基于振动特征的分析，监测导线是否发生断裂或严重断股。

2.**杆塔状态监测：**

*(1)杆塔倾斜监测：在塔身关键位置安装倾角传感器（加速度计），实时监测塔身水平或垂直方向的倾斜度，预警基础沉降、地质活动或杆塔结构受损。

*(2)基础沉降监测：在塔基周围安装沉降监测点（如引线式位移传感器、GPS接收机），监测基础在水平方向和垂直方向的位移和沉降量。

*(3)杆塔应力/应变监测：在塔身关键结构件（如主材、斜材）上粘贴应变片，监测其在载荷（风、冰、覆冰）下的应力变化。

3.**绝缘子状态监测：**

*(1)污秽在线监测：利用光学传感器（如红外摄像头、机器视觉系统）或电学传感器（如污秽层介电常数传感器），实时监测绝缘子表面的污秽程度，结合气象数据预测污闪风险。

*(2)放电在线监测：通过安装超声波传感器、电晕电流传感器或高频电流互感器，监测绝缘子表面是否存在局部放电活动，这是绝缘子劣化的重要前兆。

*(3)机械损伤/破损监测：利用声学传感器或振动传感器，监测绝缘子是否发生碎裂等机械损伤。

4.**接地状态监测：**

*(1)接地电阻监测：定期或连续监测接地装置的接地电阻值，确保其在安全范围内。

*(2)接地线状态监测：监测接地引下线是否存在断裂、腐蚀等故障。

5.**环境量监测：**

*(1)气象参数监测：在线路关键区段安装气象站，监测温度、湿度、风速、风向、覆冰厚度、气压等，为线路状态评估和故障判断提供环境背景信息。

（二）数据应用与系统组成

1.**数据采集与传输：**各传感器采集到的数据通过就地采集单元进行初步处理和汇总，然后通过无线通信方式（如GPRS/4G、LoRa、NB-IoT、5G）或光纤电缆传输到监控中心服务器。

2.**数据存储与管理：**建立数据库，按照时间序列存储所有监测数据、设备信息、运行参数、报警记录等，实现数据的历史追溯和查询。

3.**数据处理与分析：**

*(1)数据清洗与校验：去除无效数据、异常值，确保数据质量。

*(2)趋势分析：分析监测参数随时间的变化趋势，判断设备状态演变。

*(3)阈值判断：将实时数据与预设的安全阈值（如温度上限、倾斜度限值、接地电阻下限）进行比较，判断是否存在异常。

*(4)诊断模型：利用统计学方法、机器学习或人工智能算法，建立故障诊断模型，根据多个参数的关联变化，识别潜在的故障类型和原因（如基于温度和电流判断连接点发热原因）。

*(5)预警预测：根据趋势分析和诊断模型，提前预测可能发生的故障，发出预警信息。

4.**可视化展示与报警：**通过监控中心大屏或Web界面，以曲线图、数字、地图、设备状态指示灯等多种形式直观展示线路运行状态和监测数据。当监测值超过阈值或诊断模型发出异常信号时，系统自动触发报警（声、光、短信、APP推送等），通知运维人员。

5.**系统组成：**一个典型的在线监测系统通常包括传感器网络、数据采集单元、通信网络、监控中心服务器（含数据库、应用软件）、用户展示终端（电脑、手机APP）等部分。

