架空輸電線路機巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范講解

1、Q/CSG*-20*架空輸電線路機巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范（試行）二一四年三月2目 次前 言I1范圍12規(guī)范性引用文件13術(shù)語及定義14光電吊艙組成與分類25光電吊艙功能要求26光電吊艙性能指標(biāo)要求47光電吊艙接口要求88檢測試驗與驗收交付要求89標(biāo)示、包裝、運輸和貯存要求1010使用培訓(xùn)、維護和保養(yǎng)要求10附錄12I前 言為規(guī)范架空輸電線路有人直升機/無人機巡檢用光電吊艙的要求，指導(dǎo)中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司（以下簡稱“公司”）有人直升機/無人機巡檢用光電吊艙的設(shè)備選型、試驗驗收、產(chǎn)品包裝運輸?shù)确矫娴墓ぷ?，依?jù)國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)范，特制定本規(guī)范。本規(guī)范編寫單位：南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公

2、司本規(guī)范主要起草人：陳曉、張巍、張貴峰、陳鵬、陳艷芳、楊鶴猛、張建民、吳新橋、王英潔、王國利、張拯寧、趙克、袁紅衛(wèi)、李超本規(guī)范由公司生產(chǎn)設(shè)備管理部提出并負責(zé)解釋。執(zhí)行中的問題和意見，請及時反饋至公司生產(chǎn)設(shè)備管理部。I架空輸電線路機巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范（試行）1 范圍本技術(shù)規(guī)范（以下簡稱規(guī)范）適用于公司架空輸電線路有人直升機、中大型無人機巡檢用光電吊艙的選配。本規(guī)范對光電吊艙的組成與分類、功能、性能指標(biāo)、檢測試驗、驗收交付、包裝、運輸、貯存、培訓(xùn)、維護和保養(yǎng)等做出了具體說明和要求。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括

3、勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。GB/T658 -2012 電子測量儀器通用規(guī)范GB /T 191 包裝儲運圖示標(biāo)志DL/T288 架空輸電線路直升機巡視技術(shù)導(dǎo)則DL/T664 帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范DL/T345 帶電設(shè)備紫外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則QJ 2245-1992 電子儀器和設(shè)備防靜電要求HB 6434-2001 機載電子設(shè)備接口設(shè)計基本要求HB 5662-1981 飛機設(shè)備電磁兼容要求及測試方法HB 6167-1989 民用飛機機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法GB 4208-2008 外殼防護等級（IP代碼）RTCA/DO-160F En

4、vironmental Conditions and Test Procedures for Airborne EquipmentRTCA/DO-178C Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification3 術(shù)語及定義以下術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1 紅外熱像儀Thermal Infrared Imager將被測物體或目標(biāo)紅外輻射能量分布轉(zhuǎn)換為可見的熱分布場圖像的成像儀器設(shè)備。3.2 紫外成像儀Ultraviolet Imager能夠?qū)Ρ粶y物體或目標(biāo)在電暈、閃絡(luò)或電弧放電過程中輻射的紫外線進行感應(yīng)，

5、并轉(zhuǎn)換為可見的放電點分布圖像的成像儀器設(shè)備。3.3 陀螺穩(wěn)定平臺Gyroscope-stabilized Platform用于承載光電傳感器并利用陀螺儀保持其穩(wěn)定的裝置。3.4 光電吊艙Optoelectronic Pod將可見光相機、可見光攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀等一種或多種光電傳感器集成于陀螺穩(wěn)定平臺，并可掛載于機體下方的密閉化設(shè)備，一般為球形或圓柱形。3.5 顯控設(shè)備Control and Display Equipment用于接收和顯示光電吊艙狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并控制光電吊艙執(zhí)行任務(wù)的整套設(shè)備，一般包含顯示器和控制器。3.6 轉(zhuǎn)接支架Adapter Bracket轉(zhuǎn)接支架（減震支架），

6、是實現(xiàn)吊艙減震器與飛機支架的機械連接的支架，使吊艙安裝孔位與飛機安裝孔位得以匹配。4 光電吊艙組成與分類4.1 光電吊艙組成（1） 光電吊艙應(yīng)包括陀螺穩(wěn)定平臺、光電傳感器、顯控設(shè)備和配套軟件；（2） 光電傳感器應(yīng)為可見光相機、可見光攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀等一種或多種組合。4.2 光電吊艙分類根據(jù)光電吊艙的重量和搭載平臺分為兩大類：大型光電吊艙、中型光電吊艙。詳見附錄A。5 光電吊艙功能要求5.1 可見光相機功能要求（1） 對巡視目標(biāo)區(qū)域進行高清可見光真彩色拍照；（2） 支持手動、自動拍照，具備自動對焦功能；（3） 相機鏡頭可更換；（4） 照片可在機載端保存并導(dǎo)出。5.2 可見光攝像機功

7、能要求（1） 對巡視目標(biāo)區(qū)域能進行可見光真彩色攝像；（2） 有人直升機搭載的光電吊艙配置高清可見光攝像機；（3） 可實時輸出可見光視頻；（4） 鏡頭焦距可調(diào)節(jié)；（5） 支持曝光補償、增益、白平衡、聚焦的自動控制和手動控制；（6） 視頻應(yīng)可在機載端保存并導(dǎo)出。5.3 紅外熱像儀功能要求（1） 可獲取巡視目標(biāo)的紅外視頻和熱圖數(shù)據(jù)；（2） 具備測溫功能；（3） 制冷紅外熱像儀應(yīng)采用變焦鏡頭；（4） 具備自動對焦功能；（5） 支持偽彩顯示，并可實時輸出，在顯控設(shè)備實時顯示時，可標(biāo)出溫度最高點位置及溫度值；（6） 紅外視頻和熱圖數(shù)據(jù)可在機載端保存并導(dǎo)出。5.4 紫外成像儀功能要求（1） 對巡視目標(biāo)能進行

