摘要：输电线路直升机智能巡检试点工作开展以来，国内外生产、检测、科研、运营单位对输电线路直升机智能巡检进行了诸多研究。期间，多地部门组织开展了直升机高、低海拔环境下的巡检性能测试，明确了功能定位和技术参数，并形成了各型直升机技术规范书。在标准、检测、培训、维护保养、评估等支撑体系建设方面取得了初步成效，为输电线路直升机智能巡检技术推广应用奠定了技术基础。本文通过查阅大量的资料，对输电线路巡检现状进行了分析，并结合巡检实例，对输电线路直升机智能巡检技术关键技术进行研究，以保证巡检能够取得更大的技术进步。
关键词：直升机；巡检技术；输电线路
1输电线路巡检的类型及特点
输电线路巡检可分为人工巡检、机器人巡检、无人机巡检、载人直升机巡检等。
1.1 人工巡检
我国国土面积辽阔且地理环境复杂，各地区的地形地势不同，为了全面灵活地巡检，相关部门会采用人工巡检的方式。人工巡检方便灵活，但是这种巡检方式也存在弊端，对巡检人员的要求较高，对于操作人员来说困难较多，工作量大；巡检方式较慢，占用劳动力，成本高，还存在安全隐患。
1.2 机器人巡检
机器人巡检主要是针对高压架空输电线路的巡检。其优点是自动化操作和巡检的精准度高，但是这种巡检方式只适用于小范围，短距离的巡检，受自然因素影响较大。
1.3 无人机巡检
无人机巡检安全快捷，但需要对无人机采集的数据进行分析，工作量较大。
1.4载人直升机线路巡检
载人直升机线路巡检主要是利用直升机，通过搭载成像设备，对所需要巡检的输电线路进行拍摄，快速地对输电线路进行巡检，该方法安全快捷，但技术要求高，须要求专业人员操作。
2输电线路直升机智能巡检关键技术
2.1智能巡检图像智能处理技术
输电线路分布密集且复杂，输电线路直升机所要巡检的范围也比较广。据统计，每个杆塔所拍摄的照片多达几十张，并且都是多方位多角度。这些照片拍摄完成后，还需要经过人工处理才能发挥作用。需要对照片过滤、分类、编号、命名，通过专业人员人工进行识别、发现问题，撰写出分析报告，工作量很大。运维单位也发现了这些弊端，为提高工作效率，解放劳动力，输电线路直升机智能巡检系统应运而生。
2.2 直升机智能巡视计划系统优化设计
直升机智能巡视计划系统分为巡视计划录入、巡视计划智能分析、优化策略配置、巡视计划优化、巡视计划过滤以及巡视计划导出等6个模块。
2.2.1 巡视计划录入
本软件模块拟采用结构化软件开发方法进行开发，首先从用户需求出发确定巡视作业计划录入的详细需求、充分考虑现有资源。该软件模块的具体实现思路为：
（1）各分、子公司作业中心工作人员提交年度项目计划后，根据需要选择待优化的项目计划导入优化系统；
（2）导入原始巡线采集数据，包括线路台账信息（杆塔分布、线路类型、历史作业数据等）、巡视模式、地理地形信息（地形、禁飞区、边境信息等信息）、气象环境信息、设备参数信息等，建立相应的数据库。
2.2.2 巡视计划智能分析
本软件模块实现的基础为巡视计划录入的数据以及各类知识库的辅助信息，该模块实现过程中，应充分考虑与线路相关的影响因素，对巡视计划进行多维度的分析，为后续的作业计划优化提供良好的数据资源。该软件模块的具体实现思路为：
（1）获取待优化的巡视项目计划数据信息；
（2）汇总用户提交的所有待优化输电线路巡视计划信息，根据巡视计划关联的线路及杆塔信息，合并重复的、关联性强的计划数据；
（3）结合输电线路的特点、杆塔分布信息、气象信息以及地形信息等，对合并后的巡视计划数据进行合理性分析，设定相应的阈值，去除不合理的计划。
2.2.3 优化策略配置