6.**维护策略辅助：**基于在线监测数据和分析结果，可以优化维护策略，从定期检修向状态检修、预测性维护转变，提高维护的针对性和效率，降低运维成本。

**五、卫星遥感**

卫星遥感是利用地球资源卫星、气象卫星等搭载的传感器，从空间轨道对地面送电线路及其周边环境进行宏观、快速、动态监测的技术手段。

（一）主要应用场景

1.**大范围线路巡检：**特别适用于跨省、跨区域甚至跨国界输电线路的宏观状态评估，快速覆盖广阔地域。

2.**线路通道环境监测：**高效监测线路走廊内是否存在违章建筑、非法砍伐、大型工程项目（如矿山、水库）等对线路安全构成威胁的活动。

3.**自然灾害与事故灾后快速评估：**在发生地震、洪水、台风、冰灾等自然灾害或人为事故后，快速获取线路受损情况的宏观影像，为应急抢修提供决策依据。

4.**线路规划与选线辅助：**在线路新建或改造规划阶段，提供高分辨率卫星影像，用于地形地貌分析、路径选线、环境影响评价等。

5.**长期变化监测：**利用多时相卫星影像，对线路通道长期变化（如植被生长、土地利用变化）进行监测分析。

（二）数据获取与解译

1.**数据源选择：**根据监测精度和时效性需求，选择合适的卫星数据源。例如：

*高分辨率光学卫星（如Gaofen系列、WorldView系列、Sentinel系列）：提供亚米级甚至更高分辨率的可见光影像，适合细节识别。

*高分辨率热红外卫星（部分传感器）：提供地表温度信息，可用于监测热异常。

*气象卫星（如风云系列）：提供大范围云图、植被指数（NDVI）等信息，可用于天气影响评估和环境监测。

2.**数据获取：**通过商业卫星数据提供商、政府机构或自行申请的方式获取目标区域、目标时间的卫星影像数据。

3.**数据预处理：**对获取的原始影像进行几何校正（消除透视变形）、辐射校正（消除大气和传感器本身的影响）、图像融合（如将不同波段的影像融合提高分辨率和信息量）、去云/去雾处理等。

4.**信息解译与提取：**

*(1)线路要素识别：利用图像处理和目标识别技术，自动或半自动识别线路走廊内的杆塔、导线、地面标志等要素，提取其位置、形状等信息。

*(2)缺陷初步判读：通过目视解译或计算机视觉算法，初步识别图像中可能存在的异常，如杆塔倾斜、变形、着火、导线sag过大、树木侵入走廊、违章建筑等。

*(3)环境变化监测：对比不同时相的影像，监测线路通道内土地利用、植被覆盖、水体变化等情况。

*(4)定量分析：结合地理信息系统（GIS），对识别出的要素和变化进行空间分析，如计算受损杆塔数量、估算通道变化面积等。

5.**成果输出：**生成包含线路现状图、缺陷分布图、环境变化图、分析报告等的成果，为线路运维和管理提供支持。

**六、综合应用**

为了充分发挥各类巡检手段的优势，提高巡检的全面性、准确性和效率，实践中常常将多种巡检手段进行有机结合，构建一体化的智能巡检体系。

（一）多手段协同作业模式

1.**无人机与人工结合：**

*(1)无人机快速筛查：利用无人机进行大范围、快速的巡视，快速发现明显缺陷或异常区域。

*(2)人工重点复核：针对无人机发现的疑点或重点区域，安排人工进行细致检查和确认，弥补无人机分辨率和细节观察能力的不足。

*(3)无人机辅助人工：在复杂地形或危险区域，利用无人机进行空中引导、危险点观察，保障人工巡检安全。

2.**在线监测与主动巡检结合：**

*(1)数据驱动巡检：基于在线监测系统发出的预警信息或状态评估结果，有针对性地安排人工或无人机巡检，提高巡检的针对性和效率。

*(2)状态评估优化：将在线监测的连续数据与定期的人工/无人机巡检的精准数据相结合，更全面、准确地评估线路整体状态和个体健康水平。

3.**卫星遥感与地面巡检结合：**

*(1)宏观指导微观：利用卫星遥感获取的宏观线路走廊现状和变化信息，指导地面巡检的重点区域选择和路线规划。

*(2)灾后评估补充：卫星遥感提供大范围受灾情况，地面巡检进行局部详细评估，两者结合形成完整的灾后评估报告。

（二）数据融合与管理平台

1.**建立统一数据库：**构建能够存储和管理来自人工巡检记录、无人机影像与点云数据、在线监测时序数据、卫星遥感影像等多种类型、多源数据的统一信息平台。

2.**实现数据融合：**利用GIS技术，将不同来源、不同尺度、不同类型的数据（如杆塔坐标、巡检照片、温度曲线、卫星影像）进行空间叠加和关联分析，形成线路完整的“数字画像”。