8、紫外和可見光雙通道同步成像；（2） 在巡視距離內(nèi)能探測并捕捉電暈放電和表面局部放電；（3） 可實時輸出標(biāo)清視頻；（4） 紫外數(shù)據(jù)可在機載端保存并可導(dǎo)出。5.5 陀螺穩(wěn)定平臺功能要求（1） 可集成一個或多個光電傳感器；（2） 傳感器瞄準(zhǔn)線相對于陀螺穩(wěn)定平臺的方位角、俯仰角可控制。（3） 陀螺穩(wěn)定平臺應(yīng)具備自鎖功能。5.6 顯控設(shè)備功能要求（1） 顯控設(shè)備應(yīng)與光電吊艙配套，裝備于有人直升機機艙或無人機地面站；（2） 顯控設(shè)備與吊艙直連，實現(xiàn)吊艙全部功能，并能夠獨立完成對光電吊艙主要功能項的測試；（3） 顯控設(shè)備通過數(shù)據(jù)鏈與吊艙連接，實現(xiàn)吊艙全部功能，并接收和顯示光電傳感器數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；（4） 顯

9、示設(shè)備應(yīng)采用高亮屏，并在強光下能清晰顯示；（5） 控制器符合人機工程學(xué)設(shè)計，便于操作；（6） 顯示設(shè)備宜具有分屏功能，同時顯示可見光和紅外視頻進行對比，便于缺陷識別。5.7 其他功能要求（1） 具有手控和自動跟蹤模式：手控模式依據(jù)操作人員輸入的控制信息，吊艙能夠指向巡檢目標(biāo)；自動跟蹤模式可實現(xiàn)對巡檢目標(biāo)的鎖定和自動跟蹤；（2） 在紅外和可見光視頻上疊加當(dāng)前日期、時間、經(jīng)度、緯度、海拔高度、速度、吊艙方位角、俯仰角，具體要求見附錄B；（3） 具有自檢功能，可在顯控設(shè)備上顯示自檢結(jié)果；（4） 提供熱圖數(shù)據(jù)分析軟件，可將熱圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為規(guī)定格式的文件，具體格式要求見附錄C。6 光電吊艙性能指標(biāo)要求6.

10、1 檢測性能要求（1） 可見光圖像檢測效果要求如下：表 1可見光圖像檢測效果序號光電吊艙種類搭載飛機平臺類型檢測效果1.大型有人直升機/大型無人直升機距離目標(biāo)50m處可清晰反映銷釘級缺陷（可清晰識別長度10mm的銷釘）2.中型中型無人直升機距離目標(biāo)30m處可清晰反映銷釘級缺陷（可清晰識別長度10mm的銷釘）3.中型固定翼無人機可清晰反映電力通道周邊災(zāi)情、違章建筑、施工等情況（2） 紅外檢測效果要求：巡視距離50m時，檢測線路設(shè)備溫度的絕對誤差2K，并可判別線路設(shè)備0.5K的相對溫差；（3） 紫外檢測效果要求：巡視距離50m時，可探測并捕捉電暈放電和表面局部放電。6.2 電源及功耗要求（1） 電

11、源電壓：應(yīng)使用機載發(fā)電機供電（28V DC20%），紋波系數(shù)3%；（2） 峰值功耗：低于飛機平臺提供的載荷負載功率，大型吊艙400W，中型吊艙180W；（3） 平均功耗：低于峰值功耗的80%。6.3 重量和尺寸要求重量和尺寸要求參見附錄A。6.4 維修性要求（1） 平均修復(fù)時間（MTTR）0.5h；（2） 標(biāo)準(zhǔn)件、通用件具有良好的互換性。6.5 安全性要求（1） 接口有明顯的標(biāo)識標(biāo)志，防止誤接；（2） 符合QJ 2245-1992電子儀器和設(shè)備防靜電要求；（3） 軟件符合RTCA/DO-178CSoftware Considerations in Airborne Systems and Eq

12、uipment Certification。6.6 保障性要求（1） 需要防護的部位應(yīng)采取相應(yīng)的防護措施（如窗口蓋、布罩等）；（2） 供貨方應(yīng)提供備品備件清單，以表格形式列出備品備件的名稱、重要等級、價格、采購周期、采購?fù)緩降纫亍?.7 使用環(huán)境要求（1） 工作溫度：-20+55；（2） 貯存溫度：-20+65；（3） 相對濕度：90%；（4） 光電吊艙整體防護等級參照GB 4208-2008外殼防護等級（IP代碼）執(zhí)行，不低于IP54；（5） 可在小雨（雪）環(huán)境下短暫使用；（6） 三防（防潮濕、防鹽霧、防霉菌）設(shè)計符合RTCA/DO-160FEnvironmental Conditions

13、 and Test Procedures for Airborne Equipment相關(guān)規(guī)定。6.8 電磁兼容性要求（1） 電磁兼容設(shè)計符合RTCA/DO-160FEnvironmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment相關(guān)規(guī)定，在距500kV及以上交直流輸電線路20m時應(yīng)能正常使用；（2） 電纜采取屏蔽措施，高頻電纜采用雙層屏蔽同軸電纜，傳輸控制信息的電纜應(yīng)采用雙絞線；（3） 符合HB 6167-1989民用飛機機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法中對射頻敏感性的相關(guān)規(guī)定。6.9 可靠性要求（1） 平均無故障時間（MTBF

