基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用分析

國網(wǎng)天津市電力公司 宋國旺

無人機技術(shù)在民用市場中的開放與應(yīng)用，是在現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展環(huán)境下實現(xiàn)的，并且在各行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮了非常顯著的作用和影響，從而也推動了其在電網(wǎng)系統(tǒng)及其工作開展中的有效運用，尤其是在電網(wǎng)運行巡檢工作開展中，無人機技術(shù)的應(yīng)用及其作用發(fā)揮十分明顯。下文將通過對VR技術(shù)及其概念的分析，結(jié)合VR技術(shù)與電網(wǎng)無人機巡檢系統(tǒng)的有效結(jié)合設(shè)計與工作應(yīng)用原理，對基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

1 VR技術(shù)及其概念分析

VR技術(shù)即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種能夠進(jìn)行虛擬世界創(chuàng)建和體驗的計算機系統(tǒng)技術(shù)，該技術(shù)的本質(zhì)和內(nèi)涵實際上就是通過對計算機圖形系統(tǒng)以及各種現(xiàn)實、控制接口設(shè)備等的綜合利用，以計算機為平臺實現(xiàn)可交互的三維環(huán)境生成，以為用戶提供具有沉浸感的身臨其境體驗和感受的一種技術(shù)，它在一定程度上與3D技術(shù)具有較大的類似性。當(dāng)前VR技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的開發(fā)與應(yīng)用較為廣泛，基于VR技術(shù)開發(fā)研制的VR設(shè)備及其類型也較為眾多，尤其是VR眼鏡、VR頭盔設(shè)備等，利用上述設(shè)備能夠在一些VR視頻以及VR游戲中獲得與游戲或視頻場景更加貼合的體驗和感受，帶給身臨其境的感覺。

2 基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)及其工作原理分析

根據(jù)上述對VR技術(shù)及其概念的分析，在電網(wǎng)巡檢工作開展中，將VR技術(shù)與無人機電網(wǎng)巡檢技術(shù)相互結(jié)合，以進(jìn)行基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計，是當(dāng)前該領(lǐng)域研究和關(guān)注的重要問題。結(jié)合VR技術(shù)與無人機電網(wǎng)巡檢的結(jié)合應(yīng)用情況，以某電網(wǎng)無人機巡檢系統(tǒng)為例，其在進(jìn)行無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計中，就針對VR技術(shù)及其與無人機電網(wǎng)巡檢的結(jié)合運用進(jìn)行了研究與開發(fā)設(shè)計，其中，全景視頻拍攝與VR設(shè)備支持功能是該電網(wǎng)巡檢無人機的主要功能特征。與傳統(tǒng)電網(wǎng)巡檢無人機相比，上述的某新型電網(wǎng)巡檢無人機中的全景視頻拍攝功能實現(xiàn)，一般需要無人機進(jìn)行電網(wǎng)巡檢過程中在懸停狀態(tài)下利用旋轉(zhuǎn)機身或是云臺實現(xiàn)全景視頻及照片拍攝，并且其全景拍攝圖片一般包含水平方向照片8張和向下45°方向照片8張、垂直方向的照片1張等，共17張包含各個方位的全景圖片素材，對拍攝獲取的圖片素材利用相關(guān)的軟件制作系統(tǒng)將其制作形成相應(yīng)的全景照片，以滿足電網(wǎng)巡檢無人機的全景圖片拍攝功能。

其次，上述某新型電網(wǎng)巡檢無人機在電網(wǎng)巡檢過程中，進(jìn)行全景視頻拍攝是利用在無人機的四個螺旋槳和機身底部分布的共5個攝像鏡頭在電網(wǎng)巡檢過程中實現(xiàn)無人機的360°全景視頻拍攝功能滿足，對無人機拍攝的視頻資料利用其中的內(nèi)載視頻拼接處理技術(shù)在較為復(fù)雜的計算方法處理下，滿足其全景視頻拍攝功能需求。對電網(wǎng)巡檢無人機所拍攝獲取的全景影像資料，可利用衛(wèi)星通信技術(shù)向VR眼鏡設(shè)備中傳輸，這時通過進(jìn)行VR眼鏡佩戴就能夠?qū)﹄娋W(wǎng)巡檢無人機所拍攝的全景影像進(jìn)行實時觀看，以了解電網(wǎng)巡檢情況，對電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)及其運行中存在的問題進(jìn)行有效判斷和處理，以確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

結(jié)合上述對某配置有全景視頻拍攝和VR設(shè)備支持功能的新型電網(wǎng)巡檢無人機及其主要功能的分析，該無人機設(shè)備在電網(wǎng)巡檢應(yīng)用中，由巡檢人員進(jìn)行設(shè)備連接完成后，通過進(jìn)行VR眼鏡或VR頭盔設(shè)備佩戴后即能夠?qū)崿F(xiàn)對無人機飛行姿態(tài)與參數(shù)調(diào)整基礎(chǔ)上的對電網(wǎng)運行情況進(jìn)行各個角度進(jìn)行巡檢觀察，以對電網(wǎng)運行中存在的問題和隱患進(jìn)行及時察覺，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定工作運行提供支持。

