基于物聯(lián)網的無人機輸電線路巡檢系統(tǒng)

馮珊珊

（遼寧建筑職業(yè)學院，遼寧 遼陽 111000）

0 引言

物聯(lián)網作為一種新技術形式的建立發(fā)展，對輸電線路的綜合性能提出了越來越高的要求，這就要求輸電線路有協(xié)調、安全的能力。輸電線路狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)是目前輸電線路系統(tǒng)的一個重要組成部分，能夠實時監(jiān)視和控制傳輸能力和輸電線路的運行狀態(tài)。技術人員應該熟悉利用通信技術，從感知層、網絡層和應用層等的硬件連接技術結構中應用，形成衛(wèi)星定位技術，提高輸電線路狀態(tài)監(jiān)視能力，開發(fā)智能輸電線路和物聯(lián)網應用。

1 概述

從設計的角度來看，無人機體積小，可移動。在應用于輸電線路檢查后，可以有效地提高輸電線路檢查的整體質量和管理水平，使經濟和社會效益最大化。它也可用于尋找輸電線路上的故障點，并由無人駕駛飛機探測輸電線路的運行狀態(tài)。這可以有效地防止故障，并準確和及時地定位故障所在的位置。隨著社會經濟的不斷的發(fā)展，越來越多的高壓電線電路變得越來越困難，如在絕緣子閃絡、雷擊、萃取和磨損等遠距離傳輸，傳輸、塔樓，由于自然條件甚至山區(qū)溪流斷裂時往往會出現(xiàn)人工問題，爬桿等傳統(tǒng)方法導致人員受傷，輸電線路運行狀態(tài)，自然條件，勞動強度低效，人身安全保障不高、成本高的問題，很難保證質量，在電網上視察，并滿足安全方面的工作。

2 當前輸電線路巡視現(xiàn)狀

2.1 愈發(fā)復雜的巡視環(huán)境

目前，我國電力工業(yè)發(fā)展迅速，覆蓋了我國大部分地區(qū)。然而應當指出的是，許多輸電線路都在山地，地理環(huán)境極為復雜，氣候條件也很惡劣。在中國西北部，主要是山丘和山脈，大部分傳輸線都在那里，盡管大多數(shù)塔建設在沒有人居住的土地，這使得檢查專員很難找到問題的點，因此他們面臨未知的風險。氣候越來越復雜的檢查條件往往造成巨大的物質和人力費用，并帶來許多安全風險。

2.2 較多的巡線內容

對輸電線路的檢查一般較多，覆蓋范圍更廣。這就增加了手工檢查的工作量，并要求檢查人員具備更多的綜合能力。這項工作的主要內容是檢查線路對環(huán)境的影響。對輔助設備的檢查主要包括各種保護設備的操作狀態(tài)、固定件的腐蝕程度。警報信號的存在和監(jiān)視設備的運行狀態(tài)。從無人機環(huán)境檢查的角度來看，相應的部件包括地面活動、航線和樹木、建筑物的安全距離、航線周圍的地面沉積以及建筑環(huán)境等。

3 基于物聯(lián)網的無人機輸電線路巡檢系統(tǒng)

3.1 應用于故障點查找

將小型固定攝像機設置于無人機的吊艙當中，這個過程只需要操作無人機，相應的圖像信息就會被拍攝。然后將通過數(shù)字轉換有效地保存它們，以便工作人員能夠識別電路分析和實際情況，并制定適當?shù)慕鉀Q方案。這種檢查通常是在電路周圍的環(huán)境發(fā)生重大變化或電路受到外力時進行的。在雷暴、暴雨、泥石流、洪水等情況下，各種外力會影響輸電線路，造成故障或問題。在這一階段，如果存在重大風險或不容易手動操作，應隨時啟動巡邏。輸電線路運行條件時使用無人機的核實，有必要提供合理的規(guī)律性的輸電線路，并根據季節(jié)特點進行巡邏，有效運輸航線的勞工和環(huán)境條件的變化。如果發(fā)現(xiàn)問題，應檢查主要故障點，以便準確定位。同時考慮到故障點的實際狀況，設施的損壞程度，對故障點，有一個適當?shù)膽鳖A案，迅速就位來修理或更換故障設備，以便恢復線運行。