14、）：大型吊艙300h，中型吊艙150h；（2） 連續(xù)工作時間：8h；（3） 吊艙整機使用壽命：10年；（4） 電路關(guān)鍵部件、芯片、電機、角度傳感器、滑環(huán)、陀螺等核心元器件為工業(yè)級或以上；（5） 紅外制冷器工作時長：2000h；（6） 滑環(huán)工作使用壽命：5,000,000轉(zhuǎn)。6.10 陀螺穩(wěn)定平臺性能要求6.10.1 回轉(zhuǎn)范圍要求（1） 方位角：360連續(xù)；（2） 俯仰角：+15-110（陀螺有效穩(wěn)定范圍為+15-85）。6.10.2 回轉(zhuǎn)速度要求（1） 角速度：60/s；（2） 角加速度：60/s2。6.10.3 穩(wěn)定和跟蹤精度要求（1） 大型光電吊艙穩(wěn)定精度（RMS）：0.025mrad；（

15、2） 中型光電吊艙穩(wěn)定精度（RMS）：0.2mrad；（3） 測角精度（RMS）：1mrad；（4） 跟蹤精度（RMS）：2%視場角。6.11 可見光相機性能要求（1） 光學(xué)靶面對角線尺寸：26mm；（2） 有效像素：1600萬；（3） 鏡頭焦距指標(biāo)要求如下表所示：表2鏡頭焦距指標(biāo)要求序號光電吊艙種類搭載飛機平臺類型鏡頭焦距要求（定焦）1.大型有人直升機/大型無人直升機120mm2.中型中型無人直升機72mm3.中型固定翼無人機18mm-50mm（4） 圖像存儲格式為JPEG、JPEG2000。6.12 可見光攝像機性能要求（1） 標(biāo)清攝像機有效像素：720（H）576（V）；（2） 高清攝像

16、機有效像素：1920（H）1080（V）；（3） 幀率：25fps；（4） 靈敏度：1.1Lux（最大增益，50%視頻輸出時）；（5） 信噪比：50dB；（6） 光學(xué)變焦：10倍以上；（7） 標(biāo)清視頻輸出制式為PAL；（8） 高清視頻接口協(xié)議應(yīng)支持HD-SDI、GiGE、CameraLink、YPbPr中的一種。6.13 紅外熱像儀性能要求（1） 傳感器類型：制冷或非制冷；（2） 有效像素：制冷型320（H）240（V），非制冷型640（H）480（V）；（3） 幀率：25fps；（4） 制冷型短焦距50mm、長焦距200mm，非制冷型焦距（定焦）35mm；（5） 像元尺寸：30m；（6） 熱

17、靈敏度（NETD）：制冷型50mk；非制冷型150mk；（7） 視頻輸出格式為PAL。6.14 紫外成像儀性能要求（1） 傳感器類型：全日盲型紫外探測器；（2） 最小紫外光靈敏度：310-18W/cm2；（3） 紫外/可見光疊加精度：1mrad；（4） 幀率：25fps；（5） 視頻輸出格式為PAL；（6） 圖像存儲格式為JPEG。6.15 顯控設(shè)備性能要求（1） 顯示屏尺寸10；（2） 分辨率1024768。7 光電吊艙接口要求7.1 機械接口要求（1） 吊艙轉(zhuǎn)接支架（減震支架）具有震動隔離的作用，機械強度滿足吊艙掛裝要求；（2） 轉(zhuǎn)接支架（減震支架）在不同飛機平臺之間具有通用性和互換性；（

18、3） 電纜走線充分考慮安裝及檢查的易操作性，布置于吊艙的側(cè)邊；（4） 光電吊艙與飛機平臺機械接口要求見附錄D。7.2 電氣接口要求設(shè)計滿足HB 6434-2001機載電子設(shè)備接口設(shè)計基本要求，吊艙與飛機系統(tǒng)的連接電纜由供貨方提供，電氣接插件需采用標(biāo)準(zhǔn)航空電連接器，規(guī)格要求見附錄E。7.3 通信接口要求通信接口要求詳見附錄F。8 檢測試驗與驗收交付要求光電吊艙應(yīng)通過試驗檢測后驗收交付，性能指標(biāo)應(yīng)滿足要求。試驗報告應(yīng)由具備資質(zhì)的檢測機構(gòu)出具。8.1 出廠檢測出廠檢測應(yīng)出具相應(yīng)檢測報告，報告需清晰說明檢測所用設(shè)備、檢測依據(jù)及檢測結(jié)果。出廠檢測試驗必須包含但不限于以下項目：8.2 功能與性能檢測包含物

19、理特性類和應(yīng)用特性類檢測，其中物理特性類包含尺寸、重量、表面噴涂與損傷、氣密性、電壓、功耗等檢測，應(yīng)用特性類包含可見光、紅外等成像效果檢測。8.3 環(huán)境適應(yīng)性檢測參照HB 6167民用飛機機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法和RTCA/DO-160FEnvironmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment執(zhí)行，試驗項目必須包含但不限于以下項目：（1） 高低溫工作試驗；（2） 高低溫貯存試驗；（3） 振動試驗；（4） 濕熱試驗；（5） 鹽霧試驗；（6） 霉菌試驗；（7） 可靠性拷機試驗（連續(xù)24h以上）。8.4 電磁兼容試驗參照

