ICS 29.240.20 CCSF23


DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/T 2236—2021

架空电力线路无人机巡检系统 配置导则

Guidelines for the configuration of UAV inspection system for overhead power lines

2021-01-07 发布                               2021 -。7-01 实施

国家能源局发布

学兔兔 www. bzfxw. com 标准下裁

目 次

前言

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4无人机分类

5装备功能和性能要求

6不同作业类型装备配置

7作业人员配置

附录A(规范性)特殊环境作业保障设备配置要求

附录B(资料性)不同机型作业人员推荐配置

_ut_        —1—

IJ       

本文件按照GB/T 1.1-2020^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。

本文件由中国电力企业联合会提出。

本文件由全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会(SAC/TC 202/SC 1)归口。

本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、广东电网公司电力科学研究院、国网江苏省电力有 限公司、国网湖北省电力有限公司、国网安徽省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司、国网重庆市电 力公司、国网吉林省电力有限公司、国网山东省电力公司、内蒙古电力(集团)有限责任公司航检分公司、 国网安徽省电力有限检修分公司。

本文件主要起草人:付晶、刘敬华、蔡焕青、彭波、高超、周立玮、严波、邵瑰玮、马建国、周啸宇、李睿、 陈俊吉、刘壮、彭向阳、昌国际、孙晓斌、王永强、戴永东、陈怡、郭可贵、周杰、侯飞、张益霖、周町、丁建。

本文件为首次发布。

本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条 一号100761)

架空电力线路无人机巡检系统配置导则

1范围

本文件规定了架空电力线路无人机巡检系统所用的无人机分类、装备功能和性能要求、不同作业类 型装备配置和作业人员配置等。

本文件适用于利用无人机开展的架空电力线路巡视、检测、检修作业,其他无人机作业可参照采用。

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 2900.51电工术语架空线路

GB/T 7258机动车运行安全技术条件

GB/T 26859电力安全工作规程电力线路部分

GB/T 35018民用无人驾驶航空器系统分类及分级

DL/T741架空输电线路运行规程

DIVT 1578架空输电线路无人直升机巡检系统

3术语和定义

GB/T 2900.5KDL/T 741DL/T 1578界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

架空电力线路无人机巡检系统 unmanned aerial vehicle (UAV) inspection system for overhead power lines

利用无人机搭载可见光成像仪(包括可见光相机、可见光摄像机)、红外成像仪等任务设备,完成架空 电力线路巡视、检测、检修任务的作业系统。

3.2

多旋翼无人机 multi rotor UAV

3个及以上动力驱动旋翼产生飞行升力的无人驾驶航空器(不包括带尾桨型式),通常有四旋翼、 六旋翼和八旋翼等结构。

3.3

固定翼无人机fixed wing UAV

一种动力驱动的重于空气的无人驾驶航空器,其飞行升力主要由给定飞行条件下保持不变的翼面 产生。

3.4

无人直升机 unmanned helicopter

山在垂直轴上一个或多个水平旋转的旋翼提供升力和推进力飞行的无人驾驶航空器,通常为单旋翼 带尾桨型式。

3.5

空机重量 empty weight of UAV

无人机机体、电池、燃料容器等固态装置的重量总和,不含填充燃料和任务载荷的重量。

3.6

实时动态定位 real-time kinematic;RTK

基于载波相位观测值的实时动态定位技术,实时提供无人机在指定坐标系中的三维定位结果。

3.7

飞行数据记录模块 flight data record module

通过唯一设备识别码与飞行控制系统数据交互,采集飞行状态参数并可独立获取实时位置信息的 装置。

3.8

设备精细巡检fine inspection

对架空电力线路本体和附属设施等进行全面巡视以检査电力线路设备缺陷。

3.9

通道环境巡检corridor inspection

对架空电力线路通道环境状况进行巡视检查。

3.10

操控手 manual operator

利用遥控器以手动或增稳模式控制无人机巡检系统的作业人员0

3.11

程控手 program operator

利用地面站以增稳或全自主模式控制无人机巡检系统的作业人员。

3.12

任务手 mission operator

利用机载任务设备对巡检目标开展拍照、摄像等巡检作业任务的作业人员。

4无人机分类

4.1按照机型分类,无人机可分为多旋翼无人机、,固定翼无人机、无人直升机和其他型无人机。

4.2按照动力来源分类,无人机可分为电动型、油动型和其他型无人机。

4.3按照空机重量和最大起飞重量分类,无人机可分为I型、U型、IH型、IV型和V型无人机。具体分类 依据可参见GB/T 35018

4.4根据应用场景和技术配置分类,多旋翼无人机可分为高配、中配和标配多旋翼无人机。髙配多旋翼 无人机用于远距离(一般为1000 m及以外)巡检作业,中配多旋翼无人机用于中近距离(一般为500 m 1000 m)巡检作业,标配多旋翼无人机用于近距离(一般为500 m以内)巡检作业。