3.**开发智能分析应用：**

*(1)故障预测：结合历史数据、实时数据和外部环境因素，利用AI算法预测潜在故障风险。

*(2)巡检路径优化：根据线路状态、历史缺陷分布、巡检资源等因素，智能规划最优的巡检路线。

*(3)备件管理辅助：基于设备状态监测数据，预测备件需求，优化库存管理。

4.**提升协同效率：**实现跨部门、跨专业的数据共享和协同工作，提高故障响应速度和维护决策水平。

一、送电线路巡检概述

送电线路巡检是保障电力系统安全稳定运行的重要手段，旨在及时发现并处理线路设备缺陷、隐患，预防事故发生。巡检手段主要包括人工巡检、无人机巡检、在线监测和卫星遥感等，每种手段各有优缺点，适用于不同场景。

二、人工巡检

人工巡检是最传统、最直接的巡检方式，主要依靠巡检人员步行或乘车沿线检查。

（一）巡检准备

1.制定巡检计划：明确巡检路线、时间、重点区域和人员安排。

2.准备工具设备：携带望远镜、测距仪、照相机、记录本等。

3.了解线路情况：提前熟悉线路参数、历史缺陷记录和运行环境。

（二）巡检步骤

1.外观检查：

(1)检查杆塔是否倾斜、变形或基础冲刷。

(2)检查导线、地线是否存在断股、损伤或腐蚀。

(3)检查绝缘子是否破损、污秽或闪络痕迹。

2.组件检查：

(1)检查金具是否锈蚀、松动或损坏。

(2)检查防震装置是否完好。

(3)检查接地装置是否接触良好。

3.环境检查：

(1)观察线路附近是否存在树木、建筑等危险隐患。

(2)检查是否存在外力破坏迹象（如挖掘、施工）。

（三）巡检记录

1.详细记录缺陷位置、类型和程度。

2.使用照相机或摄像机拍摄现场照片或视频。

3.填写巡检报告，及时上报处理。

三、无人机巡检

无人机巡检是现代科技与传统巡检结合的高效手段，具有灵活、高效、安全等优势。

（一）巡检设备

1.高清摄像头：用于拍摄线路外观和细节。

2.热成像仪：用于检测设备过热问题。

3.多光谱传感器：用于识别绝缘子污秽程度。

（二）巡检流程

1.路线规划：根据线路走向设计飞行路径。

2.数据采集：沿线路飞行，实时采集图像和热成像数据。

3.数据分析：传输数据至地面站，进行缺陷识别和分类。

（三）优势与局限

1.优势：

(1)提高巡检效率，缩短周期。

(2)避免高空作业风险。

(3)可覆盖地形复杂区域。

2.局限：

(1)受天气影响较大（如大风、雨雪）。

(2)需要专业人员进行操作和维护。

四、在线监测

在线监测通过安装传感器实时监测线路状态，实现智能预警和故障诊断。

（一）监测内容

1.导线温度监测：防止过热引发断线。

2.杆塔倾斜监测：预警基础沉降或结构变形。

3.绝缘子状态监测：检测污秽或破损。

（二）数据应用

1.建立数据库：存储历史数据和实时数据。

2.智能分析：通过算法识别异常趋势。

3.预警发布：自动生成缺陷报告和抢修建议。

五、卫星遥感

卫星遥感利用遥感卫星从高空获取线路图像，适用于大范围、长距离线路巡检。

（一）应用场景

1.国网级线路巡检：快速覆盖广阔区域。