20、HB 6167民用飛機機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗方法和RTCA/DO-160FEnvironmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8.5 成套性檢驗檢驗光電吊艙全系統(tǒng)的完備性，包括吊艙主體、各傳感器、顯控設(shè)備、線纜與接插件、備品備件、其它輔助設(shè)備及附件和隨機技術(shù)文件等組成內(nèi)容。8.6 驗收檢測試驗8.7 系統(tǒng)適配性檢測光電吊艙（含轉(zhuǎn)接支架）與飛機平臺的裝調(diào)，以及與數(shù)據(jù)鏈、地面站的聯(lián)調(diào)（若有）。8.8 適航認(rèn)證申請（僅對于有人直升機）光電吊艙（含轉(zhuǎn)接支架）及有人直升機上的固定支架由光電吊艙供貨方提供，光

21、電吊艙及固定支架的適航認(rèn)證由供貨方根據(jù)用戶方指定機型，向中國民用航空局申請適航證書。8.9 作業(yè)適用性檢測包括掛飛試驗，驗證陀螺穩(wěn)定平臺的穩(wěn)定性能及可見光、紅外、紫外等傳感器的檢測效果。8.10 傳感器檢校傳感器檢校應(yīng)在交付前進行，試驗項目必須包含但不限于以下內(nèi)容：（1） 可見光相機：綜合畸變差檢校；（2） 可見光攝像機：光軸一致性和視場檢校；（3） 紅外熱像儀：非均勻校正、測溫準(zhǔn)確度標(biāo)定檢驗、溯源；（4） 紫外成像儀：同步性校準(zhǔn)、視場檢驗。8.11 驗收（1） 供貨方需提供用戶認(rèn)可的出廠檢測報告；（2） 對于有人直升機使用的光電吊艙，供貨方需提供中國民用航空局頒發(fā)的適航證書；（3） 供貨方需

22、按要求運至指定地點進行驗收檢測試驗（其中，傳感器檢校試驗由用戶指定是否在入網(wǎng)驗收階段進行），檢測結(jié)果合格并得到用戶認(rèn)可；（4） 在驗收過程中，任意一項技術(shù)要求中的功能或性能指標(biāo)未通過檢測，則該光電吊艙視為不合格。8.12 交付驗收通過后，用戶根據(jù)供貨方提交的全套產(chǎn)品及技術(shù)文件交付清單進行清點入庫，完成交付。9 標(biāo)示、包裝、運輸和貯存要求（1） 光電吊艙及配件的顯著位置應(yīng)有下列永久性標(biāo)志：名稱、型號、重量、出廠編號、出廠日期和生產(chǎn)廠家；（2） 設(shè)備制造完成并通過驗收后應(yīng)及時包裝，否則應(yīng)得到切實的保護，確保其不受污損。包裝應(yīng)符合鐵路、公路和海運部門的有關(guān)規(guī)定，保證正常運輸中不因包裝問題而損壞產(chǎn)品。

23、凡因包裝不良所造成產(chǎn)品損壞應(yīng)由供貨方負責(zé)；（3） 在包裝箱外應(yīng)標(biāo)明：需方的訂貨號、發(fā)貨號、產(chǎn)品名稱、數(shù)量、型號、包裝體總重量及制造廠名、發(fā)貨單位、收貨單位及詳細地址；（4） 包裝應(yīng)能確保各零部件在運輸過程中不致遭到損壞、丟失、變形、受潮和腐蝕；（5） 包裝箱上應(yīng)有明顯的包裝儲運圖示標(biāo)志，注明產(chǎn)品毛重、體積及“小心輕放”、“易碎品”、“向上”、“防潮”等字樣及指示標(biāo)記；（6） 隨產(chǎn)品提供的技術(shù)資料（產(chǎn)品出廠合格證明書、出廠試驗數(shù)據(jù)及安裝使用說明書等）應(yīng)完整無缺；（7） 設(shè)備應(yīng)存放在環(huán)境溫度為-35+60的無強酸堿及其他有害物質(zhì)的庫房中；（8） 其它包裝儲運要求參照GB/T 191包裝儲運圖示標(biāo)志

24、執(zhí)行。10 使用培訓(xùn)、維護和保養(yǎng)要求10.1 使用培訓(xùn)（1） 供貨方需對用戶選派的相關(guān)人員進行培訓(xùn)，并配套詳細的技術(shù)資料、操作使用手冊和培訓(xùn)教材。技術(shù)培訓(xùn)應(yīng)包括設(shè)備構(gòu)成、技術(shù)指標(biāo)、工作原理、設(shè)備安裝、設(shè)備操作、設(shè)備維護、注意事項等內(nèi)容。培訓(xùn)計劃和內(nèi)容應(yīng)得到使用單位認(rèn)可，應(yīng)在產(chǎn)品交付前完成培訓(xùn)；（2） 在現(xiàn)場使用初期，供貨方應(yīng)為使用單位提供至少5次現(xiàn)場飛行技術(shù)指導(dǎo)。10.2 維護與保養(yǎng)供貨方應(yīng)提供詳細的設(shè)備維護保養(yǎng)手冊，明確光電傳感器檢校周期。供貨方負責(zé)技術(shù)支持服務(wù)，具體內(nèi)容包括質(zhì)量保證期內(nèi)的服務(wù)和壽命期內(nèi)維修服務(wù)。10.3 質(zhì)量保證期內(nèi)的服務(wù)（1） 質(zhì)量保證期內(nèi)（2年及以上，質(zhì)量保證期應(yīng)在合同

