王敏超

摘要：近年來，我國的輸電工程建設的發展迅速，隨著輸電線路智能巡檢技術的發展，采用無人機和遠程紅外跟蹤識別技術進行輸電線路巡檢成為未來輸電線路巡檢發展的主要方向，輸電線路巡檢無人機是一種高效、便攜、穩定的巡檢設備，目前在輸電線路的日常巡檢工作中得到廣泛應用。相關的輸電線路巡檢無人機安全距離確定方法研究受到人們的極大關注。基于電磁場信息的輸電線路無人機巡檢安全距離仿真分析，通過建立交流架空線路模型，以電力工業中廣泛使用的第Ⅲ類四旋翼無人機為例，分析了其與帶電導線不同距離下表面承受的電磁場信息，并根據仿真數據提出了無人機巡檢安全距離。

關鍵詞：輸電線路;高空巡檢;高效檢修工具研究

引言

近年來，國家電網有限公司不斷開展新型巡檢技術研究，構建新型智能運檢模式，無人機、巡線機器人等先進設備和巡檢技術已成為輸電線路重要巡檢手段。無人機巡檢具有受地形限制小、塔頭巡檢效果好、成本低等優勢，在巡檢內容和頻次上可對人工巡檢進行有效協同。2013年以來，國家電網有限公司積極推進構建直升機、無人機和人工協同巡檢工作模式，大力推廣無人機巡檢應用，運檢效益明顯提升，架空輸電線路運維已由傳統人工巡檢發展為“機巡+人巡”的協同巡檢模式。

1無人機功率檢測技術介紹

在無人機功率檢查任務中，除了對無人機本身質量的特定要求外，整個系統中的每個模塊還具有自己的技術特征和問題，每個模塊直接影響整個系統檢查的效率和準確性。

1.1巡線和避障技術

在執行常規功率檢查任務時，無人機將準確跟蹤任務路線，避開路線上可能存在或突然出現的障礙物，并在避讓完成后繼續進行檢查。當前的無人機巡檢技術主要通過GPS定位/導航技術和基于攝像頭的視覺技術來實現，但是由于飛行過程中的惡劣天氣，無人機很容易受到干擾，造成視覺異常，降低識別率。

1.2無人機姿態控制技術

無人機通常重量輕，體積小，在執行檢查任務時容易受到惡劣天氣的影響，變得不平衡或墜毀。同時，無人機的異常姿態也會對線路檢查造成影響檢測精度。當前，無人機姿態控制技術主要依賴于安裝在無人機中的飛行控制器。如果無人機的姿態異常，則飛行控制器會根據當前無人機的特定姿態、線速度、角速度、加速度等來調整無人機的行為，以確保無人機恢復正常飛行并進行巡邏。

1.3無線通信技術

執行檢查任務時，無人機可以維持與地面服務器的實時無線連接，并實時返回無人機狀態信息，任務信息，捕獲的圖像，視頻等數據信息，它還從地面服務器接收數據、控制信號，并提供反饋等。但是，功率檢查環境非常復雜，經常充滿變化和不確定性。該系統的無線通信技術需要強大的抗干擾能力，以及足夠的傳輸速度來支持圖數信息傳輸，確保能夠及時、準確的完成輸電線路的電氣檢查任務。

1.4故障檢測技術

當前，無人機的電力檢查工作包括無人機巡檢時采集相關圖像和視頻，并由地面服務器對接收到的圖像、視頻等進行分析，實現輸電線路的健康狀態評價并確定是否存在缺陷或故障。常見的故障分析方法包括溫度測量分析和線性形狀分析。影響故障檢測準確性的主要因素包括拍攝角度、圖像和視頻文件的清晰度以及分析技術的準確性等。每個部件的準確性和穩定性決定了輸電線路整體故障檢測的準確性，因此不可忽視。

2輸電線路無人機自主巡檢技術

盡管線路所在的地形地貌、風速風向等現場環境和作業時的起始地點、天氣有所不同，無人機巡檢路徑規劃都需要遵循面向大號側先左后右、從下至上（對側從上至下）、先小號側后大號側的基本原則。依據這個基本原則，不同飛手因對業務的熟練程度不同所拍攝的巡檢圖像大相徑庭，經常出現虛焦、部件主體不突出等問題，圖片拍攝效果不好將直接影響后續根據圖像識別診斷部件缺陷的準確率。針對上述問題，提出了一種輸電線路無人機自主巡檢的實現方案，分析了無人機自主巡檢作業全流程體系架構，研制了輸電線路無人機全自主巡檢系統，通過固化作業點，建立標準化航線庫，用戶可在無人機運維管控系統一鍵觸發巡檢任務，無人機將自主執行巡檢任務并實時回傳巡檢視頻，自動下載巡檢圖像，運維管控系統自動分類、分析巡檢圖像、生成巡檢報告，并將自主巡檢技術應用于電力輸電線路巡檢。巡檢結果驗證了無人機自主巡檢技術的有效性，無人機自主巡檢規模化應用將大大降低運維人員的工作難度，降低其對操控無人機技能的掌握，擺脫繁瑣的數據整理，集中精力到輸電專業核心技術的學習研究和電力通道隱患的治理檢查。輸電線路無人機自主巡檢系統包含3大部分：無人機及機載計算平臺、無人機機場和無人機運維管控系統（簡稱“管控系統”）。無人機機載計算平臺基于GPU的高性能前端計算分析在作業過程中實時識別對象。無人機機場內置多組電池，可進行充電或自動更換電池，可以實現對無人機自動回收、野外存放、能源補給。管控系統對巡檢任務、機場、無人機飛行作業進行實時監視和管控，實現巡檢數據閉環化管理。

結語

構建優化的輸電線路巡檢無人機安全距離確定模型，結合參數估計和傳感信息采集結果，實現對輸電線路巡檢無人機安全距離檢測和參數自主估計，提高輸電線路巡檢無人機安全距離確定和優化參數估計能力，本文提出輸電線路巡檢無人機安全距離確定方法。采用多維傳感節點自適應部署的方法實現對輸電線路巡檢無人機安全距離參數識別，結合點云技術，采用大數據融合和標簽識別技術，得到輸電線路巡檢無人機安全距離參數采集的RFID傳感識別模型，采用大數據多源信息融合和特征參數跟蹤識別方法，實現輸電線路巡檢無人機安全距離參數估計和確定。研究得知，本文方法對輸電線路巡檢無人機安全距離確定的精度較高，提高了對輸電線路巡檢無人機安全距離的自適應確定的精度。

參考文獻

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