2.特殊环境巡检：如山区、海洋平台等。

3.灾后评估：快速检测线路受损情况。

（二）数据解译

1.图像处理：校正卫星图像，提高清晰度。

2.缺陷识别：通过计算机视觉技术自动标注缺陷。

3.生成报告：输出巡检结果和隐患清单。

六、综合应用

结合多种巡检手段可提升效率和质量，例如：

1.无人机与人工结合：无人机快速筛查，人工重点复核。

2.在线监测与卫星遥感结合：实时监测与宏观监测互补。

3.数据共享平台：整合各巡检数据，实现统一管理。

**一、送电线路巡检概述**

送电线路巡检是电力系统运行维护中的基础性工作，其核心目标是全面掌握线路设备及其运行环境的状况，及时发现并消除可能导致故障或事故的隐患，从而保障电力能源的安全、可靠、经济输送。有效的巡检能够显著降低设备故障率，延长线路使用寿命，避免因停电造成的经济损失和社会影响。随着科技的发展，巡检手段日益多样化，从传统的人工徒步巡检发展到结合无人机、在线监测、卫星遥感等先进技术的现代化巡检模式。每种手段都有其特定的适用场景和技术特点，在实际应用中通常需要根据线路电压等级、地形地貌、气候条件、设备类型以及巡检目标等因素进行合理选择和组合，以构建科学、高效的巡检体系。

**二、人工巡检**

人工巡检是指由巡检人员直接徒步或乘坐交通工具（如车辆、直升机）沿线对送电线路及其附属设施进行目视检查和简单测试的工作方式，它是送电线路巡检最基本、最直接的方式，对于发现直观性、细节性缺陷具有不可替代的作用。

（一）巡检准备

1.**制定巡检计划：**巡检计划是巡检工作的纲领性文件，需要详细规划。

*(1)明确巡检周期：根据线路电压等级、重要程度、运行环境等因素确定，如高压输电线路可能采用季检、月检甚至周检，而普通中低压线路可能采用月检或季检。特殊时段（如恶劣天气前后、重要保电期间）需增加巡检频次。

*(2)确定巡检路线：规划具体的行走路径或车辆行驶路线，确保覆盖所有巡视点段，包括直线段、耐张段、转角塔、跨越塔等关键区域。

*(3)人员安排与分工：根据线路长度、复杂程度和巡检标准，合理配置巡检人员数量，明确组长、记录员、拍照员等职责。

*(4)设定重点区域：针对历史缺陷多发区、环境复杂区（如山区、近海、林区）、重要跨越区（如铁路、高速公路、河流）等设置重点检查点。

2.**准备工具设备：**巡检人员需要携带一系列工具和设备以辅助检查。

*(1)观察工具：望远镜（标准倍率为7x或10x，用于远距离观察导地线、绝缘子等）、测距仪（激光或视距，用于测量距离）、手电筒（用于夜间或光线不足处检查）。

*(2)记录与摄影工具：巡检记录本（标准化表格，记录缺陷位置、类型、程度、编码等）、照相机（建议高像素，具备长焦镜头，用于拍摄缺陷照片，照片需包含杆塔编号、缺陷位置参照物、缺陷细节）、摄像机（可选，用于记录巡视过程或复杂缺陷现场）。

*(3)测量与检测工具：卷尺（用于测量绝缘子串垂度、导线弧垂等）、绝缘电阻测试仪（简易型，用于现场快速判断绝缘状况）、接地电阻测试仪（简易型，检查接地装置）、温度计（红外或普通，检查设备过热情况，如金具连接点）。

