輸電線路登桿塔檢查作業中存在的問題與對策研究

孟濱 趙拯 何金 湯世彬 樊瑩 田裕侯 李俊 李泓廷

摘要：輸電線路登桿塔檢查作業需要對桿塔狀態進行全方位檢查，應積極創新登桿塔檢查作業技術手段，解決傳統作業模式下存在的問題。文章首先對輸電線路登桿塔檢查作業中存在的問題進行分析，進而提出一種無線手持視頻監控裝置的設計與應用，主要解決登桿塔檢查死角耗時問題，提高檢查作業效率。

關鍵詞：輸電線路;登桿塔;檢查作業

前言：在輸電線路登桿塔檢查作業過程中，主要依靠工作人員目視進行檢查。雖然無人機技術也在輸電線路登桿塔檢查作業中得到了應用，但是與人工目視檢查方式相似，也會出現難以觀察到的死角。在現有技術條件下，完成全部檢查作業任務耗時較長，需要根據實際作業需求，加快技術創新，為工作人員提供新的觀測手段。

一、輸電線路登桿塔檢查作業存在的問題

輸電線路登桿塔檢查是運維管理的一項重要工作，需要定期進行登桿塔檢查，完成規定觀察點的檢查任務。在此過程中，可以發現輸電線路桿塔狀態存在的問題，判斷桿塔狀態穩定性，及時發現桿塔存在的隱患，從而采取相應的檢修措施。雖然目前輸電線路智能化管理水平逐漸提升，在桿塔及線路上安裝了各種在線監測裝置，但是登桿塔檢查作業的重要性同樣不能忽視。在傳統檢查作業模式下，主要由工作人員登桿塔進行檢查，或采用無人機設備進行檢查。由于指定的觀察點往往包含一些死角區域，人員或無人機設備無法達到，增加了登桿塔檢查作業的難度。此時需要由工作人員通過帶電作業確認目標觀察點的狀態，不僅增加了作業難度，而且會降低工作效率。有時無法采集到完整的觀察數據，容易對桿塔狀態作出錯誤的判斷，導致部分隱患沒有被及時發現。這些問題都會影響輸電線路的運行穩定性。因此，需要積極創新輸電線路登桿塔的檢查作業技術手段，為檢查作業結果的可靠性及檢查作業效率提供保障[1]。

二、無線手持視頻監控裝置設計及應用

（一）無線手持視頻監控裝置設計

1、設計目的

針對上述輸電線路登桿塔檢查作業存在的問題，通過設計一套無線手持視頻監控裝置，由工作人員隨身攜帶，通過操作裝置自帶的絕緣操作桿，利用操作桿另一端搭載的高清攝像頭，達到延伸工作人員視野的目的，從而解決觀察死角問題?？紤]到輸電線路登桿塔作業的實際需求，在無線手持視頻監控裝置設計過程中，應盡可能減輕裝置重量，方便工作人員攜帶。同時也需要考慮登桿塔特殊的作業環境，做好防電場、磁場干擾設計。通過確保無線手持視頻監控裝置功能和性能的完善性，可以為實際使用提供方便，最大化的滿足輸電線路登桿塔檢查作業需求[2]。

2、組成結構

在無線手持視頻監控裝置設計過程中，裝置組成結構包括全景高清攝像頭、無線視頻發射模塊、畫面采集處理模塊、接收端無線視頻傳輸接收模塊、液晶顯示屏幕、電源模塊和絕緣操作桿等部分。裝置外殼采用金屬材料，可以對內部功能模塊進行保護，防止其被擊穿，從而適應登桿塔作業的強電場和強磁場環境。為滿足登桿塔作業設備的便攜式需求，在各部分構件及材料選擇過程中，優先選擇質量較輕的材料，裝置整體重量較輕，不會明顯增加工作人員的負擔。除了全景高清攝像頭和液晶顯示屏幕外，其余功能模塊均封裝在金屬結構中。工作人員在使用過程中，只需要對高清攝像頭進行調整，打開液晶顯示屏幕開關，就可以實時獲取采集到的畫面。在遇到觀察死角時，可以通過控制絕緣操作桿伸縮，擴大視野范圍，確保數據采集的完整性[3]。

