高壓輸電線路的無人機電力巡檢技術(shù)研究

張賓

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電分公司 江蘇徐州 221000

隨著中國電力需求的增長，也促使高壓輸電線路的數(shù)量在不斷的上升。如果采用傳統(tǒng)的人工功率檢測方法，將耗費大量的人力和物力，在此背景下，社會各界對于無人機的檢測技術(shù)開始不斷的關(guān)注。然而，這一技術(shù)還是會存在非常多的問題，難以滿足當(dāng)前傳輸線檢測的要求，有必要進行研究。

1 無人機技術(shù)

無人機是一種無人駕駛飛行器，相結(jié)合的功能快速光譜攝影、紅外感應(yīng)和故障監(jiān)控拍照一些復(fù)雜或危險區(qū)域，并將照片發(fā)送回電腦終端，以方便操作員控制環(huán)境建設(shè)，促進一個更安全、更合理的工作計劃。它的主要特點就是遠(yuǎn)程操控、人工智能，主要就是高機電一體化的產(chǎn)品[1]。該技術(shù)對于管理范圍大、受自然條件影響明顯的項目具有很大的優(yōu)勢。

2 無人機在高壓輸電線路巡視中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

在科學(xué)技術(shù)不斷更新與發(fā)展的今天，在進行高壓輸電線路巡視的過程中使用無人機還是會受到社會各界的關(guān)注。對于無人機來說，其主要由動力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)等構(gòu)成，能夠?qū)D像識別、地理信息以及電力電子等進行融合[1]。同時，由于無人機成本相對較低、簡單小巧、容易控制等優(yōu)勢，能夠在保證高壓輸電線路巡視效率與質(zhì)量的條件下，降低實際工作難度，避免人員深入地形惡劣區(qū)域展開實地巡視，保障了相關(guān)工作人員的安全。通過在無人機中加設(shè)視頻與圖像傳輸系統(tǒng)，能夠為相關(guān)人員提供高壓輸電線路實時的狀態(tài)信息，提升了故障的相應(yīng)效率。可以說，無人機在高壓輸電線路巡視中有著較高的應(yīng)用優(yōu)勢。

3 無人機在高壓輸電線路巡視中的具體應(yīng)用探究

3.1 飛控系統(tǒng)的應(yīng)用

在基于無人機的高壓輸電線路巡視中，通過應(yīng)用飛控系統(tǒng)，能夠完成對無人機飛行的高度、速度、航線等參數(shù)的控制與前期設(shè)定，能夠讓無人機實現(xiàn)自動的起飛、盤旋、降落[2]。同時，在無人機的實際飛行階段，在飛控系統(tǒng)的支持下，還能夠?qū)崿F(xiàn)對飛行任務(wù)的實時調(diào)整，并使得無人機自主完成巡檢區(qū)域視頻、圖像等級記錄。對于飛控系統(tǒng)來說，其主要由通信模塊、電源模塊、衛(wèi)星導(dǎo)航模塊、地面站軟件系統(tǒng)、飛行控制模塊、速度控制模塊等構(gòu)成，為無人機的自動駕駛提供了支持。

3.2 圖像的收集與處理

在高壓輸電線路的巡視中，需要無人機實現(xiàn)對相應(yīng)區(qū)域的圖像、視頻等的采集。為了實現(xiàn)這一目的，可以通過在無人機上加設(shè)單相機實現(xiàn)。在單相機的支持下，無人機可以在低空飛行的條件下完成對高分辨率影像的獲取；可以在光線不足（陰天）的條件之下獲取光學(xué)影響；可以在高位環(huán)境下完成長距離的飛行探測。結(jié)合空速管的加設(shè)，能夠進一步提升對無人機飛行速度控制的精確程度，保證其拍攝與保存的圖像重疊率在40%及以上。通過對圖像的進一步的加工處理，能夠發(fā)掘出高壓輸電線路中的外破或隱患，保障線路的穩(wěn)定運行。

3.3 在精細(xì)巡檢中的應(yīng)用

在高壓輸電線路的精細(xì)巡檢中，通過應(yīng)用無人機，能夠?qū)崿F(xiàn)對桿塔、接地裝置、導(dǎo)線、金具及其附屬設(shè)施、絕緣子等結(jié)構(gòu)的檢查[2]。相比于實地巡視檢測的方式，應(yīng)用無人機能夠在保障檢查質(zhì)量的同時，提升巡視的實際效率。在基于無人機的高壓輸電線路精細(xì)巡檢中，為了最大程度的避免受到無人機定位誤差以及電網(wǎng)安全的影響，相關(guān)人員可以使用“自動控制+人工控制”相結(jié)合的方式完成。此時，可以當(dāng)無人機進入距目標(biāo)桿塔還有15 米的范圍內(nèi)時，可以切換至人工控制的模式，完成對云臺角度的調(diào)整，完成相關(guān)影像的獲取，這樣的方式有著更高的巡檢效率[3]。

3.4 在通道巡視中的應(yīng)用

在高壓輸電線路的通道巡視中，通過應(yīng)用無人機，能夠?qū)崿F(xiàn)對線路安全范圍內(nèi)中的違章施工、違章建筑物、污染源、防洪排水設(shè)施等進行檢查。在這一過程中，為了進一步提升對危險源與高壓輸電線路路徑之間相關(guān)位置關(guān)系的分析效果，需要在無人機獲取的原始影像的基礎(chǔ)上，完成相應(yīng)的正射影響成果，將其應(yīng)用于面積、距離等的觀測量。通過這種方式，能夠幫助相關(guān)人員更好的完成高壓輸電線路內(nèi)安全隱患信息的辨別，提升現(xiàn)場事故處理的響應(yīng)率。同時，這些影像信息也可以為追責(zé)工作提供證據(jù)支持。

3.5 在故障與特殊巡視中的應(yīng)用

在高壓輸電線路的故障與特殊巡視中，通過應(yīng)用無人機，能夠?qū)崿F(xiàn)針對性的巡視，提升巡視的實際效率。在這一過程中，相關(guān)人員可以結(jié)合無人機及加設(shè)的視頻采集、通信設(shè)備等，實時的獲取高壓輸電線路的相關(guān)圖像與視頻信息。此時，相關(guān)人員能夠迅速發(fā)掘線路中的實際問題，實現(xiàn)了現(xiàn)場決策與快速應(yīng)急響應(yīng)[4]。

4 結(jié)語

無人機在高壓輸電線路巡視中有著較高的應(yīng)用優(yōu)勢，需要相關(guān)人員重點關(guān)注與應(yīng)用。在飛控系統(tǒng)、圖像采集與處理的支持下，將無人機應(yīng)用于精細(xì)巡檢、通道巡視以及故障與特殊巡視中，降低了相關(guān)人員的工作量，提高了高壓輸電線路的檢測效率。無人機巡檢具有智能化的特點，在很大程度上彌補了傳統(tǒng)巡檢的不足。在未來，這種高科技巡檢技術(shù)將得到推廣。然而，目前無人機還處于發(fā)展的初級階段，還存在許多不足之處。