3 基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用分析

首先，利用基于VR技術(shù)的無人機進(jìn)行電網(wǎng)巡檢工作開展，能夠通過無人機的飛行巡檢從各個角度對電網(wǎng)運行狀態(tài)進(jìn)行觀察和分析，以實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的巡檢管理，并且其巡檢方式更加安全。電網(wǎng)巡檢過程中，由于傳統(tǒng)的電網(wǎng)巡檢無人機需要在靠近導(dǎo)線或電網(wǎng)設(shè)備情況下對電網(wǎng)運行進(jìn)行有效巡檢，多通過目測或者是對無人機傳輸畫面的分析，對無人機和導(dǎo)線或電網(wǎng)設(shè)備的距離進(jìn)行判斷，并且在進(jìn)行距離判斷中的準(zhǔn)確性也存在較大不足，進(jìn)行電網(wǎng)巡檢應(yīng)用容易因無人機對線路或設(shè)備的碰觸等導(dǎo)致其出現(xiàn)損壞，不僅對無人機在電網(wǎng)巡檢中的正常使用產(chǎn)生影響，而且會引起電網(wǎng)事故發(fā)生，而當(dāng)前市場上利用VR技術(shù)與電網(wǎng)巡檢無人機結(jié)合開發(fā)的能夠自動躲避障礙的無人機設(shè)備，其在對電網(wǎng)運行進(jìn)行飛行巡檢時能夠自動對飛行路線上的障礙進(jìn)行識別和躲避，并在此基礎(chǔ)上加入VR技術(shù)，進(jìn)行功能更加完善且性能突出的無人機開發(fā)，通過VR技術(shù)支持以立體的感官畫面使巡檢人員在身臨其境的感受和體驗下，對其所處位置及距離等進(jìn)行準(zhǔn)確判斷并進(jìn)行電網(wǎng)巡檢應(yīng)用，其作用優(yōu)勢必然更加顯著。

比如，在進(jìn)行出現(xiàn)區(qū)域性災(zāi)害現(xiàn)場的電網(wǎng)巡檢工作開展中，受山洪、大風(fēng)或雨雪等自然災(zāi)害情況影響會對電網(wǎng)輸電線路產(chǎn)生相應(yīng)的破壞影響，導(dǎo)致電網(wǎng)故障產(chǎn)生，而對這種情況，電網(wǎng)巡檢工作人員在自然災(zāi)害作用發(fā)生后無法第一時間達(dá)到現(xiàn)場，并且在進(jìn)行電網(wǎng)巡檢與故障恢復(fù)中因?qū)旊娋€路故障的不確定性等，也會導(dǎo)致其工作危險性較高，而為滿足災(zāi)害現(xiàn)場區(qū)域電網(wǎng)線路的正常供電與運行恢復(fù)，就可以采用配置有VR技術(shù)設(shè)備的電網(wǎng)巡檢無人機，通過其對事故現(xiàn)場電網(wǎng)開展巡檢，以快速確定電網(wǎng)故障情況，并采取有效措施促進(jìn)其供電運行恢復(fù)。

其次，無人機進(jìn)行電網(wǎng)巡檢應(yīng)用中，能夠利用衛(wèi)星通信進(jìn)行拍攝畫面?zhèn)鬏敚⒏鶕?jù)畫面進(jìn)行電網(wǎng)運行監(jiān)測與設(shè)備狀況判斷，但單純依靠傳統(tǒng)無人機所拍攝傳輸?shù)膯我黄矫娈嬅鎸﹄娋W(wǎng)運行情況進(jìn)行判斷，容易導(dǎo)致電網(wǎng)運行中一些輕微狀況及隱蔽性問題難以察覺，從而影響對電網(wǎng)運行判斷的準(zhǔn)確性，不利于電網(wǎng)巡檢質(zhì)量和效率提升，而基于VR技術(shù)的電網(wǎng)巡檢無人機能夠更加快速與準(zhǔn)確的對運行故障和缺陷進(jìn)行發(fā)揮，并在很大程度上節(jié)省了人力成本，提高電網(wǎng)巡檢的效率。

比如，電網(wǎng)巡檢過程中，如果電網(wǎng)線路上存在雜物對檢修線路形成遮擋，就極易引起電網(wǎng)故障點存在，針對這一情況，采用傳統(tǒng)的無人機進(jìn)行的電網(wǎng)巡檢時并不能很好的對該故障點進(jìn)行檢測呈現(xiàn)，導(dǎo)致其檢測效率及工作效果明顯降低，但如果采用配置有VR技術(shù)設(shè)備的電網(wǎng)巡檢無人機，其進(jìn)行電網(wǎng)巡檢能夠通過角度調(diào)整和間距設(shè)置等，對電網(wǎng)巡檢區(qū)域進(jìn)行快速、全面和準(zhǔn)確觀測，并在相應(yīng)的觀測分析基礎(chǔ)上對電網(wǎng)故障進(jìn)行判斷，為電網(wǎng)巡檢與維護(hù)提供支持。

此外，基于VR技術(shù)的電網(wǎng)巡檢無人機，其在電網(wǎng)巡檢應(yīng)用中，隨著有關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用實現(xiàn)，能夠通過對初期的無人機遙控手柄操作進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善，直接利用VR設(shè)備對操作者頭部動作的接收和識別實現(xiàn)智能飛行檢測，從而促進(jìn)基于VR技術(shù)的無人機在電網(wǎng)運行飛行巡檢中操作更加便捷、高效，其檢測效果也更為突出。

4 結(jié)語

對基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用分析，有利于促進(jìn)VR技術(shù)與電網(wǎng)巡檢無人機的結(jié)合應(yīng)用，促進(jìn)其電網(wǎng)巡檢中的安全性以及巡檢工作效率、巡檢操作便捷性等得到有效的改善和提升，具有十分積極的作用和意義。