无人机-人工协同巡视技术体系研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.S1.4007

中国安全科学学报 ›› 2023, Vol. 33 ›› Issue (S1): 169-173.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.S1.4007

无人机-人工协同巡视技术体系研究

程海涛¹(), 刘俊男¹, 武卓琦², 李聪², 张伟豪³

¹ 国网电力空间技术有限公司, 北京 102209
² 中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院,北京 100083
³ 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 福建福州 350007

收稿日期:2023-01-11 修回日期:2023-04-14 出版日期:2023-06-30
作者简介:
程海涛 (1990—),男,安徽淮南人,硕士,工程师,主要从事直升机无人机电力作业、电网数字化方面的研究。E-mail:cheng-haitao@sgga.shcc.com.cn。
刘俊男高级工程师
李聪讲师
张伟豪高级工程师
基金资助:
国家电网有限公司总部科技项目(5500-202121137A-0-0-00)

Research on technical system of UAV and manual cooperative inspection

CHENG Haitao¹(), LIU Junnan¹, WU Zhuoqi², LI Cong², ZHANG Weihao³

¹ State Grid Power and Space Technology Co., Ltd., Beijing 102219, China
² School of Emergency Management and Safety Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China
³ State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd., Fuzhou Fujian 350007, China

Received:2023-01-11 Revised:2023-04-14 Published:2023-06-30

摘要/Abstract

摘要：

为进一步研究无人机-人工协同巡视技术体系,提高无人机-人工协同巡视技术体系的应用价值,系统性地分析人工巡视和无人机巡视的影响因素及指标体系,开展无人机与人工协同巡视技术的特征分析和效果评估。研究表明:人工巡视受到地形状况、天气状况、道路状况、火灾状况、检查对象等5大类因素的影响,而无人机巡视受到除检查对象之外的4大类因素的影响。构建人工巡视的包含18个四级指标的评价体系,以及无人机巡视的包含25个四级指标的评价体系。无人机与人工协同巡视在质量、效率、安全性3方面得到最高等级评分,显著优于单一种类的巡视方式。进一步提高消防灭火工作的高效化、精确化水平。

关键词: 人工巡视, 无人机巡视, 协同巡视, 指标体系, 森林草原火灾

Abstract:

In order to further study the technical system of the unmanned aerial vehicle (UAV) and manual cooperative inspection and improve the application value of the system, the influencing factors and indicator systems of manual inspection and UAV inspection were systematically analyzed. Feature analysis and effect evaluation of UAV and manual cooperative inspection technology were conducted. The results show that manual inspection is influenced by five major factors including terrain conditions, weather conditions, road conditions, fire conditions, and inspection objects, while UAV inspection is influenced by terrain conditions, weather conditions, road conditions, and fire conditions. An evaluation system consisting of 18 four-level indicators for manual inspection, as well as that consisting of 25 four-level indicators for UAV inspection were constructed. UAV and manual cooperative inspections have received the highest scores in terms of quality, efficiency, and safety, and it is significantly superior to a single inspection method, which can further improve the efficiency and precision of fire extinguishing work.

Key words: manual inspection, UAV inspection, cooperative inspection, indicator system, forest and grassland fire

程海涛, 刘俊男, 武卓琦, 李聪, 张伟豪. 无人机-人工协同巡视技术体系研究[J]. 中国安全科学学报, 2023, 33(S1): 169-173.

CHENG Haitao, LIU Junnan, WU Zhuoqi, LI Cong, ZHANG Weihao. Research on technical system of UAV and manual cooperative inspection[J]. China Safety Science Journal, 2023, 33(S1): 169-173.

图/表 5

表1

表2

表3

表4

表5

参考文献 10

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一级影响因素	二级影响因素
地形状况	高山大岭、山地、丘陵、河网泥沼、平地等
天气状况	干燥、高温天气、雷雨、暴风等雪天
道路状况	路况良好、路况中等、路况较差
火灾状况	火灾初起、旺盛期、衰减熄灭
检查对象	森林火灾、草原火灾

一级指标	二级指标	三级指标	四级指标
巡检效益	质量Q	火情勘测率Q1	火灾勘测盲点率
		火情勘测率Q1	火灾勘测辨识率
		火灾救援Q2	指挥、通信
		火灾救援Q2	消防灭火
		隐患识别率Q3	隐患检查辨识率
		隐患识别率Q3	隐患消除率
	安全性S	人身安全性S1	道路运输中安全性
	安全性S	人身安全性S1	巡视过程中安全性
	效率性F	汽车运输效率F1	汽车运输距离
		汽车运输效率F1	汽车运输速度
		巡视效率F2	人工巡视距离
		巡视效率F2	人工巡视速度
	经济性C	直接费C1	车运费用
		直接费C1	人巡费用
		间接费C2	培训费
			管理费
			工伤医疗费
			差旅费

一级影响因素	二级影响因素
天气状况	日常、雨天、雪天、大风、大雾等
检查对象	森林火灾、草原火灾等
地形状况	高山大岭、山地、丘陵、河网泥沼、平地等
道路状况	路况良好、路况中等、路况较差

一级指标	二级指标	三级指标	四级指标
巡检效益	质量Q	火情勘测率Q1	火灾勘测盲点率
		火情勘测率Q1	火灾勘测辨识率
		火灾救援Q2	指挥和通信
		火灾救援Q2	辅助灭火
		隐患识别率Q3	隐患检查辨识率
		隐患识别率Q3	隐患消除率
	安全性S	人身安全性S1	道路运输中安全性
		人身安全性S1	巡视过程中安全性
		设备安全性S2	道路运输中无人机安全性
			巡视过程中无人机安全性
			巡视过程调控设备安全性
	效率性F	汽车运输效率F1	汽车运输距离
		汽车运输效率F1	汽车运输速度
		飞行运输效率F2	航线规划效率
		飞行巡视效率F3	无人机巡视距离
		飞行巡视效率F3	无人机巡视速度
	经济性C	直接费C1	车运费用
			人工操作费用
			无人机巡视费用
		间接费C2	设备摊销费
			设备维修费
			工伤医疗费
			差旅费
			培训费
			管理费

评估指标	评估结论
评估指标	人工巡视	无人机巡视	无人机与人工协同巡视
质量	较低	较高	高
效率	较低	较高	高
安全性	较低	较高	高
经济性	较高	较低	中等

无人机-人工协同巡视技术体系研究

Research on technical system of UAV and manual cooperative inspection

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