25、中明確規(guī)定），供貨方應(yīng)設(shè)立專人提供技術(shù)支持與服務(wù)，設(shè)立維修電話；（2） 設(shè)備故障報告后，應(yīng)在24h內(nèi)做出響應(yīng)，必要時48h之內(nèi)派維修人員到現(xiàn)場處理故障；（3） 設(shè)備如需返廠維修，維修時間不超過兩周，否則提供替代作業(yè)設(shè)備；（4） 除未按操作規(guī)程要求或人為性造成設(shè)備損壞外，質(zhì)量保證期內(nèi)應(yīng)免費修理。10.4 壽命期內(nèi)維修服務(wù)（1） 在質(zhì)量保證期外，供貨方仍需有專業(yè)人員對設(shè)備提供技術(shù)支持與服務(wù)；（2） 設(shè)備故障報告后，應(yīng)在24h內(nèi)做出響應(yīng)，必要時應(yīng)派維修人員到現(xiàn)場處理故障。10.5 其它要求（1） 供貨方應(yīng)建立完善的售后服務(wù)體系，做好售后服務(wù)工作。當(dāng)光電吊艙（含轉(zhuǎn)接支架）需適配新的機型時，供貨方應(yīng)配合

26、申請適航證書；（2） 當(dāng)國家通用航空領(lǐng)域的法律、法規(guī)對光電吊艙（含轉(zhuǎn)接支架）的使用提出新的要求時，供貨方應(yīng)配合滿足相關(guān)規(guī)定；（3） 供貨方應(yīng)建立完備的設(shè)備檔案，包括但不限于已供貨的設(shè)備硬軟件版本、出廠和入網(wǎng)檢測報告、歷史故障記錄、歷史維護記錄等。附錄A：光電吊艙分類（規(guī)范性附錄）根據(jù)使用條件，任務(wù)機型和任務(wù)特點，常用的光電吊艙分類如下表所示。表A.1 常用光電吊艙分類光電吊艙分類重量G（含轉(zhuǎn)接支架）光電吊艙組合類型建議搭載飛行平臺光電吊艙尺寸球體直徑高度大型10kgG37kg可見光相機+可見光攝像機+紅外熱像儀+陀螺穩(wěn)定平臺可見光攝像機+紅外熱像儀+陀螺穩(wěn)定平臺紫外成像儀+陀螺穩(wěn)定平臺有人直升

27、機/大型無人直升機400mm580mm中型G10kg可見光相機+可見光攝像機+陀螺穩(wěn)定平臺紅外熱像儀+陀螺穩(wěn)定平臺紅外熱像儀+可見光攝像機+陀螺穩(wěn)定平臺中型無人直升機280mm400mm可見光相機+可見光攝像機+陀螺穩(wěn)定平臺可見光相機可見光攝像機中型固定翼無人機注：上表中光電吊艙載荷尺寸要求均按球形提出，安裝面以上部分高度均不超過50mm，若為其它形狀按照相應(yīng)尺寸接近即可。22附錄B：視頻顯示要求（規(guī)范性附錄）B.1 顯示格式要求表B.1 顯示格式要求序號顯示信息顯示格式要求舉例1.日期MM/DD/YY12/15/20142.時間HH:MM14:203.經(jīng)度E:30(E東經(jīng)，W西經(jīng))E:30.

28、1234564.緯度S:40(S南緯，N北緯)N:40.1234565.海拔高度H:H:50m6.速度V:V:20m/s7.吊艙方位角A:A:50.218.吊艙俯仰角P:P:60.22B.2 顯示位置要求圖B.1 顯示位置示意圖附錄C：熱圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化輸出文件格式要求（規(guī)范性附錄）紅外熱像儀存儲的原始熱圖數(shù)據(jù)，經(jīng)配套熱圖數(shù)據(jù)分析軟件加載，可轉(zhuǎn)化為特定格式的文件輸出，其輸出文件格式要求為二進制，文件命名要求為（ir_）+（當(dāng)前日期）+（當(dāng)前時間）+(_轉(zhuǎn)化輸出序號：1-1000)+（擴展名：.dat），例如2014年1月6日22時59分03秒轉(zhuǎn)化輸出的第10幅紅外熱圖數(shù)據(jù)，則命名為：ir_20140

29、106225903_10.dat，轉(zhuǎn)化輸出文件格式說明如下表所示。表 C.1 熱圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化輸出文件格式文件組成占用行號占用字節(jié)數(shù)說明文件頭017前4個字節(jié)為固定文件頭0x01 0xBC 0x 5A 0x F6，接著4個字節(jié)自定義，分別為圖像有效像素列數(shù)（圖像長）、圖像有效像素行數(shù)（圖像寬）、像素有效比特數(shù)、廠商代號，接著4個字節(jié)為保留字節(jié)，默認(rèn)填充0x 00，最后1字節(jié)為換行符0x0A有效熱圖數(shù)據(jù)1圖像有效像素行數(shù)圖像有效像素列數(shù)的2倍+1每行熱圖數(shù)據(jù)依行序轉(zhuǎn)化，每個像元熱圖數(shù)據(jù)占用2字節(jié)（高比特位補0），則每個圖像有效像素行占用2倍的圖像有效像素列個字節(jié)，最后1字節(jié)為換行符0x0A附錄D：機

30、械接口要求（規(guī)范性附錄）D.1 光電吊艙與飛機平臺連接方式光電吊艙與飛機平臺連接方式有以下四種：（1）吊艙與飛機直連安裝：圖D.1 吊艙與飛機直接連接方式一示意圖（2）吊艙（吊艙頂面高于飛機支架）與飛機直連安裝：圖D.2吊艙與飛機直接連接方式二示意圖（3）吊艙通過轉(zhuǎn)接支架與飛機連接安裝：圖D.3 吊艙通過支架與飛機連接方式一示意圖（4）吊艙（吊艙頂面高于飛機支架）通過轉(zhuǎn)接支架與飛機連接安裝：圖D.4 吊艙通過支架與飛機連接方式二示意圖本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定吊艙支架或轉(zhuǎn)接支架與有人直升機飛機支架連接的機械接口要求，主要包括螺釘尺寸、型號及安裝孔位置要求。D.2 大型光電吊艙與有人直升機平臺機械接口大型光

