多旋翼无人机自动巡检技术规范（征求意见稿）.docx

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1、办生技函202318号附件5Q/cs中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSGIXXXXXX.12023多旋翼无人机自动巡检技术规范（征求意见稿）2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施中国南方电网有限责任公司发布前言II1范围12规范性引用文件13术语定义14自动巡检系统24.1 坐标系统、高程系统和时间系统24.2 点云基础数据34.3 航线规划系统34.4 无人机要求44.5 地面站系统要求55任务航线规划55.1 航线设计基础数据预准备55.2 精细化航线设计55.3 通道航线设计65.4 倾斜摄影点云采集65.5 航线审核发布66巡检作业要求66.1 人员要求66.2 作业准

2、备错误!未定义书签。6.3 环境要求76.4 通信要求76.5 RTK使用要求错误!未定义书签。6.6 现场作业76.7 数据检查与整理87异常情况处理87.1 航线规划异常处理87.2 现场作业异常处理8附录A9附录B11附录C12附录D14,I,1刖百本标准依据GB/T1.1-2009标准化工作规范第1部份：标准的结构和编写规则起草。本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口管理并负责解释。本标准负责起草单位：南方电网数字电网研究院有限公司、广东电网有限责任公司本标准主要起草人：根据贡献度送审稿填写多旋翼无人机自动巡检技术规范1范围本规范规定了电网设备无人机自动巡检的系统组成、作

3、业流程、作业场景、异常处置。本规范适用于IokV及以上电压等级输变配电网设备的多旋翼无人机自动巡检作业，作业场景包括交直流架空输电线路、架空配电线路、户外变电站、电缆终端场站及通道等。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。CCAR-91R3一般运行和飞行规则CCAR-93TM-R2中国民用航空空中交通管理工作规则GB/T18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范GB/T26859电业安全工作规程电力线路部分D1/T306.3IooOkv变电站运行规程第

4、3部分：设备巡检D1/T572电力变压器运行规程D1/T573电力变压器检修规范D1/T596电力设备预防性试验规程D1/T741架空输电线路运行规程D1/T1248架空输电线路状态检修规范D1/T1253电力电缆线路运行规程D1/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术规范CH/T2008全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范CH/T2009-2010全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范CH/Z3001无人机航摄安全作业基本要求CH/Z3002无人机航摄系统技术要求CH/Z3005低空数字航空摄影规范CH/T3014数字表面模型机载激光雷达测量技术规程CH/T8024机载激光雷达数据

5、获取技术规范3术语定义3.1实时动态测量rea1-timekinematic；RTK一种全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，可在野外实时得到厘米级定位精度。RTK工作模式分为单基站RTK与网络RTK,其中单基站RTK适合无移动蜂窝信号区域，网络RTK适合有移动蜂窝（4G/5G）或自组网网络区域。CHT2009-2010,定义3.13.2动态后处理技术postprocessedkinematic；PPKPPK即GNSS动态后处理定位技术，是利用多站（移动站、单基站或多基站）、多类（GNSS伪距、载波相位）、多

6、频（1I、12、BKB2等）、多星座（北斗、GPS、GIonaSS等）原始观测量数据，进行事后差分的高精度定位技术。1. 3RTK失锁RTK1ossof1ock是指RTK工作过程中，由于信号阻挡、信号干扰、多路径效应等原因造成的RTK系统无法正常工作，无法输出高精度定位的固定解。3. 4高精度点云high-precisionpointc1oud在CGCS2000/WGS84绝对坐标系下，由激光雷达或倾斜摄影技术获取符合自动巡检精度要求的点云数据。4. 5点云密度pointc1ouddensity投影面上每平方米的点云数量。5. 6自动巡检automaticpatro1无人机按照预先规划的航线，

7、在GNSS、INS/GNSS等组合导航技术的支持下，自主执行巡检任务,包括精细化巡检、通道巡检、倾斜摄影点云采集等模式。6. 7精细化巡检finepatro1无人机使用可见光相机、红外热像仪等装置对电网设备本体及附属设施开展近距离巡视和检查。7. 8通道巡检channeIpatro1无人机使用可见光相机对线路及走廊通道进行快速概要检查，检查对象包括导地线异物、杆塔异物、通道内植被、违章建筑、违章施工、通道环境等。8. 9点云采集pointc1oudscanning使用激光雷达、可见光相机等装备，对电网设备开展精细化点云采集建模。9. 10飞行航线airIane指人工规划或者自动生成的无人机飞行

8、路径。10. 11空域航路airspaceroute指年度或者临时向国家空域管理部门申请获批的航空器飞行走向。11. 12航点waypoint指无人机在电力设备飞行轨迹的关键轨迹点，分为动作航点和辅助航点，动作航点执行拍照、录像等指令，辅助航点是为保证飞行安全而设立的过渡点。12. 13倾斜摄影（obiiquephotography）倾斜摄影技术是通过从多个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的目标物顶面及侧视的高分辨率纹理，能够真实地反映地物情况，获取纹理信息，生成真实的三维模型。4自动巡检系统12.1 标系统、高程系统和时间系统系统所涉及的各类矢量图层、高精度点云、目标航点的坐标系宜采用20

9、00国家大地坐标系（CGCS2000）或WGS84坐标系，高程基准应采用大地高（椭球高），测量采用协调世界时（UTC）,所有数据坐标系和高程基准需保证一致。12.2 云基础数据4. 2.1输配电线路设备13. 2.1.135kV及以上输电线路点云采集宜使用多旋翼、直升机或者固定翼激光雷达采集，IOkV-20kV配电线路宜使用多旋翼激光雷达或者倾斜摄影点云采集。13.1 1.2有效点云密度不应小于50点f,应完整覆盖设备本体、交叉跨越、植被等地表信息，杆塔、绝缘子、导地线及挂点、杆塔轮廓应清晰。4.2.1.3点云平面和高程绝对精度中误差不大于20cm,平面和高程相对精度中误差不大于15Cnk4.