*(4)个人防护用品：安全帽、绝缘手套（根据需要）、绝缘鞋、反光背心、急救包、饮用水、急救药品、通讯工具（对讲机，用于团队协作）。

3.**了解线路情况：**巡检前，巡检人员应充分熟悉所巡检线路的相关资料。

*(1)查阅图纸资料：熟悉线路平面图、断面图、杆塔明细表、设备参数等技术资料。

*(2)回顾历史记录：了解线路及设备的历史缺陷、维修记录、运行状态等信息，便于对比分析。

*(3)掌握运行环境：了解线路沿线的地理环境、气候特点、周边负载情况（如施工、农业活动等），预见可能存在的风险。

（二）巡检步骤

1.**外观检查：**这是人工巡检的核心内容，旨在通过肉眼或辅助工具观察设备状态。

*(1)杆塔检查：

*外观：检查塔身是否倾斜、变形、锈蚀严重、是否有裂纹或损伤；基础是否下沉、积水、冲刷；塔材是否缺失或变形；标志（如相色、杆号）是否清晰完整。

*附着物：检查塔顶的鸟巢、树挂、广告牌等是否对安全运行构成威胁。

*(2)导线与地线检查：

*外观：目视检查导线、地线是否有断股、烧伤、相间距离是否足够；是否存在鸟啄、冰害痕迹或其他外力损伤；导线是否发生舞动或漂移；线夹是否松动或发热发红（可用红外测温辅助）。

*弧垂与弛度：观察导线弧垂是否在规定范围内，是否存在异常下垂或过紧；检查导线与地线、交叉跨越物之间的距离是否满足规程要求。

*(3)绝缘子检查：

*外观：逐片检查绝缘子是否清洁（严重污秽可能引发闪络）；是否有裂纹、破损、破损、烧伤、闪络痕迹（表现为瓷体或玻璃体上的黑色或棕色烧伤斑）；连接螺栓是否松动、锈蚀；自爆或碎裂情况。

*排列：检查绝缘子串是否垂直，是否存在歪斜、偏移；悬式绝缘子串的碗口是否对准中心。

*(4)金具与附件检查：

*外观：检查线夹、销钉、螺栓、U型环、防震锤、均压环、接地线等金具是否存在严重锈蚀、变形、裂纹、松动或缺失；防震锤是否完好、安装是否牢固。

*连接：检查各连接点是否接触良好、紧固适度。

*(5)接地装置检查：

*外观：检查接地引下线是否锈蚀、断裂、接触不良；接地棒（垂直接地体）或接地网是否外露、腐蚀；连接点是否牢固。

*状态：在条件允许时，可使用简易接地电阻测试仪进行测试，判断接地是否合格。

*(6)线路通道检查：

*树木：检查线路通道内是否有危树、枯树、雷击木，树木与导线的垂直距离或水平距离是否超标；是否存在严重鸟巢、树挂；是否存在可能引发树木倒伏的外力因素（如施工、打猎）。