本软件模块实现的基础为各类优化算法以及辅助信息的支持，该模块实现过程中，应充分考虑算法库中各类算法的特点，结合巡视作业计划的特点选取匹配度最高的算法进行优化操作，用户可根据下拉选项自行选择优化规则。该软件模块的具体实现思路为：
（1）由用户选定优化策略，包括经济性优化和人/直升机结合两种优化策略，默认优化策略为经济性优化；
（2）从大量巡视计划数据中抽取用户巡视的关注点，针对不同类型的关注点，为用户提供符合电力巡线的不同的优化算法作为推荐优化算法，用户也可自行选择其他优化算法；
（3）根据每种算法的特点，统计每种算法的参数信息，从中提炼出算法最优的参数设置，部分参数提供修改界面，以便用户进行人工调整。
2.2.4 巡视计划优化
本软件模块实现为直升机巡视计划优化系统的核心，在模块实现过程中，会使用前阶段制定的优化策略和各类数据库对巡视计划数据进行优化操作。该软件模块的具体实现思路如下：
（1）从优化算法库中选取优化算法；
（2）加载需要优化的巡视计划数据；
（3）读取参数信息，如优化次数、优化策略、优先级以及优化算法最佳运行参数等；
（4）选择巡视计划优化模式，如自动优化模式和交互式优化模式；
（5）根据选定的优化模式来巡视计划的优化工作；
（6）优化完成后，相应的巡视计划数据集合。
2.3.5 巡视计划过滤
根据用户设定属性的先后顺序，将巡视计划数据进行排序，从中选取最优的巡视计划。
2.3.6 巡视计划导出
将最优的巡视计划数据显示到界面上，作业中心的工作人员确认无误后，即可自动录入到技术支持系统的计划管理中。
2.3巡检模式方法
按照《输电线路直升机智能巡检作业技术导则》，对于500kV及以上等级的高压输电线路，考虑单侧飞行无法完全覆盖巡检目标，易产生巡检死角，因此，可采用双侧巡检模式进行巡检。杆塔巡检时相机按照预设程序多角度自动采集杆塔影像，保证了巡检数据的有效性和完整性。本次预设巡检高度应高出直升机与输电线路的安全距离，确保安全的同时也确保拍摄目标的完整性。
2.4巡检资料整理及移交
面对海量的杆塔及通道影像数据，为提升效率，在传统人工缺陷识别的基础上，对鸟窝采用了基于图像分析的自动化照片识别技术。通过多重手段综合识别，某次巡检工发现缺陷246处，主要为一般性金具缺陷如防鸟刺未展开，缆线断股、松股等，除此以外还有部分塔体存有鸟窝，塔基损坏以及号牌遮挡等问题。在资料中对缺陷进行标注完成后，巡检结果应由专人负责审核校对，塔位编号、缺陷类型无误后，归档影像入库，并对缺陷信息进行同步编制，形成缺陷清单。成果经签字盖章后，移交运营管理单位。
3总结
随着电网的快速发展和大力建设，越来越多的输电线路投入运行，增加了线路巡检的工作量。本文结合当前输电线路直升机智能巡检研究现状，从实际出发并对输电线路直升机智能巡检的关键技术进行了研究，以适应巡检技术不断发展的要求，确保输电线路的正常运行。
参考文献：
[1]王伟斌，王城钢.东北电网500 kV输电线路带电作业现状[J].东北电力技术，2006，23（11）:78-80.
[2]胡毅，王力农，刘凯，等.750kV同塔双回输电线路带电作业技术研究[J].高电压技术，2009，35（2）：373-378.
[3]张海军，张国亮，赵雪松，等.500kV紧凑型输电线路耐张塔带电作业工具的研制[J].电网技术，2005，29（24）：82-84.
[4]于德明，沈建，汪骏，等.直升机与人工巡视效果对比分析[J].中国电力，2008，41（11）：25-28.
[5]徐云鹏，毛强，李庭坚.输电线路机巡与人巡效果对比及协同巡检建议[J].南方电网技术，2016，10（2）：44-47.