電力線路無人機自動巡檢策略研究

劉晟喆

摘要：現階段電力線路巡檢逐漸由傳統人工形式向智能體系轉型，針對無人機技術及系統架構的重要性，提升其巡檢效能及運行穩定意義重大。無人機自動技術是通過地上、飛行兩大平臺應用，強化數據采集及多維度拍攝，并利用雷達、GPS等全面提升是飛行設備的可操性。本文主要從電力線路無人機自動巡檢入手，對相關要點及措施進行闡明量，為下一步工作開展提供建議參考。

關鍵詞：電力線路;無人機;自動巡檢

前言：電力線路檢測及監測對供電穩定、運行安全及風險隱患發現意義重大。電力線路整體布局與環境條件相對較為復雜，受地形及起伏變化影響，在具體巡檢實施中往往會遇到諸多難題。無人機自動巡檢對規避復雜環境提升精準度作用顯著。然而現階段關于電力線路無人機自動巡檢策略等方面研究相對較少，基于該問題現狀，提出優化措施，如無人機自動巡檢系統設計、提升無人機飛行控制及檢測等，具有較高的理論價值意義。

一、無人機自動巡檢技術應用價值意義

隨著我國市場經濟建設飛速發展，新經濟時期下對能源產業及運行穩定的要求日益提高。電力行業在整個整個能源產業發展中意義重大，在電力線路穩定及運行保障中，強化自動巡檢的時效性、功能性尤為關鍵。以往輸電線路巡檢中主要以人工形式為主，主要體現在線路巡檢效率低、勞動強度大、隱患問題發現不及時等。基于問題及風險隱患，選擇無人機自動巡檢方式，對全面提升電力線路巡檢保障現代化尤為關鍵。無人機自動巡檢是通過無人機設備、軟件操控程序及自動定航技術，實現對電力線路的全面自動巡查、檢測及問題發現，是巡檢作業升級與創新的一種關鍵技術標志。通過無人機自動巡檢技術的應用研究、關鍵技術創新，對全面組織實施自動巡檢作業開展、巡檢質量效率提升意義重大。同時從長遠技術應用角度分析，強化無人機自動巡檢技術應用的實效性、功能性尤為關鍵。

二、優化電力線路無人機自動巡檢主要策略

（一）無人機自動巡檢系統設計

針對無人機巡檢系統設計主要以安全保障、精準定位為主，電力線路巡檢不同于其他作業形式，無人機自動巡檢系統強化位置定位、精準分析，在導航及自主飛行中需考慮整個系統的飛行能力。在該系統設計中要加強平臺效應，對飛行監測、數據采集、定位判斷的精準時效給予保證。機載裝置是整個系統功能發揮的重要核心，可搭載高清相機與相關傳感設備，在航行中通過感應裝置及相機對指定巡航線路進行多維度、多視角檢測，一定要保證系統運行中可對電力線路進行全程多維度、多方位巡檢。另外在系統架構中要全面優化地面控制、空中平臺之間的協同配合性，將地面飛行控制各種技術進行升級創新，如可視化界面、GPS、雷達定位等。在地面控制系統需對巡檢線路進行科學規劃，并制定方向與飛行器裝載，完成實時同步的飛行姿態顯示，最終完成飛行、巡航、歸航的整體實時操控，并對檢測結果進行計算統計、分析評估。飛行平臺設計中要強化對定位系統、巡航拍照的精準選性，完成拍照及攝像等相關數據采集工作[1]。

（二）提升無人機飛行控制及檢測

在實際電力線路規劃及智能定位設計中 ，要根據《無人機巡檢作業技術導則》，如實際巡檢線路較大。側重對巡檢對象進行完全覆蓋考慮， 避免在巡檢死角的發生。無人機巡檢系統架構中選擇雙側巡檢模式。根據線路中心走向為主要核心，在飛行中要對安全距離進行考慮，設計兩側巡檢航線。待進入桿塔巡檢中無人機自身所攜帶的照相設備可根據預定設計程序，實現多角度自動采集影像采集，保全面提升巡檢數據的實效完整性[2]。

在本次無人機巡檢高度設計中主要以GPS定位、地面雷達等設備為主，對飛行高度、飛行周期及具體工作進行定位導航設置。同時結合GPS技術，無線網技術，地面雷達技術等。完善系統模塊的整體架構、功能發揮。通過智能中控系統實現遠程操作+自動執行，在自動飛行中對其高度、接觸點進行精準設置，無人行可自主進行上升或下降操作。在測試過程中通過智能避障技術對各種障礙物進行繞行、規避。發生故障后可開展緊急處理。一旦該無人機發生風險故障，無人機會先保留已經記錄的數據，并在接收端彈出帶有緊急降落地點的 GPS 的彈窗 ，無人機會發出緊急降落的警告。最后在結合紅外測溫傳感器進行對所需部件的紅外測溫并有超溫報警功能當溫度高于要求，對接收端彈出窗口進行提醒。在相關數據記錄方面，包含實時上傳和本地儲存兩給模式。實時數據傳輸我們包括一張變壓器圖片及其編號，開關溫度，GPS 定位等信息。在數據的本地存儲方面我們包括的影像儲存，在儲存卡中建立以變壓器編號和日期為名的文件夾，其中包括 360°變壓器視頻，兩張圖片，開關溫度。超溫異常記錄中有在單獨的超溫異常文件夾中記錄開關溫度，編號，日期[3]。

（三）新技術及系統應用創新

本系統設計中以十千伏配電線路無人機自動巡檢系統為主，對無人機進行智能導航設計，智能導航裝置通過GPS定位及導航，完成指定線路的自主穩定飛行，在飛行過程中避免過度動作及起伏，減少波及效應、提升飛行效率。在十千伏配電線中的變壓器檢測中，主要通過無人機自動巡檢對開展實時測溫、精準數據采集。待完成飛行數據采集后，通過無線網絡對采集數據進行實時傳輸，并與地面控制平臺進行實時互動我，完成數據信息的在線實時傳輸、資源共享及存儲等，無人機自動巡檢系統節省時間，安全，可靠[4]。

結論：綜上所述，通過對電力線路無人機自動巡檢策略進行分析，從不同層面對無人機技術應用在電力線路巡檢的方法措施進行闡明，結合電力線路實際需求，提出具體措施，主要包括無人機自動巡檢系統設計、提升無人機飛行控制及檢測等，為無人機技術在電力線路應用領域中實踐提升奠定基礎。

參考文獻：

[1]王身麗，劉曉華，侯金華，等.輸電線路智能無人機巡檢的智能信息化研究及應用[J].電力系統裝備，2020，000（003）：82-83.

[2]陳景尚.對無人機電力線路安全巡檢系統及關鍵技術的探討[J].2021（2019-2）：158-159.

[3]郭宏鑫.輸電線路無人機巡檢智能管理系統的研究與應用[J].輕松學電腦，2019，000（008）：1-1.

[4]郭宏鑫.輸電線路無人機巡檢智能管理系統的研究與應用[J].電子樂園，2019（8）：0253-0253.

東北林業大學大學生創新訓練計劃項目資助（項目資助號：202110225342）