输电线路耐张线夹施工质量图像识别工具
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01
成果背景及意义
输电线路作为电力工业的重要基础设施，是电网的重要组成部分，其安全稳定运行关系到电力系统的可靠性和国民经济的持续发展。输电线路中的关键部件，若施工工艺出现问题会危及整个电网运行的稳定性。因此，对其施工工艺外观识别方法的研究与自动识别工具的研制尤为重要。
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目前，对输电线路关键部件的识别主要采用运检人员登塔出线检查和X射线成像法进行检测。运检人员登杆检查工作量大、效率低；X射线成像法是检测直观、缺陷容易定性、但是这种方法检测成本高，且线路必须停电，难以满足线路大规模质量普查。
针对以上问题，本项目依照《输变电工程架空导线（800mm2以下）及地线液压压接工艺规程》(DL/T 5285-2018)，通过现场比对及压接试验研究，研发出一种基于耐张线夹压接区与不压区的比例关系等外观要素自动识别方法及软件，该方法可通过无人机巡视拍照，快速、自动判定压接工艺是否符合压接规范，从而为耐张线夹的质量管控检查节省大量的时间与人力。
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02
成果原理及有效性验证
2.1 成果原理
压接区与不压区交界位置作为判断是否合格的控制区域，零部件首尾端及零部件中心线用红色线条表示，各区域合格范围(如图中A区、凹槽前端、凹槽后端)分别用矩形框表示。
检测方法
软件
▼
检测工具
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2.2 有效性验证
为判断本工具的的有效性，本项目选择6种不同型号的液压型耐张线夹进行试验研究，每种型号的液压型耐张线夹制作1种符合标准的样品，以及10种存在不同缺陷的试验样品，并将制作好的模板来判断10种存在不同缺陷的液压型耐张线夹是否合格。最后采用X射线检测耐张线夹是否合格。通过两者试验对比来验证本工具的有效性。
(b)缺陷样品
(c)标准模板
由两种工具检测结果对比可知，两种工具检测识别结果一致，证明了本项目研发工具的有效性。
通过对所有样品进行对比分析验证后，本工具识别准确率为95%，极大地节省了成本，提高了工作效率。
由于本项目试验样品数量限制，导致检测准确率较低，且耐张线夹试验型号90%以上为汕头局运行线路耐张线夹型号。今后研究过程中将增加试验样品数量，同时补充各种类型耐张线夹。
03
现场应用
▲图 500kV胪汕甲线，重要交叉跨越耐张线夹检测
（点击放大阅读）
04
经济效益分析
直接效益：
500kV胪汕甲线10基重要交叉跨越耐张塔，四分裂导线，每基24个耐张管，共240个耐张管。
间接效益：
05
应用情况及推广前景
推广前景
创新型验证
本成果在项目验收后的应用过程中，与广东电网有限责任公司机巡管理中心专家一起进行了进一步探索结合自动驾驶、图像AI识别、前端识别的可行性，形成了基于自动驾驶与图像前端识别的输电线路耐张线夹外观比例识别方法与自动驾驶系统的新一代成果，并再申请了发明专利3项（已受理），发表论文2篇（已录用）。
有效性验证
推广前景
本项目研发工具成本低且不需停电配合，可以推广应用到所有耐张塔的检测中。
本项目研发工具检测速度快并且可以重复使用，可以实时跟踪施工单位压接质量。
本成果已在多家电力企业应用，并取得较高应用评价，具备全国推广的条件。