31、電吊艙與有人直升機飛機平臺的連接方式應(yīng)包含四個安裝孔，安裝孔位螺釘要求：M8內(nèi)六角圓柱頭螺釘，M8自鎖螺母或者M8型六角螺母、8平墊和8彈墊組合。尺寸要求如下圖所示：（1） 安裝孔之間距離為290mm；（2） 飛機支架中間開口形狀不限，可通過直徑為300mm的圓；（3） 若吊艙頂面高于飛機支架，直徑不大于300mm。圖D.5 大型吊艙與有人直升機連接方式示意圖D.3 光電吊艙與無人機平臺機械接口 光電吊艙與無人機平臺之間的機械接口通過轉(zhuǎn)接支架進行連接。轉(zhuǎn)接支架根據(jù)無人機開口尺寸和光電吊艙尺寸進行定制。對于大型無人機使用的光電吊艙在轉(zhuǎn)接支架設(shè)計時，應(yīng)同時考慮裝載在有人直升機上的互換性。附錄E：電

32、氣接口要求（規(guī)范性附錄）光電吊艙電氣接口1（含電源與通信信號部分）應(yīng)滿足以下規(guī)定：采用J599系列航空電連接器，吊艙端插座型號為J599/24FC35PN，配對插頭型號為J599/26FC35SN，線序定義及說明備注如下表所示。表E.1 光電吊艙電氣外接口1線序表管腳定義備注01Reserved保留02Reserved保留03Reserved保留04Reserved保留05DGND數(shù)字地06TXD+RS422吊艙發(fā)送+07TXD-RS422吊艙發(fā)送-08RX+RS422吊艙接收+09RX-RS422吊艙接收-10DGND數(shù)字地11Reserved保留，可用于數(shù)字信號傳輸或調(diào)試12Reserve

33、d保留，可用于數(shù)字信號傳輸或調(diào)試13Reserved保留，可用于數(shù)字信號傳輸或調(diào)試14+28V飛機電源15+28V飛機電源16+28V飛機電源17+28V飛機電源18PGND電源地19PGND電源地20PGND電源地21PGND電源地22Reserved保留，可用于數(shù)字信號傳輸或調(diào)試光電吊艙電氣接口2（僅含視頻信號）應(yīng)滿足以下規(guī)定：采用J599系列航空電連接器，吊艙端插座型號為J599/20FE27SN，配對插頭型號為J599/26FE27PN，線序定義及說明備注如下表所示。表E.2 光電吊艙電氣外接口2線序表管腳定義備注01SD-SDI標(biāo)清串行數(shù)字視頻信號傳輸02HD-SDI高清串行數(shù)字視頻

34、信號傳輸03Y模擬色差Y分量視頻信號傳輸04Pb模擬色差Pb分量視頻信號傳輸05Pr模擬色差Pr分量視頻信號傳輸06PAL標(biāo)清PAL視頻信號傳輸07PAL標(biāo)清PAL視頻信號傳輸附錄F：通信接口要求（規(guī)范性附錄）F.1 控制接口（1） 控制接口采用RS422全雙工串口，用于發(fā)送吊艙遙控數(shù)據(jù)和接收吊艙遙測信息;（2） 波特率應(yīng)設(shè)置為19.2kbps。字節(jié)定義為每字節(jié)8個數(shù)據(jù)位，1個起始位，1個停止位、無奇偶校驗位。F.2 報文規(guī)約F.2.1 光電吊艙下行數(shù)據(jù)（1） 發(fā)送周期：T=40ms；（2） 幀長：20字節(jié)；（3） 下行數(shù)據(jù)字節(jié)定義如下圖3所示。圖F.1 下行數(shù)據(jù)字節(jié)示意圖（4） 報文定義如下

35、表所示。表F.1 光電吊艙下行協(xié)議字節(jié)類型說明1幀頭EB2903系統(tǒng)方位角高8位最高位為符號位，范圍為03604系統(tǒng)方位角低8位5系統(tǒng)俯仰角高8位最高位為符號位，范圍為+15-1106系統(tǒng)俯仰角低8位7視場角大小7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0bit0：電視；1：紅外視場大小，01H-08H為電視檔位，81H-82H為紅外檔位8-19備用自定義，默認(rèn)00H20校驗和3-19字節(jié)的和（取低8位）F.2.2 光電吊艙上行數(shù)據(jù)（1） 事件發(fā)送，在操縱桿控制有效狀態(tài)下T=40ms；（2） 幀長：32字節(jié)；（3） 上行數(shù)據(jù)字節(jié)定義如下圖4所示。圖F.2 上行數(shù)據(jù)字節(jié)示意圖（4）

36、 報文定義如表4所示。表F.1 光電吊艙上行協(xié)議字節(jié)類型說明1幀頭EB2903-31備用自定義，默認(rèn)00H32校驗和3-31字節(jié)的和（取低8位）F.2.3 圖像接口圖像數(shù)據(jù)采用離線傳輸方式，采用標(biāo)準(zhǔn)USB接口，傳輸速率不低于60Mbps，在離線狀態(tài)下讀取可見光相機照片、紅外熱像儀的熱圖數(shù)據(jù)。附錄G：核心元器件產(chǎn)品等級列表（參考性附錄）供貨方應(yīng)提供光電吊艙核心元器件的制造方的產(chǎn)品質(zhì)量等級，包括但不限于以下主要核心元器件：表G.1 主要核心元器件序號核心元器件制造方產(chǎn)品型號產(chǎn)品等級1.電機2.角度傳感器3.滑環(huán)4.陀螺5.紅外制冷器架空輸電線路機巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范編寫說明1 任務(wù)來源及工作過程為規(guī)