*砍伐：检查通道内是否存在超高杂草、藤蔓，是否需要及时砍伐。

*外力破坏：观察线路附近是否存在违章建筑、施工开挖、大型机械作业、放风筝等可能对线路造成威胁的活动或迹象。

2.**组件检查：**针对关键连接点和部件进行更细致的检查。

*(1)导线连接点检查：

*线夹：检查引流线、跳线等连接处的线夹是否夹紧、接触面是否清洁、有无过热迹象（可触感判断或用测温仪）。

*连接金具：检查连接螺栓是否按规定力矩紧固、是否有防松措施、螺栓和螺母是否锈蚀。

*(2)绝缘子串检查：

*连接：检查绝缘子串与金具的连接是否牢固，是否存在错位、滑移。

*细节：对于复合绝缘子，检查是否有裂纹、起泡、放电烧伤、鸟粪等。

*(3)杆塔基础检查：

*现状：检查基础是否酥松、开裂、积水、严重风化；是否受到外力破坏（如挖掘、车辆撞击）；地脚螺栓是否松动、锈蚀。

3.**环境检查：**关注线路周边环境对线路安全的影响。

*(1)水文地质：观察线路跨越河流、湖泊处的水位变化情况，评估洪水、冲刷风险；检查山区线路的基础冲刷情况。

*(2)恶劣天气影响：在雨雪、大风、冰雹等天气后，重点检查线路覆冰、积水、塔杆倾斜、导线舞动等情况。

*(3)周边发展：关注线路周边是否有新建大型建筑物、发射塔、高压线等可能产生电磁场干扰或安全距离不足的情况。

（三）巡检记录与报告

1.**详细记录：**准确、完整地记录巡检发现的所有问题和异常情况。

*(1)信息要素：记录缺陷发生的具体位置（杆塔号、导线号、相位、具体方位描述）、缺陷类型（如锈蚀、破损、松动、污染等）、缺陷程度（轻微、一般、严重）、缺陷描述（详细说明现象和状态）、发现日期、天气情况。

*(2)照片/视频：拍摄清晰、有代表性的照片或视频，作为记录的佐证。照片应包含设备编号、缺陷位置参照物（如杆塔横担、地面标记）、缺陷本体。视频应能展示缺陷全貌和细节。

*(3)使用标准表格：尽量使用统一的巡检记录表格，便于分类统计和信息共享。

2.**现场处理：**对于能够现场处理的简单问题，如紧固松动螺栓、清除小树杈等，应立即处理并记录。

3.**问题上报：**将巡检记录和照片/视频及时上报给线路维护部门或相关专业人员。

4.**编写巡检报告：**巡检结束后，整理所有记录，编写正式的巡检报告。

*报告内容应包括：巡检时间、地点、天气、人员、线路概况、巡检范围、主要发现、缺陷汇总统计、处理建议、下一步计划等。

*报告应清晰、准确地反映线路运行状态，为后续的维护决策提供依据。

**三、无人机巡检**

无人机巡检是利用搭载高清摄像头、热成像仪、多光谱传感器等设备的无人机，对送电线路及其设备进行非接触式、快速、灵活的空中巡查技术，是现代电力巡检的重要发展方向。

（一）巡检设备配置

1.**核心飞行平台：**选择稳定、续航能力强、抗风性能好的多旋翼无人机（如四旋翼、六旋翼），起飞重量根据载荷需求选择，续航时间建议不低于30分钟。

2.**高清可见光相机：**这是基础设备，用于拍摄线路设备的外观图像，分辨率至少达到2000万像素，变焦倍数建议10x以上，以看清远距离设备细节。

3.**热成像仪：**用于探测设备异常发热点，如导线连接点过热、绝缘子污秽放电、金具接触不良等。温度测量范围建议-20℃至+600℃，精度±2℃。

4.**多光谱/高光谱传感器（可选）：**用于更精确地评估绝缘子表面污秽程度、植被状况（辅助通道检查）、土壤湿度等，对预测污闪事故有重要价值。

5.**图传与控制设备：**实时图传系统，便于地面操作员监控无人机状态和拍摄画面；稳定可靠的GPS定位系统；电子罗盘、气压计等用于精确定位。

6.**存储设备：**高容量、高速写入的SD卡或固态硬盘，确保足够的数据存储空间。

7.**辅助设备：**飞行控制系统（地面站软件）、电池及充电器、云台（稳定相机指向）、备用桨叶、数据传输线缆等。

（二）巡检流程与操作

1.**航线规划：**这是无人机巡检成功的关键步骤。

*(1)地图选择：使用带有地理坐标系统的电子地图（如地形图、卫星图）。

*(2)路线设定：根据线路走向和巡检要求，设定平行于线路的主航线，设定高度（通常离地面15米至50米，高压线路需更高，需考虑安全距离和图像清晰度）、航线间距（如5米至15米，确保无遗漏）、飞行速度（通常5米/秒至10米/秒）。

