電力巡線無人機智能地面監控系統分析

黃曉胤

摘 要：地面監控系統是電力巡線無人機的控制中心，可以有效的滿足電力巡檢任務對無人機系統提出的相關要求，并利用當前先進技術，建立完善的智能地面監控系統，促使無人機實現自主巡檢，滿足當前時代的需求。基于此，作者結合自身工作經驗，對電力巡線無人機智能地面監控系統進行詳細的分析研究，以供相關工作人員參考。

關鍵詞：電力巡線；無人機；智能地面監控系統

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0027-02

隨著時代不斷發展，先進的信息技術逐漸創新，從根本上促進了無人機技術在電力行業中的應用，并對相關的監控系統提出更高的要求，以滿足當前時代的需求。現階段，我國相關科研人員積極對地面監控系統進行設計研究，靈活應用當前的先進技術，從而實現監控系統的智能化，提升其系統的工作效率。

1 電力巡檢無人機智能地面監控系統研究現狀與關鍵技術

1.1 現狀

先階段，我國電力巡檢無人機智能地面監控系統研究逐漸處于成熟階段，以無人機地面站為基礎，實現了對輸電線路的智能化巡檢以及巡線無人機的智能監控。例如，當前在我國的軍事領域、電力領域、氣象領域、農業領域以及勘測領域中，均利用了相關的巡檢無人機技術，從根本上提升工作效率，因此，提升無人機自身安全穩定性對于當前的各行業發展來說至關重要。經過不斷的研究發展，我國已經研制出以狀態檢測與數據為基礎核心的無人機地面站系統，以幫助相關的無人機進行有效的監測。例如，當前美國研制出的“捕食者”無人機地面站，主要由數據終端、規劃控制臺、雷達控制臺以及相關的操控臺組成，能有效的控制無人機進行目標攻擊與數據監測，滿足當前時代發展的需求，提升監控效率。

1.2 關鍵技術

當前，電力巡檢無人機智能地面監控系統設計的關鍵技術較為廣泛，以保證該系統具有良好的智能化水平，具體來說，其關鍵技術主要內包括以下幾種：第一種，分析功能需求，結合當前的實際情況，針對現有的需求，設計出整體的系統方案，明確各部分系統的功能；第二種，對規劃任務進行合理的計算，針對實際的任務需求，利用有效的跟蹤控制算法；第三種，建立完整的巡檢環境模型，為后續的相關任務規劃奠定良好的基礎[1]。

2 電力巡檢無人機智能地面監控系統總體設計方案分析

在電力巡檢無人機地面監控系統進行總體方案設計時，相關設計人員應結合當前電力實際需求，并針對現階段的電路巡檢系統檢測方案進行合理的系統檢測，以滿足當前需求，具體來說，主要包括以下兩方面：

2.1 硬件設計

當前，無人機地面站相關的硬件平臺主要包括相關的視頻接收、無線數據傳輸、計算機、觀測站以及地面站箱體等部分。

2.1.1 地面站系統操作臺分析

地面監控系統的操作平臺主要包括PC機與箱體，在實際工作運行過程中，受工作的外部環境影響，整體的操控平臺必須具備以下幾方面性能：首先，該平臺需要具備良好的耐碰撞能力，例如，在相關的設備設施安裝過程與運輸過程中，不可避免的會發生碰撞、摔落等情況，如，相關的無線傳輸電臺、PC機等相關的配套設備在電力巡檢野外工作環境中，經常受外力影響，因此，相關的系統防護設備必須具備良好的耐碰撞能力，以此來保證其正常運行，提升運行效率；其次，要求其具備良好的耐溫能力，受電力線路自身的性質影響，導致相關的操控臺需要在不同的區域環境中工作，容易受外界環境影響，如，高溫天氣、暴雪天氣、低溫天氣等，致使相關的設備設施容易快速發生老化，降低自身的使用壽命，易發生安全事故，因此，應使其具備良好的耐溫性能，從根本上提升系統的使用年限；最后，具有良好的防水功能，由于相關的設備設施屬于電子設備，如，計算機、PC機等，如果受到雨水侵襲，則容易發生安全故障，因此，應保證其具有良好的防水功能，促使其相關的設備設施不受雨水、灰塵等侵害，在惡劣的野外環境中正常運行。例如，現階段部分施工人員利用內置有效的泡沫減震包裝箱進行相關的設備運輸，可以有效的對設備進行保護，防止設備在運輸過程中受到損傷。同時，在地面站系統操作臺建設時，相關的PC機選擇軍用的計算機作為地面監控設備，該設備具有良好的防水功能，可抵抗較強的壓力，并且，該設備的所有接口均進行合理的處理，利用相關的防水橡膠蓋板進行有效的密封，可以從根本上避免灰塵、水汽以及其他微小的異物進入到設備中，提升設備在野外運行的能力。

