10kV架空配电线路无人机自主巡检作业导则(T-CES 150—2022).pdf

ICS 29.240.20 CCS F 23 团体标准T/CES 1502022 10kV 架空配电线路无人机自主巡检 作业导则 Operational guidelines for UAV automatic patrol inspection of 10kV overhead distribution network 2022-09-26 发布 2022-09-28 实施中国电工技术学会 发布 T/CES 1502022 I 目 次 前言.1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 无人机自主巡检作业系统组成及配置要求.2 4.1 无人机飞行系统配置要求.2 4.2 巡检作业载荷配置要求.2 4.3 巡检软件系统功能要求.3 5 巡检内容及作业要求.4 5.1 巡检模式及内容.4 5.2 作业人员要求.5 5.3 作业环境要求.5 6 基础数据获取及巡检路径规划.5 6.1 数据基准综述.5 6.2 人工示教飞行.6 6.3 点云路径规划.6 6.4 地图标点飞行.7 6.5 规划路径验证.7 7 自主巡检作业.7 7.1 自主巡检前准备.7 7.2 自主巡检路径选择.8 7.3 自主巡检过程管理.8 8 巡检成果管理.8 8.1 影像数据管理.8 8.2 点云数据管理.9 9 异常情况处置.9 9.1 风险处置.9 9.2 事故处置.9 附录 A（资料性附录）无人机自主巡检作业流程.10 附录 B（资料性附录）配网架空线路杆塔自主巡视无人机姿态及拍照成果.11 附录 C（资料性附录）配网架空线路柱上设备自主巡视无人机姿态及要求.12 附录 D（资料性附录）点云巡检航线格式.13 附录 E（资料性附录）巡检数据分级管理文件命名规范.16 T/CES 1502022 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由国网信息通信产业集团有限公司提出。本文件由中国电工技术学会标准工作委员会能源智慧化工作组归口。本文件起草单位：国网信息通信产业集团有限公司、天津市普迅电力信息技术有限公司、国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司、国网山西省电力公司、国网山西省电力公司电力科学研究院、山西思极科技有限公司、北京数字绿土科技股份有限公司、天津云圣智能科技有限责任公司。本文件主要起草人：李强、胡浩瀚、刘海峰、张晓亮、郭正雄、赵峰、郭永凯、魏伟、张溦、黄凯、熊道洋、赵露、胡诚、李炳森、白景坡、陈洪亮、张勇、李亚国、韩润东、郑志宏、吕松波、程旭、马赟、张志飞、曹华卿、门国维、纪元、纪姗姗、李雪松、秦娜、宋森燏、樊世超、陈方平、朱胜利、高明、李蕴仪、马辉。本文件为首次发布。T/CES 1502022 1 10kV 架空配电线路无人机自主巡检作业导则 1 范围 本文件规定了采用无人机对 10kV 架空配电线路开展自主巡检作业的技术流程所需的作业系统组成、巡检内容及作业要求、基础数据获取及巡检路径规划、自主巡检作业、巡检成果管理、异常情况处置等作业配置及各阶段标准。本文件适用于采用多旋翼无人机对 10kV 架空配电线路进行的自主巡检作业，0.4kV 及其他电压等级配电网可参照本文件内容。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 198702018 工业检测型红外热像仪 GB 268592011 电力安全工作规程 电力线路部分 GB/T 380582019 民用多旋翼无人机系统试验方法 DL/T 14822015 架空输电线路无人机巡检作业技术导则 AC-91-FS-2015-31 轻小无人机运行规定（中国民用航空局飞行标准司）3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 无人机系统 unmanned aircraft system(UAS)由无人机、相关控制站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。3.2 多旋翼无人机 multirotor 由三个及以上旋翼与空气进行相对运动的反作用而获得升力的无人机直升机。3.3 无人机系统驾驶员 UAV system driver 由运营人指派在飞行期间适时操纵无人机的人。3.4 可见光巡检 visible inspection 利用无人机搭载可见光相机对配电杆塔进行巡视检查的一种状态检测方法。3.5 红外测温 infrared temperature measurement 此处特指利用无人机搭载红外热像仪，通过接收被测物体的红外波段的热辐射（红外辐射）强度来确定其温度，以判断电力设备状态的一种状态检测方法。3.6 自主巡检 automatic patrol inspection 此处特指运用无人机系统搭载传感器，无需无人机系统驾驶员控制的情况下，基于计算机程序引导对目标开展数据获取的过程。3.7 数据传输系统 T/CES 1502022 2 简称数传，指将无人机飞行状态从无人机天空端传到地面控制端所使用的通信链路以及配套协议。3.8 图像传输系统 video transfer system 简称图传，指将无人机载荷的视频数据从无人机端传到地面控制端所使用的通信链路及配套协议。3.9 RTK real-time kinematic 此处特指实时处理基准站和无人机定位模块间载波相位观测量的差分方法，能够让无人机系统在户外实时得到厘米级定位精度。3.10 人口稠密区 densely populated area 指城镇、村庄、繁忙道路或大型露天集会场所等区域。3.11 重点地区 key area 指军事重地、核电站和行政中心等关乎国家安全的区域及周边，以及地方政府临时划设的区域。3.12 电子围栏 electronic fence 指为阻挡即将侵入特定区域的航空器，在相应电子地理范围中画出特定区域，并配合飞行控制系统、保障区域安全的软硬件系统。3.13 UTM 投影 UTM projection 指通用墨卡尔投影是一种地图投影方式，属等角横轴割圆柱投影，因投影圆柱与地球相割，中央经线投影后的长度比为 0.999 6，投影带各部分的长度变形比较平稳。4 无人机自主巡检作业系统组成及配置要求 4.1 无人机飞行系统配置要求 参考 AC-91-FS-2015-31 轻小无人机运行规定（中国民用航空局飞行标准司）和 GB/T 380582019民用多旋翼无人机系统试验方法的参数标准，无人机飞行系统符合如下要求：a）应采用类及以下无人机开展自主巡检及路径点采集工作，其中人口稠密区应采用类无人机开展自主巡检工作；b）应采用具有差分定位功能的无人机开展路径点采集和自主巡检工作，定位精度应优于 0.3m；c）在配电线路巡检中应选用电动多旋翼无人机开展工作，为减少次生灾害，不建议使用油动无人机开展自主巡检工作。4.2 巡检作业载荷配置要求 4.2.1 可见光载荷设备 可见光载荷设备配置要求如下：a）配电架空线路无人机飞行系统的任务设备至少应包括可见光载荷设备；b）可见光载荷设备重量不大于 1 000g；c）可见光设备分辨率不应小于 2 000 万像素，对于具有 10 倍及以上高倍变焦功能的相机可适当减少，但应能清晰辨识销钉级别部件；d）可见光载荷云台俯仰角度至少应满足90 至 0 区间；e）可见光载荷需为中心点对焦，无法远程控制对焦的载荷设备需具备自动对焦功能。4.2.2 机载激光雷达 机载激光雷达设备要求如下：a）机载激光雷达设备重量不应大于 1 800g；b）应支持类及以下无人机挂载，应具备增稳挂载结构；