5裝备功能和性能要求

5.1无人机通用配置要求

5.1.1无人机应配置机载飞行控制系统,支持全自主、增稳和手动三种飞行控制模式,具备任务规划和 三维坐标程控飞行功能。

5.1.2无人机应配置任务设备,任务设备应具有减振、增稳功能,替换操作应便捷。任务设备可根据任 务类型选配可见光成像仪(包括可见光相机和可见光摄像机)、红外成像仪、激光雷达、紫外检测仪、合成 孔径雷达、多光谱成像仪及辅助检修装置等。

5.1.3人机应配置测控与通信系统,可对无人机和机载设备工作状态进行遥测和遥控,具备对视频影 像的全向、实时传输功能。

5.1.4无人机应配置自检功能和安全保护功能,具备飞行区域限制、一键返航、链路中断返航和异常报 警等功能。

5.1.5无人机应配置地面站系统,地面站系统应至少包括一个独立的的遥控手柄和一个地面显控系统。

5.1.6无人机的机身上应配置航行灯。

5.1.7无人机应配置存储空间足够的插拔式存储设备。

5.1.8无人机宜具备避障设备或防撞功能。

5.1.9无人机宜釆用锂电池作为无人机动力设备、任务设备和地面站的动力来源,各类电池在充电及储 运状态下应具备防爆、阻燃等安全措施。

5.1.10无人机应配置卫星导航定位模块,支持北斗卫星导航系统、GPS导航定位模式。

5.1.11电动型无人机的动力电池应具备电量(电压)显示和异常报警功能,电池充电操作方便,具备多 组电池同时充电功能。

5.1.12油动型无人机宜选择常用民用燃料,例如煤油、0号柴油、93(92)号、97(95)号汽油等,其存储、使 用应符合国家相关安全规定。油箱应具备抗冲击性和防腐蚀性。

5.2多旋翼无人机专用配置要求

5.2.1高配与中配多旋翼无人机应配置高精度实时动态定位RTK)模块,标配多旋翼无人机宜配置 R1K模块。

5.2.2若具备RTK功能,多旋翼无人机水平定位精度不应大于10 cm,垂直定位精度不应大于20 cm ; 全自主飞行模式下,与给定航线的飞行控制偏差不大于lm,标准差不大于0.5

5.2.3若具备RTK功能,多旋翼无人机应配置无人机数据接口,具备航线下载功能,可将无人机飞行 数据及巡检数据导出。地面站可存储、检索、编辑和调用历史航线。调用历史航线工作时,多旋翼无人机 巡检系统应按航点序号顺序执行航点信息中记录的无人机飞行和载荷等动作。

524多旋翼无人机应具备定时、定点拍照功能。

5.2.5高配、中配、标配多旋翼无人机应满足表1中的各项性能指标要求。

1不同类型多旋翼无人机配置要求

无人机类型

标配多旋翼无人机

中配多旋翼无人机

高配多旋翼无人机

空机重量

______kg____

<2

<10

适应环境亙屈 _______r_______

2。〜65

—4065

—40~65

1 (续)

无人机类型

标配多旋鬟无人机

中配多旋翼无人机

高配多旋翼无人机

适应最高海拔 m

3000

5000

5000

续航时间(25 C) tnin

25

>30

235

瓦罷 m/s

>8

^10

>10

测控距离(4m5 m高度) km

2

4

销钉级目标拍摄能力

10 m处拍摄销钉清晰可见

10 m处拍摄销钉清晰可见

20 m处拍摄销钉清晰可见

5.2.6多旋翼无人扒应配置满足6个架次正常作业任务的动力电池。任务设备电池及地面站电池等的 单次使用时间不应低于该机型的6倍最大续航时间(满载工作状态)。充电设备可同时对所有工作电池 进行充电。

5.3固定翼无人机专用配置要求

5.3.1固定翼无人机应支持自主起飞、降落功能。

5.3.2固定翼无人机宜配置垂直起降系统,也可同时具备其他起降方式;宜配置备用起降装置或紧急伞 降装置。

5.3.3固定翼无人机应支持手动拍照和定时、定点、定距自动拍照,支持全程摄像。

5.3.4电动型固定翼无人机应满足以下要求:

a) 续航时间应大于lh,巡检半径宜大于30 km-50 km,以满足中短航时、小范围的通道巡检、应急 巡检和灾情普查要求。

b) 动力、任务设备和地面站电池配置数量应能保证正常作业需求,在充电及储运状态下应有防爆、 阻燃等安全措施。

5.3.5油动型固定翼无人机应满足以下要求:

a) 续航时间应大于2 h,巡检半径宜大于60 km-100 km,以满足长航时、大范围的通道巡检、应急 巡检和灾情普査要求。

b) 应配置防爆燃油桶和机油桶,宜随车存储不少于3次正常巡检任务需要的燃油,并配备防爆抽 油泵。

5.3.6固定翼无人机搭载的可见光相机应具备高分辨率照相和摄像功能。可见光相机在作业真高 200 m时,拍摄的图像能识别航线垂直方向上两侧各100 m范围内的0.5 mX0.5 m静态目标,拍摄的视 频能识别3mX3m的静态目标。