*(3)重点区域覆盖：在耐张塔、转角塔、大跨越塔、重要通道区等关键部位，增加航线密度或进行环绕检查。

*(4)自动化航线：利用飞行控制系统的航线规划功能，生成自动飞行路径文件（如KML或TXT格式）。

2.**设备检查与准备：**

*(1)无人机检查：检查机身结构、电机、桨叶、电池电量、GPS信号强度、图传链接是否正常。

*(2)摄像头校准：确保相机水平，必要时进行畸变校正。

*(3)设备安装：将相机、热成像仪等载荷牢固安装到云台上，调整好角度。

3.**飞行实施：**

*(1)起飞：选择开阔、平坦、无强风的环境起飞，保持稳定爬升至设定高度。

*(2)沿航线飞行：按照预设航线自动飞行，或由操作员手动控制（需更熟练）。保持匀速、直线飞行。

*(3)数据采集：在飞行过程中，同步采集可见光图像和热成像数据。确保图像清晰，热成像分辨率满足需求。

*(4)重点区域特巡：到达重点区域或发现异常时，可进行悬停或调整航线进行详细拍摄。

*(5)飞行监控：操作员全程监控无人机状态、电池电量、图传画面，确保飞行安全。

4.**数据传输与存储：**飞行结束后，将存储卡中的数据安全拷贝到电脑中。确保数据完整无损。

5.**数据处理与分析：**

*(1)数据管理：使用专业无人机数据处理软件（如Pix4D,AgisoftMetashape,或专用电力巡检软件）导入数据。

*(2)图像拼接：将沿航线拍摄的可见光图像进行几何校正和拼接，生成线路的宽幅全景图。

*(3)热成像分析：对热成像图像进行伪彩色处理，识别温度异常点，结合线路参数判断是否存在过热风险。

*(4)缺陷识别：人工或结合AI算法，在全景图和单张图像中自动或手动识别杆塔变形、导线断股、绝缘子破损/污秽、金具发热等缺陷，并精确定位。

*(5)报告生成：根据分析结果，自动或手动生成包含缺陷位置（地理坐标）、类型、程度、图像证据的巡检报告。

（三）优势与局限性

1.**优势：**

*(1)高效性：巡视速度远超人工，可快速覆盖长距离线路，大大缩短巡检周期。

*(2)安全性：避免了高空作业风险，尤其适用于地形复杂、天气恶劣或带电线路巡检。

*(3)灵活性：可灵活到达人工难以到达的区域，如陡峭山坡、水面、密集树林附近。

*(4)精细化：结合高倍变焦和热成像，可发现人工难以察觉的细微缺陷。

*(5)数据化：生成高精度地理信息数据，便于管理和追溯。

*(6)成本效益：长期来看，可减少人力成本和设备租赁费用（需考虑设备购置和维护成本）。

2.**局限性：**

*(1)受天气影响大：强风、雨雪、浓雾、低能见度天气严重影响飞行安全和图像质量。

*(2)续航限制：电池续航时间有限，单次飞行时间通常在30分钟以内，长线路需要多次起降或更换电池。

*(3)电磁干扰：强电磁场可能干扰无人机导航和图传系统。

*(4)操作要求高：需要专业人员进行飞行操作、设备维护和数据处理。

*(5)图像解译：复杂缺陷的识别仍需经验丰富的专业人员判断，AI辅助识别技术尚在发展中。

*(6)安全规定：需遵守航空管理部门的相关规定，尤其在禁飞区、controlledairspace附近飞行。

**四、在线监测**

在线监测是指通过在送电线路设备上安装各种传感器，利用自动化、智能化的技术手段，实时或准实时地监测设备运行参数和状态，并将数据传输至监控中心进行分析、存储和展示，实现状态感知、故障预警和辅助决策的维护方式。

（一）主要监测内容与传感器类型

在线监测系统通常包含多种监测模块，针对线路不同部件和参数进行监测：

1.**导线状态监测：**

*(1)导线温度监测：通过安装在导线上的光纤光栅（FBG）、红外测温传感器或无线传感节点，实时监测导线本体及连接点（如线夹）的温度。温度是反映导线载流量、连接状态的重要指标，过热可能引发断线。