37、范架空輸電線路有人直升機/無人機巡檢用光電吊艙的要求，指導(dǎo)中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司（以下簡稱“公司”）有人直升機/無人機巡檢用光電吊艙的設(shè)備選型、試驗驗收、產(chǎn)品包裝運輸?shù)确矫娴墓ぷ鳎旧a(chǎn)設(shè)備管理部提出編制架空輸電線路機巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范。南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司2013年5月成立了編寫小組。編寫小組對該標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則和主要內(nèi)容等問題進行了研討，并依據(jù)國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)范，形成了架空輸電線路光電吊艙技術(shù)規(guī)范初稿，后經(jīng)內(nèi)部審查，形成送審稿。2014年1月公司生產(chǎn)設(shè)備管理部組織專家對其進行了專家評審。2 編寫原則本標(biāo)準(zhǔn)在遵循與國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程協(xié)調(diào)一致的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外光

38、電吊艙制造能力以及價格水平，根據(jù)架空輸電線路直升機/無人機巡檢的實際需求而制定。在光電吊艙的技術(shù)要求上，主要考慮以下幾方面：（1）光電傳感器配置及參數(shù)滿足現(xiàn)場實際巡檢需求；（2）設(shè)計合理，性能穩(wěn)定，維護便利，使用壽命滿足要求；（3）具有良好的互換性和通用性；（4）獲取的巡檢數(shù)據(jù)利于后期處理和應(yīng)用。3 主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)共分10章，6個規(guī)范性附錄，1個參考性附錄，分別是：第1章 適用范圍。第2章 規(guī)范性引用文件。第3章 術(shù)語及定義，確立和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)術(shù)語。第4章 光電吊艙組成與分類。第5章 光電吊艙功能要求，主要針對光電吊艙的主要功能分項描述。第6章 光電吊艙性能指標(biāo)要求，主要對其探測性能

39、，電氣性能，外觀性能，質(zhì)量性能，穩(wěn)定平臺性能，傳感器（可見光相機、可見光攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀）性能，顯控設(shè)備性能提出了要求。第7章 光電吊艙接口要求，針對光電吊艙對外接口作出規(guī)定，包括機械接口、通信接口、電氣接口等。第8章 檢測試驗與驗收交付要求，對出廠檢測試驗、入網(wǎng)檢測試驗、驗收與交付內(nèi)容作出了規(guī)定。第9章 包裝、運輸和存儲要求，主要對任務(wù)載荷設(shè)備的包裝、運輸和存儲進行規(guī)定。第10章 培訓(xùn)、維護和保養(yǎng)要求，主要對任務(wù)載荷設(shè)備的售后和應(yīng)用保障要求進行規(guī)定。附錄A (規(guī)范性附錄) 光電吊艙分類，根據(jù)任務(wù)機型和任務(wù)特點，給出常用光電吊艙類型的重量、尺寸、傳感器配置和適用飛行平臺組合配置建

40、議。附錄B (規(guī)范性附錄) 視頻顯示要求，對實時顯示的視頻格式及位置做了規(guī)定。附錄C (規(guī)范性附錄) 熱圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化輸出文件格式要求，對紅外熱像儀存儲的原始熱圖數(shù)據(jù)經(jīng)配套熱圖數(shù)據(jù)分析軟件加載轉(zhuǎn)化的文件格式做了規(guī)定。附錄D (規(guī)范性附錄)機械接口要求，對光電吊艙與有人直升機/無人機的連接尺寸做了要求。附錄E (規(guī)范性附錄)電氣接口要求，考慮安全緊固性、系統(tǒng)兼容性、功能擴展性等因素，對光電吊艙廠家自定接口與有人直升機/無人機系統(tǒng)之間的電氣外接口作出統(tǒng)一化要求。附錄F (規(guī)范性附錄)通信接口要求，對光電吊艙廠家自定接口與有人直升機/無人機系統(tǒng)之間的通信接口作出統(tǒng)一化要求。附錄G (參考性附錄)核心元器

41、件產(chǎn)品等級列表，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，建議在采購時要求供貨商提供光電吊艙主要元器件的等級。4 光電吊艙的組成與分類（1）有人直升機和大型無人直升機能夠承載較大的任務(wù)載荷，光電吊艙配置23類高分辨率傳感器、長焦距鏡頭、高精度穩(wěn)定平臺，使飛機在較遠的距離完成巡檢任務(wù)，有利于飛行安全；（2）中型無人直升機體積小、重量輕、起降方便，但只能承載較小的任務(wù)載荷，光電吊艙配置12類傳感器、穩(wěn)定平臺，在近距離完成巡檢任務(wù)，工作方式機動靈活；（3）中型固定翼無人機環(huán)境適應(yīng)性強，飛行速度快，主要用于高海拔地區(qū)及惡劣氣象條件的應(yīng)急搶修、災(zāi)情判別，光電吊艙配置可見光傳感器、廣角鏡頭，完成大范圍電力設(shè)備的快速巡查。5 光電