5.4无人直升机专用配置要求

5.4.1无人直升机应配置图像传输系统,图像清晰度应能满足巡检要求(标清及以上〉,延时不宜超过

300 mso

5.4.2无人直升机可配置任务光电吊舱,光电吊鲍应具有减振、增稳功能。

5.4.3无人直升机可配置高清可见光相机,应支持手动拍照和步进拍照,在距离目标50 m处获取的可 见光图像可清晰辨识销钉级缺陷

5.4.3无人直升机可配置红外检测设备。红外检测设备宜兼具可见光与红外传感器功能,可见光相机 有效像素不低于2000万,红外传感器的有效像素数不低于30万。在距离目标50 m处获取的红外视频 和红外热图可清晰分辨输电线路发热缺陷点,热图数据应能存储。

5.5保瞳设备配置要求

5.5.1现场作业应配置风速仪、望远镜、备用电源和手持式导航定位仪等飞行保障设备。

5.5.2应配置电池充电设备、电池电压检测仪以及维护保养等专用工器具,配置充足的备品备件,应满 足日常维护保养要求。

5.5.3根据作业需求应配置灭火器、防静电手套、电池防爆箱、警戒带等安全设备和用具。

5.5.4低温、高海拔、高寒、无人区等特殊环境下的促障设备按附录A要求配置。

5.5.5无人直升机应配置专用储运、测控车辆,车辆应满足GB/T 7258相关要求,并配备用于无人机固 定和防震的装置。

5.5.6多旋翼无人机和固定翼无人机宜配置固定作业平台或移动作业车。

5.5.7宜配置无人机智能库房,具备岀入库管理、电池充放电智能管理等功能。

6不同作业类型装备配置

6.1基本原则

6.1.1利用无人机开展架空电力线路巡视、检测、检修作业,应根据作业类型、作业现场环境温度和海拔 等条件选择无人机类型。

6.1.2架空电力线路巡检作业用无人机应优先考虑电动型无人机。

6.1.3利用无人机开展架空电力线路巡检作业,应配置满足信息安全要求的第三方飞行数据记录模块, 可自动向后台监控模块发送无人机实时位置信息。信息安全要求应包含物理安全、网络安全、应用安全、 数据安全及备份恢复的相关要求。

6.2设备精细巡检装备配置

6.2.1设务精细巡检应配置多旋翼无人机。若开展自主巡检,应配置具备RTK功能的多旋翼无人机。

6.2.2 一般环境地区线路设备精细巡检可配置标配多旋翼无人机或中配多旋翼无人机,有特殊需求的 也可配置高配多旋翼无人机。

6.2.3低温、高温、高海拔、高寒、无人区等特殊环境下线路精细巡检应配置高配多旋翼无人机。

6,2.4城区、近郊等经济活动密集区线路精细巡检宜配置标配多旋翼无人机。

6.2.5开展精细巡检的无人机可配置可见光相机,也可根据任务类型选配红外成像仪、紫外检测仪等其 他任务设备。

6.3通道环境巡检装备配置

6.3.1通道环境巡检可配置固定翼或多旋翼无人机。长距离的通道环境巡检应配置固定翼无人机,宜 选择垂直起降固定翼无人机;短距离的通道环境巡检可配置多旋翼无人机,一般环境地区可配置标配多 旋翼无人机或中配多旋翼无人机,低温、髙温、高海拔、高寒、无人区等特殊环境下可配置髙配多旋翼无人 机。城区、近郊等经济活动密集区通道环境巡检宜配置标配多旋翼无人机。

