输电线路登杆塔检查作业中存在的问题与对策研究

孟滨 赵拯 何金 汤世彬 樊莹 田裕侯 李俊 李泓廷

摘要：输电线路登杆塔检查作业需要对杆塔状态进行全方位检查，应积极创新登杆塔检查作业技术手段，解决传统作业模式下存在的问题。文章首先对输电线路登杆塔检查作业中存在的问题进行分析，进而提出一种无线手持视频监控装置的设计与应用，主要解决登杆塔检查死角耗时问题，提高检查作业效率。

关键词：输电线路;登杆塔;检查作业

前言：在输电线路登杆塔检查作业过程中，主要依靠工作人员目视进行检查。虽然无人机技术也在输电线路登杆塔检查作业中得到了应用，但是与人工目视检查方式相似，也会出现难以观察到的死角。在现有技术条件下，完成全部检查作业任务耗时较长，需要根据实际作业需求，加快技术创新，为工作人员提供新的观测手段。

一、输电线路登杆塔检查作业存在的问题

输电线路登杆塔检查是运维管理的一项重要工作，需要定期进行登杆塔检查，完成规定观察點的检查任务。在此过程中，可以发现输电线路杆塔状态存在的问题，判断杆塔状态稳定性，及时发现杆塔存在的隐患，从而采取相应的检修措施。虽然目前输电线路智能化管理水平逐渐提升，在杆塔及线路上安装了各种在线监测装置，但是登杆塔检查作业的重要性同样不能忽视。在传统检查作业模式下，主要由工作人员登杆塔进行检查，或采用无人机设备进行检查。由于指定的观察点往往包含一些死角区域，人员或无人机设备无法达到，增加了登杆塔检查作业的难度。此时需要由工作人员通过带电作业确认目标观察点的状态，不仅增加了作业难度，而且会降低工作效率。有时无法采集到完整的观察数据，容易对杆塔状态作出错误的判断，导致部分隐患没有被及时发现。这些问题都会影响输电线路的运行稳定性。因此，需要积极创新输电线路登杆塔的检查作业技术手段，为检查作业结果的可靠性及检查作业效率提供保障[1]。

二、无线手持视频监控装置设计及应用

（一）无线手持视频监控装置设计

1、设计目的

针对上述输电线路登杆塔检查作业存在的问题，通过设计一套无线手持视频监控装置，由工作人员随身携带，通过操作装置自带的绝缘操作杆，利用操作杆另一端搭载的高清摄像头，达到延伸工作人员视野的目的，从而解决观察死角问题。考虑到输电线路登杆塔作业的实际需求，在无线手持视频监控装置设计过程中，应尽可能减轻装置重量，方便工作人员携带。同时也需要考虑登杆塔特殊的作业环境，做好防电场、磁场干扰设计。通过确保无线手持视频监控装置功能和性能的完善性，可以为实际使用提供方便，最大化的满足输电线路登杆塔检查作业需求[2]。

2、组成结构

在无线手持视频监控装置设计过程中，装置组成结构包括全景高清摄像头、无线视频发射模块、画面采集处理模块、接收端无线视频传输接收模块、液晶显示屏幕、电源模块和绝缘操作杆等部分。装置外壳采用金属材料，可以对内部功能模块进行保护，防止其被击穿，从而适应登杆塔作业的强电场和强磁场环境。为满足登杆塔作业设备的便携式需求，在各部分构件及材料选择过程中，优先选择质量较轻的材料，装置整体重量较轻，不会明显增加工作人员的负担。除了全景高清摄像头和液晶显示屏幕外，其余功能模块均封装在金属结构中。工作人员在使用过程中，只需要对高清摄像头进行调整，打开液晶显示屏幕开关，就可以实时获取采集到的画面。在遇到观察死角时，可以通过控制绝缘操作杆伸缩，扩大视野范围，确保数据采集的完整性[3]。