3.2 巡檢機器人系統(tǒng)設計

作為本研究的一部分，設計了一種橋式結構，用于克服輸電線路的障礙。深入比較研究后，保證更高的可靠性，因為在高壓傳輸線位于下方的面積，從而無法穿過頭部與塔的一個飛躍搖擺手臂，機器人必須配備安全帶。為了提高穩(wěn)定性和業(yè)務連續(xù)性的齒輪之間的協(xié)作機器人，不僅可以適應現(xiàn)有電網的鋼制輪結構，重量也相對加強機器人電池組和解決問題的能力。在某種程度上而言，電池的壽命也會相應的得到提高。此外，結構成本低，安裝和維護方便。由于本文的研究對象是未來的多傳感器機器人，所以它在不同距離的導線上進行合作。首先要考慮的不僅是機器人自身姿態(tài)角的實時計算，還要考慮基于機器人GPS位置信息的自主運動規(guī)劃。主控制平臺配有專用的機器人控制軟件。對于需要人工干預的復雜任務，操作者可以通過自動檢測或使用人機界面實時手動控制來設置和切換機器人。或更新參觀路線計劃，并指派機器人執(zhí)行新的參觀任務。機器人檢測模塊，控制身體的一部分，探測器可單獨使用傳輸，在線放電電阻和中空，機身本體攝像頭和超聲波檢查，輸電線路絕緣子的硬件方面，實時觀測條件和高性能數(shù)字控制和交互模塊的土壤。

3.3 利用多種物聯(lián)網技術構建狀態(tài)監(jiān)測體系

風力振動是造成電網輸電線路疲勞和損壞的主要原因之一，在某種程度上隱瞞長期風蝕傳輸線的損壞程度其他技術人員根據實際安裝電線的情況，在線上安裝了加速度傳感器，以監(jiān)控電力線。振動發(fā)明基于無線智能機械系統(tǒng)。在所有區(qū)域都可以廣泛應用于輸電線路，從而有效地降低輸電線路故障的風險。除此之外，還必須預測冰蓋覆蓋狀況以及溫度、環(huán)境和濕度數(shù)據。動態(tài)監(jiān)視技術可以監(jiān)視線路實時狀態(tài)監(jiān)視傳感器的導體，獲得諸如風速、風向等信息。運行溫度和光輻射，并根據實地的實際情況確保線路運行的安全性，以提高電容。傳輸技術人員將傳感器安裝在線路或連接點上，實時監(jiān)視紗線并將數(shù)據信息發(fā)送到監(jiān)視中心，以計算線路傳輸能力，增加動態(tài)容量。

3.4 確保無人機在輸電線路巡線方面得以順利應用的保障措施

除了代替巡邏的傳統(tǒng)手工模型外，還應繼續(xù)將技術應用于通信線路的日常巡邏。建立一條有效的傳輸線，將數(shù)碼技術和大規(guī)模信息技術結合起來，可以進行智能巡邏，促進電力工業(yè)的健康和迅速發(fā)展。著眼于獲得適當?shù)募夹g專門知識，主要是因為這些技術不僅要確保對無人機的有效控制，而且要有效預測無人機巡邏階段出現(xiàn)的問題，從而能夠遠程調整捕獲條件。將無人機技術應用于輸電線路巡邏線，可以及時檢查和探測有關設備和線路，然后將數(shù)據傳送給指揮中心，并根據需要重新部署人員。無人駕駛飛行器巡邏線路的結果以迅速消除故障并解決問題，因此，有關部門需要建立一個專業(yè)的電力巡邏管理小組，以確保及時維護電力供應。無人機必須自動跟蹤直線塔并準確控制其核心功能，例如全球定位系統(tǒng)導航和地理匹配，以便能夠根據角點進行直線巡邏。為了確保無人機飛行的穩(wěn)定性，安裝的照相機框架應具有良好的穩(wěn)定性，并配備紅外和可見成像設備，以確保照相機的穩(wěn)定性和高分辨率的攝像。

4 結束語

監(jiān)測和評估輸電線路的狀態(tài)是智能網絡的重要組成部分。互聯(lián)網對象技術的引入有助于提高輸電線路的監(jiān)控、診斷、操作和管理水平，促進智能電網的發(fā)展。互聯(lián)網技術及其特點，利用物聯(lián)網技術在交通網絡的結構，分析了無人機巡檢自動監(jiān)控技術和技術動態(tài)，有助于輸電線路的穩(wěn)定性，使輸電線路的對象在互聯(lián)網上通過參考網絡進行跟蹤研究。