*(2)导线弧垂与舞动监测：利用拉线式传感器、压力传感器或基于图像识别的视觉系统，监测导线在风、冰等载荷作用下的弧垂变化和舞动情况。异常弧垂或舞动可能引发相间距离不足、碰线或断线风险。

*(3)导线振动监测：安装加速度传感器，监测导线在微风、舞动下的振动特性，用于评估微风振动疲劳和舞动风险。

*(4)导线断线/断股监测：通过张力传感器、电流互感器（监测电流突变）或基于振动特征的分析，监测导线是否发生断裂或严重断股。

2.**杆塔状态监测：**

*(1)杆塔倾斜监测：在塔身关键位置安装倾角传感器（加速度计），实时监测塔身水平或垂直方向的倾斜度，预警基础沉降、地质活动或杆塔结构受损。

*(2)基础沉降监测：在塔基周围安装沉降监测点（如引线式位移传感器、GPS接收机），监测基础在水平方向和垂直方向的位移和沉降量。

*(3)杆塔应力/应变监测：在塔身关键结构件（如主材、斜材）上粘贴应变片，监测其在载荷（风、冰、覆冰）下的应力变化。

3.**绝缘子状态监测：**

*(1)污秽在线监测：利用光学传感器（如红外摄像头、机器视觉系统）或电学传感器（如污秽层介电常数传感器），实时监测绝缘子表面的污秽程度，结合气象数据预测污闪风险。

*(2)放电在线监测：通过安装超声波传感器、电晕电流传感器或高频电流互感器，监测绝缘子表面是否存在局部放电活动，这是绝缘子劣化的重要前兆。

*(3)机械损伤/破损监测：利用声学传感器或振动传感器，监测绝缘子是否发生碎裂等机械损伤。

4.**接地状态监测：**

*(1)接地电阻监测：定期或连续监测接地装置的接地电阻值，确保其在安全范围内。

*(2)接地线状态监测：监测接地引下线是否存在断裂、腐蚀等故障。

5.**环境量监测：**

*(1)气象参数监测：在线路关键区段安装气象站，监测温度、湿度、风速、风向、覆冰厚度、气压等，为线路状态评估和故障判断提供环境背景信息。

（二）数据应用与系统组成

1.**数据采集与传输：**各传感器采集到的数据通过就地采集单元进行初步处理和汇总，然后通过无线通信方式（如GPRS/4G、LoRa、NB-IoT、5G）或光纤电缆传输到监控中心服务器。

2.**数据存储与管理：**建立数据库，按照时间序列存储所有监测数据、设备信息、运行参数、报警记录等，实现数据的历史追溯和查询。

3.**数据处理与分析：**

*(1)数据清洗与校验：去除无效数据、异常值，确保数据质量。

*(2)趋势分析：分析监测参数随时间的变化趋势，判断设备状态演变。

*(3)阈值判断：将实时数据与预设的安全阈值（如温度上限、倾斜度限值、接地电阻下限）进行比较，判断是否存在异常。

*(4)诊断模型：利用统计学方法、机器学习或人工智能算法，建立故障诊断模型，根据多个参数的关联变化，识别潜在的故障类型和原因（如基于温度和电流判断连接点发热原因）。

*(5)预警预测：根据趋势分析和诊断模型，提前预测可能发生的故障，发出预警信息。

4.**可视化展示与报警：**通过监控中心大屏或Web界面，以曲线图、数字、地图、设备状态指示灯等多种形式直观展示线路运行状态和监测数据。当监测值超过阈值或诊断模型发出异常信号时，系统自动触发报警（声、光、短信、APP推送等），通知运维人员。

5.**系统组成：**一个典型的在线监测系统通常包括传感器网络、数据采集单元、通信网络、监控中心服务器（含数据库、应用软件）、用户展示终端（电脑、手机APP）