2.1.2 觀測站與視頻接收站分析

在無人機運行過程中，對相關的輸電線路進行巡檢時，需要相關的無人機對畫面進行有效的拍攝，并保證畫面的時效性，以此來對線路進行有效的檢測。因此，應加強對相關的觀測機載影像設備的應用，高效進行相關的畫面傳輸與監測，并將相關的數據輸送至視頻接收站，滿足當前的工作需求。

2.1.3 無線數據傳輸電臺分析

無線數據傳輸電臺主要是指，地面站與無人機進行相關數據傳輸交流的相關媒介，通過利用該媒介，實現相關的遙控指令、數據交互以及相關的遙測數據等，提升數據通信效率。例如，當前被普遍應用9XTend無線數據傳輸電臺，可以有效地進行超遠距離傳輸，據相關數據顯示，其電臺設備室內的傳輸距離最遠約為九百米，而室外的傳輸距離最遠約為六十四公里，該數據電視臺具有標準的數據接口RS232/485，具有操作簡單、快捷等優點，能有效的滿足當前時代的需求。在該電臺的實際運行過程中，相關工作人員只需要利用相關的標準接口，將數據進行有效的傳輸，傳輸至電臺，在電臺接收相關的數據后，會自動將相關的數據進行傳輸，發送至與其匹配的遠程接收電臺，該接收電臺利用USB進行轉換后，直接利用相關的PC機進行數據讀取，提升數據傳輸效率。

2.2 軟件設計

2.2.1 軟件方向分析

結合當前的實際工作與各功能需求，需要相關工作人員明確軟件的總體方案設計，利用當前的軟件需求原則，對現有的地面監控系統進行整體規劃，具體來說，主要分為以下幾方面：首先，利用當前先進的橫向分解方式，對其進行模塊分解，分為數據顯示、通信鏈路、控制飛行、任務合理規劃以及地圖五部分，同時利用先進的縱向分解方式進行分系統設計，滿足當前的需求；其次，結合實際，繼續進行劃分，并將通信鏈路模塊繼續劃分，劃分為數據傳輸與通信控制，利用有效的控制對數據的通信參數進行合理的調節，利用相關的數據傳輸電臺向無人機進行數據發送，并在地圖中顯示無人機的飛行路徑，從而實現輸電線路的智能巡檢。[2]。

2.2.2 軟件需求分析

軟件需求分析是當前系統軟件設計環節的重要內容，也是系統的重要組成部分。對軟件進行有效的分析，可以從根本上提升無人機地面監控的系統性與高效性，具體來說，主要包括以下幾方面：首先，明確信息域原則，對相關的數據結構進行合理的定義，以滿足當前的需求；其次，明細問題原則，對于系統內部涉及的相關復雜邏輯進行有效的逐層分解，從而形成完整的地面監控系統；最后，明確邏輯模型與物理模型的原則，在實際的模型應用過程中，邏輯模型的主要工作任務是明確數據項與系統之間的主要關聯，確定工作任務，而物理模型則主要以數據項與系統之間的關系為基礎，形成完善的表現形式。

3 結語

綜上所述，在電力巡線無人機智能地面監控系統研究過程中，相關工作人員應順應當前時代的發展，明確無人機電力巡檢未來的發展趨勢，加強對相關技術的研究與應用，通過不斷的創新，實現對巡檢無人機的完全智能監控，以滿足當前時代的需求。但在實際的研究過程中，還存在一些不足之處，需要工作人員不斷創新，提升巡線無人機的智能水平。

參考文獻

[1]梁焜.電力巡線無人機地面監控技術研究[D].南京航空航天大學，2014.

[2]邴麗媛，劉智，蔣余成.基于模糊神經網絡的電力巡線無人機避障技術研究[N].長春理工大學學報（自然科學版），2017，4003：98-102+107.