10、2.1.410kV-35kV电压等级输电配线路点云覆盖地面带宽不应小于50m,110-500kV电压等级不小于80米，500kV以上输电线路带宽不低于120m。4.2.1.5必要时，500kV及以上线路点云数据宜每3-5年整体更新一次，500kV以下线路宜每2-3年整体更新一次。线路通道内新增建构筑物、交叉跨越及设备本体改扩建后，应进行局部更新。4.2.2场站设备4.2.2.1场站设备宜采用地面激光雷达采集，采集前根据雷达开角，合理设计站位，确保数据完整无遗漏。4.2.2.2点云密度不应小于250点f,场站各种设备轮廓应清晰。4.2.2.3点云平面和高程绝对精度中误差不大于10cm,平面和高程

11、相对精度中误差不大于7cm。4.2.2.4场站局部区域发生改扩建后应及时进行重新扫描。4.3航线规划系统4.3.1基础平台4.3.1.1宜采用三维地理信息系统平台。4.3.1.2宜采用云端构架，支持智能手机、平板电脑、台式计算机等不同智能终端的网页浏览器应用。4.3.1.3加载各类数据后，系统浏览帧频不宜低于30fps,数据加载响应延时低于3s。4.3.1.4系统所有的高精度数据在应用传输过程中必须进行加密，加密位数不得低于128位。4.3.2三维地理信息数据4.3.2.1所提供的卫星影像底图分辨率优于0.5m,高程DEM数据精度应不低于土12m。4.3.2.2应包含所在区域的矢量路网、行政区

12、域、城市乡镇地名数据。4.3.2.3应包含各类空域管制区域矢量数据。4.3.2.4应包含高精度点云、KMu电网设备坐标数据，以及电网设备资产台账数据。4.3.3系统功能4.3.3.1支持自定义三维电子围栏。4.3.3.2在三维空间平台中，支持手动或自动定制航点、过渡点的相关参数，至少包含拍摄点三维坐标、拍摄距离、相机俯仰角、飞机航向角、相机焦距、安全校验距离等参数。4.3.3.3支持航线整体复制后修改、支持不同线路航线合并。4.3.3.4支持航线三维预览及风险点碰撞检测。4.3.3.5支持航线远程下载以及飞行状态信息的实时监控。1）KM1文件利用XV1语法格式描述地理空间数据，适合网络环境下的

13、地理信息协作与共享。4.3.3.6支持航线、点云与飞行航迹的合并预览。4.4无人机要求4.4.1无人机机身要求4.4.1.1无人机系统挂载任务设备在无风环境悬停的最大续航时间应不小于25分钟。4.4.1.2在相对高度100米、无干扰源、无遮挡区域，无人机的有效控制及图像传输距离应不小于5千米。4.4.1.3无人机抗风能力宜不小6级风力；4.4.1.4GNSS导航模块的无人机飞行航迹偏差应不大于4米，悬停控制偏差水平方向不大于1.5米，垂直方向不大于0.5米。4.4.1.5用于精细化巡检的多旋翼无人机应具备RTK定位功能，定位精度水平方向不低于ICm+Ippm”,垂直方向不低于15cm不PPnU

14、4.4.1.6宜具备水平四个方向的避障功能，并且具备自定义避障安全距离。触发避障后，无人机应立即悬停。4.4.1.7支持相机关键参数自定义功能，如ISO、EV曝光值、焦距、测光模式、曝光速度、画幅比例、畸变矫正等。相机存储卡中影像文件名称、上级文件夹名称具备自定义重命名功能。4.4.1.8无人机自动执行航点数量应不低于200个。4.4.1.9无人机应具备无人机（包含飞行坐标、速度、高度、飞行姿态、故障信息等）、任务设备（包含相机参数、云台姿态角度等）、以及控制站（包含操控记录、飞行信息等）的状态信息记录存储、导出及分析工具。4.4.1.10应具备异常情况报警和记录功能，包动力故障、传感器故障、

15、任务设备故障等，飞行控制、电池电压等信号模块或部件发生故障时，地面控制站上应通过明显的声光报警提示，出现影响飞行安全问题应禁止飞行。4.4.1.11当无人机地面遥控链路断开后，无人机须具备离线执行任务功能。4.4.1.12宜具备扩展加装边缘计算接口，以及实时影像数据的远程回传接口。4.4.2任务设备要求4.4.2.1可见光相机基本要求a）相机有效像素不应低于2000万像素；b）相机物理焦距不应低于8亳米或使用具备不低于2倍光学变焦的相机；C）相机支持的存储卡容量不应低于32GB,配备的存储卡读写等级不得低于C1aSS8;d）配备三轴无刷云台，俯仰角度：+30至-90;e）支持照片文件XMPA信息自定义。4.4.2.2红外热成像仪基本要求a）响应波段：814um;b）分辨率应不低于640*480;c）输出帧率应不低于9Hz;d）高增益测温范围应不小于-40。至200;e）对角线视场角应小于60;f）测温灵敏度不应