3、主要功能

无线手持视频监控装置的主要功能是自动采集和处理观察图像。全景高清摄像头采集到原始图像后，经过无线视频传输模块及画面处理模块，显示在液晶屏幕中。在图像处理过程中，主要采用图像灰度化处理、双边滤波及边缘检测技术等。全清高强摄像头采集到的原始图像为彩色图像，其分析处理计算量非常大，为了满足实时观测需求，需要采用图像灰度化处理技术得到灰度图像，从而降低图像处理计算量。经过灰度化处理的图像能够保留图像整体色度及亮度等级，保留图像细节。但是受实际作业过程中的操作影响和环境影响，灰度图像中会包含许多噪声点，增加目标结构轮廓辨识难度。因此，在图像灰度化处理的基础上，还需要采用双边滤波处理方法，对噪声点进行滤除。在灰度图像中存在的噪声点以高斯噪声为主，双边滤波处理方法对其有较好的去除效果，而且能够保留图像边缘特征。最后，通过采用Canny边缘检测技术，对图像边缘进行检测，提取其细节特征，得到清晰的观测图像。在此情况下，可以为作业人员判断杆塔装填提供方便。

（二）无线手持视频监控装置应用

1、应用前准备

在无线手持视频监控装置的应用过程中，首先要让作业人员掌握装置的使用方法。采用上述设计方法实现的无线手持视频监控装置使用较为方便，作业人员可以快速掌握其使用方法。在作业前，主要应做好装置检查和测试工作，重点应检查全景高清摄像头是否清晰、采集的画面是否能够正常传输、液晶显示屏幕工作状态是否正常。同时还要对装置电量进行检查，无线手持视频监控装置采用大容量锂电池供电，可以在供电模块查询电量。在每次进行检查时，由于作业时间较长，应将电量充满后进行使用。此外，考虑到作业人员在登杆塔操作过程中的实际需要，在不使用设备时，应采用配套绳索固定在作业人员身上，避免对作业人员的攀爬过程造成影响。整体而言，无线手持视频监控装置的使用较为灵活，通过做好前期准备工作，不会对作业人员的正常操作过程造成影响。

2、登杆塔检查作业

在登杆塔检查作业过程中，作业人员应根据预先设定的检查任务以及观察点分布情况，掌握需要使用无线手持视频监控装置的观察点。在作业过程中，应注意安全问题。采用安全绳索进行临时固定后，再使用无线手持视频监控装置进行操作。需要使用该装置的观察点主要是作业人员无法攀登的区域，在操作过程中，可以通过调节操作杆，使全景高清摄像头对准观察区域，自动采集图像数据。作业人员同时要打开液晶显示屏幕的开关，实时接受传输过来的图像数据，并对其进行记录。调整好摄像角度以及操作杆长度后，完全可以实现单手操作，使用较为便利。在作业人员无法达到、无人机难以采集数据的区域，都可以采用无线手持视频监控装置开展作业。此外，设备也可以自动对拍摄到的图像资料进行保存，为杆塔状态分析提供依据。

3、应用效果

通过采用无线手持视频监控装置，能够有效解决传统作业模式下的观测死角问题。通过安装操作杆，可以让作业人员灵活观察操作杆另一端的高清摄像头采集到的图像，可视区域面积显著增加。而且在先进的图像处理技术支持下，也可以提高观测精准度，方便作业人员快速了解杆塔状态。在无线手持视频监控装置的应用下，每个观察点的检查时间可以控制在1到2分钟左右，检查作业效率显著提升。就无线手持视频监控装置自身而言，其抵御强电场和强磁场的能力较强，组件安装拆卸方便，便于携带和使用。因此，应积极推广无线手持视频监控装置在登杆塔检查作业中的应用，解决传统技术条件下登杆塔检查存在的问题，进一步提高整体作业水平。

结束语：综上所述，无线手持视频监控装置在输电线路登杆塔检查中的应用，能够有效解决传统作业模式下存在的问题，自动对采集到的图像进行传输和处理，方便作业人员了解杆塔状态情况。在无线手持视频监控装置的应用下，登杆塔检查作业效率能够达到再次提升，避免因部分死角区域观察困难，浪费作业时间。

参考文献：

[1]赵立英，王敏珍.输电线路杆塔接地状态在线监测技术研究[J].现代电子技术，2019，42（12）：100-103+107.

[2]卢海，刘婷.架空输电线路杆塔基础问题及改进对策分析[J].电工技术，2018（20）：36-37+116.

[3]杨德明.输电线路杆塔结构优化设计的探讨[J].山东工业技术，2018（12）：180.

作者简介：孟滨（1988-），男，本科，工程师 ，从事线路运行检修工作。