3、主要功能

無線手持視頻監控裝置的主要功能是自動采集和處理觀察圖像。全景高清攝像頭采集到原始圖像后，經過無線視頻傳輸模塊及畫面處理模塊，顯示在液晶屏幕中。在圖像處理過程中，主要采用圖像灰度化處理、雙邊濾波及邊緣檢測技術等。全清高強攝像頭采集到的原始圖像為彩色圖像，其分析處理計算量非常大，為了滿足實時觀測需求，需要采用圖像灰度化處理技術得到灰度圖像，從而降低圖像處理計算量。經過灰度化處理的圖像能夠保留圖像整體色度及亮度等級，保留圖像細節。但是受實際作業過程中的操作影響和環境影響，灰度圖像中會包含許多噪聲點，增加目標結構輪廓辨識難度。因此，在圖像灰度化處理的基礎上，還需要采用雙邊濾波處理方法，對噪聲點進行濾除。在灰度圖像中存在的噪聲點以高斯噪聲為主，雙邊濾波處理方法對其有較好的去除效果，而且能夠保留圖像邊緣特征。最后，通過采用Canny邊緣檢測技術，對圖像邊緣進行檢測，提取其細節特征，得到清晰的觀測圖像。在此情況下，可以為作業人員判斷桿塔裝填提供方便。

（二）無線手持視頻監控裝置應用

1、應用前準備

在無線手持視頻監控裝置的應用過程中，首先要讓作業人員掌握裝置的使用方法。采用上述設計方法實現的無線手持視頻監控裝置使用較為方便，作業人員可以快速掌握其使用方法。在作業前，主要應做好裝置檢查和測試工作，重點應檢查全景高清攝像頭是否清晰、采集的畫面是否能夠正常傳輸、液晶顯示屏幕工作狀態是否正常。同時還要對裝置電量進行檢查，無線手持視頻監控裝置采用大容量鋰電池供電，可以在供電模塊查詢電量。在每次進行檢查時，由于作業時間較長，應將電量充滿后進行使用。此外，考慮到作業人員在登桿塔操作過程中的實際需要，在不使用設備時，應采用配套繩索固定在作業人員身上，避免對作業人員的攀爬過程造成影響。整體而言，無線手持視頻監控裝置的使用較為靈活，通過做好前期準備工作，不會對作業人員的正常操作過程造成影響。

2、登桿塔檢查作業

在登桿塔檢查作業過程中，作業人員應根據預先設定的檢查任務以及觀察點分布情況，掌握需要使用無線手持視頻監控裝置的觀察點。在作業過程中，應注意安全問題。采用安全繩索進行臨時固定后，再使用無線手持視頻監控裝置進行操作。需要使用該裝置的觀察點主要是作業人員無法攀登的區域，在操作過程中，可以通過調節操作桿，使全景高清攝像頭對準觀察區域，自動采集圖像數據。作業人員同時要打開液晶顯示屏幕的開關，實時接受傳輸過來的圖像數據，并對其進行記錄。調整好攝像角度以及操作桿長度后，完全可以實現單手操作，使用較為便利。在作業人員無法達到、無人機難以采集數據的區域，都可以采用無線手持視頻監控裝置開展作業。此外，設備也可以自動對拍攝到的圖像資料進行保存，為桿塔狀態分析提供依據。

3、應用效果

通過采用無線手持視頻監控裝置，能夠有效解決傳統作業模式下的觀測死角問題。通過安裝操作桿，可以讓作業人員靈活觀察操作桿另一端的高清攝像頭采集到的圖像，可視區域面積顯著增加。而且在先進的圖像處理技術支持下，也可以提高觀測精準度，方便作業人員快速了解桿塔狀態。在無線手持視頻監控裝置的應用下，每個觀察點的檢查時間可以控制在1到2分鐘左右，檢查作業效率顯著提升。就無線手持視頻監控裝置自身而言，其抵御強電場和強磁場的能力較強，組件安裝拆卸方便，便于攜帶和使用。因此，應積極推廣無線手持視頻監控裝置在登桿塔檢查作業中的應用，解決傳統技術條件下登桿塔檢查存在的問題，進一步提高整體作業水平。

結束語：綜上所述，無線手持視頻監控裝置在輸電線路登桿塔檢查中的應用，能夠有效解決傳統作業模式下存在的問題，自動對采集到的圖像進行傳輸和處理，方便作業人員了解桿塔狀態情況。在無線手持視頻監控裝置的應用下，登桿塔檢查作業效率能夠達到再次提升，避免因部分死角區域觀察困難，浪費作業時間。

參考文獻：

[1]趙立英，王敏珍.輸電線路桿塔接地狀態在線監測技術研究[J].現代電子技術，2019，42（12）：100-103+107.

[2]盧海，劉婷.架空輸電線路桿塔基礎問題及改進對策分析[J].電工技術，2018（20）：36-37+116.

[3]楊德明.輸電線路桿塔結構優化設計的探討[J].山東工業技術，2018（12）：180.

作者簡介：孟濱（1988-），男，本科，工程師 ，從事線路運行檢修工作。