基于5G技術的無人機在輸電線路巡檢的應用

韓非

摘 ?要：輸電線路在電力整體系統中占據重要地位，其是否可以正常運行直接影響著居民日常用電和企業生產用電的穩定性。現階段5G技術及應用在全球范圍內已進行很多討論和探索，5G具有高帶寬、低延時、高精度、寬空域的特點，可以幫助無人機彌補更多短板，適用更多應用場景滿足輸電線路巡檢的需求。文章研究5G技術的無人機在輸電線路巡檢的應用，希望能夠減少人工成本、提高輸電線路巡檢質量、及時發現輸電線路及其周邊環境存在問題、保障輸電線路運行安全。

關鍵詞：5G技術;無人機;輸電線路巡檢;應用

引言

人們物質生活水平的不斷提升使得很多家用電器進入到居民生活中，人們的用電量變得越來越大，對于電力的依賴也變得越來越強烈，為此我國電力企業對電網規模進行了提升，但是這樣又給輸電線路巡檢工作增加了負擔。以前的人工巡檢方式顯然已經不能滿足不斷擴大的電網規模，所以就要引進更為先進的5G無人機自動巡檢技術，以此來減輕巡線工作壓力和危險性，同時能夠提高巡線工作效率，為人們安全、平穩用電提供保障。

1在電力輸電線路巡檢中5G無人機的應用概述

①輸電線路巡檢方法。目前使用最多的運維手段主要有：人工的日常運維、使用機器人進行線路檢查、使用載人直升機進行檢查和5G無人機技術巡檢。隨著電力線路的大力建設，常規的人工巡檢方式已經無法滿足現在的巡檢需求了，所以后面引入了機器人進行線路巡查檢驗，精度得到大大提高，但是工作速率低、跨越障礙物的能力很差等各種不足，很快限制了其在電力行業中的大量應用。使用載人直升機主要是運用一些成像技術清晰地拍出線路的圖像，但成本實在太高，還存在管理與技術復雜性高、綜合性高的特點，因此適用范圍較小。5G無人機巡檢方式可以克服上述巡檢中的各種不足，具有成本低、操作簡便等特點，應用場景廣泛，在電力企業的線路巡檢工作中發揮著重要的作用。

②5G無人機的應用優勢。第一借助5G無人機可以快速、精準完成架空線路高空巡檢作業，快速查找故障點;第二使用這種技術，可以減少傳統的登高作業次數;第三在一些比較不方便作業的區域，使用這種技術可以實現快速準確地找到故障;第四在對高壓端（如絕緣子、金具等）進行局放檢測時，可以大大降低工人的工作強度，具有非常明顯的優點。

2 5G技術的無人機在輸電線路巡檢的應用

2.1線路通道、樹障巡檢的應用

以前，只有技術熟練、對線路結構了解充分的操作人員才能順利指揮機器人、無人機，指揮過程中不能出現任何差錯，對拍照距離和角度也有著很高的要求，這無疑給操作人員增加了工作難度。在輸電線路巡檢中應用5G無人機自動駕駛技術，不僅可以減輕操作人員的工作難度，降低對操作人員技術水平的要求，還可以提高數據采集精確性。該技術應用雷達高精度定位系統、采用大數據積累技術，操作人員只需要按動按鈕，5G無人機就可以按照提前規劃好的航跡線路自動飛行，定位系統會將飛行地標實時傳送給5G無人機，到達指定位置后，還會自動進行拍照、保存，完成任務后不需要操作人員指揮就可以自動返航，從而實現了5G無人機自動巡檢工作新模式。這種工作模式已經成為當前輸電線路巡檢的重要手段，特別是那些位于地形復雜區域的輸電線路。以前的人工巡檢每人每天只能完成約4千米巡視，應用5G無人機自動巡檢每天可以完成近14千米的巡視，工作效率大輻提升。

2.2 5G無人機巡檢的實際應用

借助于5G無人機的攝影問題排查技術，電力系統輸電線路的相關工作人員可以快速、準確地獲取高質量、高分辨率的周圍地理環境的相關信息，5G無人機采集所獲取的信息有著較高的直觀性，有助于對線路環境的認識。5G無人機可以實現從“人工操控”到“自主巡航”。如某供電公司組織5G無人機工作，短短15分鐘，5G無人機組就完成了330kV輸電線路的自主巡查。相關負責人介紹“以前由于操作人員的技術水平和試驗模式不同，檢查質量和結果存在誤差，存在一定的操作風險。使用5G無人機巡檢后，只需監護人就能完成所有檢查工作，降低了工作成本和作業強度，使工作更加規范化、安全化，檢查效率大大提高;借助新技術，5G無人機可實現高精度自動逐站、逐塔巡線、數據實時返回等功能，并自動完成日常巡檢工作，即使拇指大小的螺絲松了，也逃不過5G無人機的眼睛。”目前5G無人機可裝備TEM SIDO系統，將線路走廊的高精度拍攝、三維建模場景;由于5G無人機采集所獲取的信息有著較高的直觀性，有助于工作人員對線路環境形成清晰的認識。在電力系統輸電線路的問題排查中應用5G無人機是十分可行且十分必要的，有著廣闊的應用空間和發展前景。5G無人機巡檢技術可以代替人工完成特殊情況的作業，且5G無人機受到環境因素的干擾較小，為進一步提高效率，還可以對線路進行立體模型的構建，對線路進行優化。

2.3自主巡檢技術的應用

架空輸電線路5G無人機巡檢作業操作的時候會由地面操作人員根據自己所看到的以及收集上來的影像資料指導5G無人機拍攝。自主巡檢技術對操作人員的個人操作能力有著較高的要求，且需要根據場地的不同情況來做出相應的調整。在架空輸電線路數量較多的情況下，完全依靠操作人員無法順利完成工作。不僅如此，受技術自身的影響，自主巡檢技術在實施應用的時候會出現以下問題;①技術不成熟，5G無人機每次拍攝角度和位置差別比較大，最終導致拍攝影像的質量高低不一。②地面站的軟件沒有根據任務需求來采集數據信息。③自主巡檢5G無人機續航存在問題，不具備5G無人機自動充電、自動收放的功能設備支持。為了能夠解決以上問題，需要在現有5G無人機技術基礎上進一步打造出精準定位的模塊，如千兆網絡、RTK等，并在5G無人機拍攝領域積極推廣現場自適應拍攝技術。

2.4線路設備隱患臺賬記錄和更新的應用

5G無人機自動巡檢時會從不同的角度對輸電線路設備進行拍攝，操作人員可以利用專門的軟件將這些照片整合起來，這樣就可以繪制線路全景，還可以應用在很多測量或檢測工作中，如線路交叉跨越安全距離確定、多工況線路狀態檢測等。此外，還可以應用到線路隱患臺賬記錄當中，為快速排除線路故障提供助力。重要交叉跨越段的輸電線路具有很大的巡檢難度，所以要應用5G無人機自動巡檢來對安全隱患進行及時發掘，為線路順暢運行提供保障，為電力企業及時了解線路運行狀況提供助力，最終實現自動化線路巡檢。

結語

隨著5G網絡的全覆蓋以及相關技術的成熟，5G無人機可以大范圍應用于輸電線路巡檢領域，使輸電線路巡檢擺脫環境、地域和人員等傳統巡檢方式限制，較大程度上提高工作效率。電力公司還可以利用巡檢過程中積累的大量數據進行數據共享，進一步提升輸電線路巡檢自動化水平，同時促進輸電線路巡檢的數字化轉型。

參考文獻

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