42、吊艙功能要求說明可見光相機的用途是得到輸電線路的高清圖像。考慮到有人直升機與無人機通用性，要求相機支持手控與自動拍照；考慮到成像質(zhì)量，要求自動對焦；考慮到不同機型作業(yè)的安全距離和對線路桿塔、銷釘、螺栓等不同元件巡視目標(biāo)的差異，要求鏡頭可更換；考慮到相機實時傳輸?shù)募夹g(shù)難度，要求自身能保存圖像?？梢姽鈹z像機的用途是得到實時回傳視頻，考慮到應(yīng)急搶險的應(yīng)用需求，要求視頻能實時傳輸；考慮到巡檢過程中的靈活性，兼顧線路普查和詳查，要求鏡頭焦距可調(diào)節(jié)，并且攝像機參數(shù)能夠自動和手動控制；考慮到攝像視頻的數(shù)據(jù)可靠性，要求機載端保存記錄。紅外熱像儀的用途主要是檢測輸電線路發(fā)熱性缺陷，考慮到成像分辨率和靈活性，要求

43、紅外熱像儀具備自動對焦功能；考慮到紅外圖像的視覺觀察效果，要求紅外熱像儀支持偽彩色顯示，紅外熱像儀支持溫度顯示與高溫點標(biāo)示；考慮到紅外檢測的數(shù)據(jù)可靠性，要求機載端保存記錄。紫外成像儀主要用途是電暈等放電點檢測，考慮到放電點目標(biāo)區(qū)域可見性，要求紫外和可見光雙通道同步成像；考慮到檢測的有效性，要求在安全巡視距離可檢測到放電；考慮到紫外故障檢測的實時性，應(yīng)要求同步視頻回傳；考慮到紫外檢測的數(shù)據(jù)可靠性，要求機載端保存記錄。穩(wěn)定平臺的作用一是隔離飛機振動影響，穩(wěn)定視場光軸；二是使傳感器的方位角和俯仰角可靈活調(diào)節(jié)，因此需要對相應(yīng)功能作出要求。顯控設(shè)備，作為光電吊艙必備的配套設(shè)備，裝備于有人直升機機載或無人

44、機地面站。考慮到顯控設(shè)備應(yīng)具備的遙控與遙測功能和視頻影像的瀏覽、記錄功能，分別對其作出要求。配套軟件針對各功能的實現(xiàn)進行要求。對其他要求，主要考慮了光電吊艙的人機交互操作和應(yīng)用可靠性，作出相應(yīng)功能要求。6 光電吊艙性能指標(biāo)要求說明對于可見光檢測，考慮到大型有/無人直升機作業(yè)安全距離較大，中型無人機作業(yè)安全距離較小，但都應(yīng)能識別到10mm銷釘級缺陷。對于中型固定翼無人機，主要考慮用可見光進行通道巡視。對于紅外檢測，在巡視安全距離較大的大型有/無人直升機配置靈敏度高的致冷或非致冷紅外熱像儀（大型光電吊艙），由于飛機承載重量的原因，在中型無人機直升機配置非致冷紅外（中型光電吊艙）。對于紫外檢測，主要

45、依據(jù)美國相關(guān)電力作業(yè)部門在紫外成像巡檢中放電強度和檢測光子數(shù)關(guān)系的權(quán)威統(tǒng)計結(jié)果提出相應(yīng)要求。供電接口采用通用的飛機電源供電，電壓為28V，目前大部分載荷設(shè)備的工作電壓也是28V。對吊艙功耗，分為常用的大型和中型機配置，分別提出量化指標(biāo)要求?？煽啃灾笜?biāo)方面，采用平均無故障時間衡量，其計算方法分為推估法和實證法兩類，前者是理論估計或用專業(yè)軟件計算，后者是通過高溫加速與溫度循環(huán)，采用加速應(yīng)力方式在實驗室環(huán)境進行實測驗證產(chǎn)品長期可靠度，因此更準(zhǔn)確。本規(guī)范中的規(guī)定是采用后者方法，按照出廠前實驗室嚴(yán)格測試下的指標(biāo)，是各關(guān)鍵件平均無故障時間的串行累計，故時間會較小；連續(xù)工作時長和使用壽命也都是根據(jù)載荷系統(tǒng)中

46、的最短工作時長和最短壽命件作的規(guī)定；可靠性指標(biāo)相關(guān)定義和統(tǒng)計評估方法可參考GJB451A可靠性維修性保障性術(shù)語。MTBF (Hour) =2測試臺數(shù)實測小時熱加速系數(shù)/信心指數(shù)，其中熱加速系數(shù)和環(huán)境溫度有關(guān)，信心指數(shù)和測試樣品臺數(shù)的不良率及客戶要求的信心度有關(guān)。對于光電吊艙核心元器件要求，電器關(guān)鍵部件、芯片、電機、角度傳感器、滑環(huán)、陀螺等元器件是光電吊艙的核心元器件。吊艙使用環(huán)境及可靠性要求決定了其元器件的等級，目前元器件一般分為軍工級、工業(yè)級和商業(yè)級三類，按照工作溫度范圍劃分，軍工級：-55+150，工業(yè)級：-40+85，商業(yè)級：0+70。所以光電吊艙的元器件要求在工業(yè)級或以上。滑環(huán)為光電吊艙產(chǎn)品常用的一種元器件，作用是軸系360連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電氣連接，滑環(huán)類型和使用條件的不同，其使用壽命不同，根據(jù)目前國內(nèi)工業(yè)級或以上滑環(huán)廠家的使用說明，一般工作使用壽命不低于5000000轉(zhuǎn)。光電吊艙的整體防護等級為IP54或以上，IP54等級指即具備防塵功能，雖不能完全防止灰塵侵入，但侵入的灰塵的量并不會影響設(shè)備的正常操作，同時可防止各方向飛濺的水侵入。維修性指標(biāo)方面，采用平均修復(fù)時間衡量，主要是確認(rèn)設(shè)備失效發(fā)生和維護所需的平均時間。安全性和電磁兼容性方面的要求，直接引用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。使用