6.3.2通道环境巡检无人机宜配置RTK功能。

&3.3可配置可见光相机、激光雷达或倾斜摄影相机等任务设备开展通道隐患检测。

6.3.4宜配置通道环境巡检任务规划及影像拼接软件。

&4故障巡检装备配置

6.4.1故障巡检应配置多旋翼无人机,在电力线路发生雷击、污闪等故障后,釆用可见光相机、红外成像 仪、紫外检测仪等任务设备对输电线路设备开展精细检测。

6.4.2 故障巡检装置配置可參照本文件6.2进行。

6.5特殊巡捡装备配置

6.5.1特殊巡检而配置多旋翼或固定翼无人机,宜配置可见光相机、红外成像仪,也可根据任务类型选 用激光雷达、多光谱成像仪或其他类型任务设备。

6.5.2保电、防范大面积停电事故、防范人身死亡事故、防范重特大设备事故、防范重大网络安全事件、 防范重大火灾事故、防范重特大交通事故、小范围的灾情普查等应配置多旋翼无人机,可参照本文件6.2 进行配置。

6.5.3大范围的灾情普查应配置固定翼无人机,可參照本文件6.3进行配置。

6.6三维模型扫描装备配置                                        ’

6.6.1三维模型扫描可配置高配多旋翼无人机、中配多旋翼无人机或固定翼无人机,无人机应配置 RTK功能。

6.6.2任务设备可配置激光雷达或倾斜摄影相机。

6.6.3三维模型扫描装备应能获取线路本体和通道环境三维点云数据,点云可为激光点云或可见光点 云,点云数据应能存储。

6.6.4应配置三维点云处理及建模软件。线路走廊三维模型扫描点云密度和精度应满足实际应用需 求,三维模型的线路设备应轮廓完整、清晰,结构完整,挂点清晰。

6.7线路验收装备配置

6.7.1线路验收可配置多旋翼或固定翼无人机。

6.7.2线路本体验收应配置多旋翼无人机,可参照本文件6.2进行配置。

6.7,3通道环境验收应配置固定翼无人机,可参照本文件6.3进行配置。

6.7.4线路验收宜配置三维模型扫描装置,可参照木文件6.6诳行配置。

6.8辅助检测检修作业装备配置

6.8.1辅助检测检修作业可配置多旋翼无人机、无人直升机。

6.8.2清除异物、展放导引绳、传递检修物料、喷涂防污闪涂料、检测复合绝缘子憎水性等辅助检测检修 作业应配置髙配多旋翼无人机,可根据任务类型选用喷火吊館、脱扣器、喷涂装置、喷水(雾)吊匏等任务 设备。

6.8.3现场安全监督、作业结果复核等辅助检测检修作业应配置标配多旋翼无人机或中配多旋翼无人 机,可根据任务类型配置可见光相机、警示扬声器等任务设备。

7作业人员配置

7.1按照作业类型和无人机机型,可配置操控手、程控手、任务手、监护人,人员数量根据实际机型进行 配置,不同机型作业人员配置指导意见见附录Bo

7.2作业人员应具有3年及以上架空电力线路运行维护工作经验,掌握线路运维、GB/T 26859等有关 规定,熟悉无人机巡检作业方法和技术,并通过相应机型的操作考核,持证上岗。

7.3多旋翼无人机巡检工作班成员应至少配置操控手和工作负责人,工作负责人可兼任操控手。

7.4固定翼无人机巡检工作班成员应配置操控手和程控手,并由工作负责人统一指挥。

7.5无人直升机巡检工作班成员应至少配置操控手、程控手和任务手,并由工作负责人统一指挥。

7-6当无人机搭载激光雷达、辅助检测检修荷载设备等特殊任务设备时,可根据实际情况增加任务手。

7.7线路运维单位宜配置无人机专(兼)职维护保养人员,无人机维护保养人员应具备相应机型的维护 保养能力。

附录A

(规范性)

特殊环境作业保障设备配置要求

特殊环境作业保障设备配置要求见表A_l°

A.1特殊环境作业保障设备配置要求

特殊环境类型

无人机巡检系统  ________________

捲控器硅胶套

遥控器保温装备

信号增强装备

外置电源

电池恒温箱

电池保温貼片

强吸水材料

一低温作业―

.

. 一

.

.

.

-高海拔作显-

O

O

一 .

.

.

.

高寒作业—

.

• _

.

.

.

. _

无人区论亙_

.

-•-

注:0表示必配枣示捋配。__________________________________________

附录 B

(资料性)

不同机型作业人员推荐配置

不同机型作业人员推荐配置见表B.1

B.1不同机型作业人员推荐配置

__________tɑs__________

操控手

程控手

___任务手___

监护人

高配多旋翼无人机 —

一  中配多旋翼无人机  一

V

V

标配亥孟疝人机

Z7

Z7

固定翼无人机

一/

-

无人直升机   一

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其他机型    —

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中 华人民 共和国 电力行业标推

架空电力线路无人机巡检系统配置导则

DL/T 2236—2021

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(北京市东城区北京站西街19100005 hnp^/wwwɪeepp,sgeeɪeom en)

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20217月第一版  20217月北京第一次印刷

S80毫米X1230毫米 16开本 0.75印张 26千字

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