張繼財

摘 要：今時不同往日，如今人們在電力方面越來越緊需，這直接促進了電力行業(yè)的飛速發(fā)展。而電力的輸出則需要輸電線路的支持，就我國而言，地理環(huán)境各有特色，形色不一，因此在不同地區(qū)的輸電線路也各有千秋，傳統(tǒng)的人工的輸電線路巡線很難再滿足所需。尤其是南方地區(qū)，輸電線路較多分布在高山密林當中，更增加了人工巡線的工作難度。而無人機卻可以實現(xiàn)空中飛行，并且能夠靈活操作，可以有效解決輸電線路人工巡線所面臨的障礙。因此本文首先對無人機輸電線路巡線系統(tǒng)進行了介紹，其次對其應用進行了研究。

關鍵詞：無人機;輸電線路;巡線系統(tǒng);應用

無人機如今已經(jīng)在多個領域方面都實現(xiàn)了應用，它可以實現(xiàn)空中拍攝檢測功能，如果能夠將其運用于輸電線路巡線工作中，那么必將對我國的電力發(fā)展具有促進作用。傳統(tǒng)的人工巡線方法很難適應我國復雜的地理環(huán)境，而且在天氣較為惡劣的情況下還極容易引發(fā)各種危險事故，而將無人機利用到輸電線路巡線工作中，便可以有效預防這一隱患問題的發(fā)生。所以對此必須要對無人機輸電線路巡線系統(tǒng)進行深刻的認識，如此才能夠提高巡線的工作效率。

1 無人機輸電線路巡線系統(tǒng)

1.1 工作原理

無人機輸電線路巡線系統(tǒng)是以無人機為主要載體進行實現(xiàn)的，首先，需要在無人機上對高清的攝像頭進行安裝，或者安裝特定的單人設備，通過對無人機進行操縱，使它能夠在空中對線路圖像進行拍攝，以視頻的形式進行呈現(xiàn)，然后再對獲取到的視頻信號進行壓縮，最終將其傳輸至調(diào)制器，最后在將其送之至載波進行加載，而微波接收機則負責將獲得的信號進行解調(diào)，并將其呈送給監(jiān)視器上，以此達到來達到空中巡線的目的。其系統(tǒng)示意圖如下圖圖1所示。

無人機需要獲取到遙控指令，才能在空中飛行錄像，而遙控指令一般經(jīng)錄像機進行送出，然后編碼接口模塊又會對送達的遙控指令進行編碼操作，并將其傳輸至發(fā)射機，同時全向天線會通過編碼頻率方式傳達輻射，目的地為監(jiān)視前端。而定向天線則會對指令進行接收，并且再對數(shù)字信號采取解調(diào)操作，以用來對鏡頭的旋轉等操作進行控制。另外，由于我國的地理環(huán)境復雜，因此在實際作業(yè)中，可能會存在某些高型建筑物會對信號傳輸造成一定的影響，而中繼站的建立會使得信號強度得以增強，有利于信號的穩(wěn)定傳輸。此外，監(jiān)控中心所使用到的錄像機，其容量比普通錄像機大很多，而且還可以多畫面呈現(xiàn)，并且它還能夠實現(xiàn)一天24小時全天檢測。

1.2 實施方案

⑴視頻音頻方案。無人機輸電線路巡線系統(tǒng)主要是通過呈像的方式來開展巡線工作，因此必須要保證視頻或者音頻在傳輸過程中的質量問題，避免發(fā)生嚴重的失真問題。所以為了有效預防這一問題，該系統(tǒng)融入了一系列的相關技術，比如ROD斷線保護技術、ARQ丟包重傳技術、FEC糾錯技術等等，這些技術能夠從根本上解決傳輸質量的問題，同時也提高了系統(tǒng)的糾錯能力，也就是說即使有5%的數(shù)據(jù)發(fā)生丟包問題，也不會對圖像的質量造成過于明顯的影響。而斷線保護技術則是依賴網(wǎng)絡攝像機完成相應工作的，它能夠對系統(tǒng)的網(wǎng)絡狀況進行實時檢測，一旦檢測到斷網(wǎng)現(xiàn)狀，那么它會自動的對攝像內(nèi)容進行保存。除此以外，在對視頻信號進行傳輸?shù)倪^程中，還會受到多種因素的干擾，會對視頻質量造成影響，所以對此系統(tǒng)還采用了視頻緩沖技術，如果發(fā)生短暫性斷線，那么它依然可以保證視頻信號的正常傳輸。

⑵數(shù)據(jù)傳輸方案。數(shù)據(jù)傳輸方案與視頻音頻方案存在的不同之處在于二者的傳輸主體不同，數(shù)據(jù)傳輸方案主要是針對于數(shù)據(jù)傳輸而言的，通過一系列可行的方案來達到提高質量的目的。在無人機輸電線路巡線系統(tǒng)中，為提高數(shù)據(jù)的傳輸性能，對此特別采用了中頻可以發(fā)送350MHZ，并接收140MHZ的解決方案，而該方案主要是依賴耐張塔對系統(tǒng)進行搭建的。針對數(shù)據(jù)傳輸，有以下幾方面的特性：①耐張塔距離服務器光纖鏈路可達200千米，并且能夠進行雙向傳輸，對于任一方向的數(shù)據(jù)傳輸，其帶寬都要在150Mbps以上。②耐張塔鏈路與無人飛行平臺相隔最遠距離為十六千米，并且耐張塔還會為無人飛行平臺提供大小為2Mbps的控制和反饋信息。③地面指揮車距離耐張塔鏈路同樣長達16㎞，但是它可以雙向傳輸，無論處于哪個方向的傳輸，其帶寬大小都高達100Mbps以上。

1.3 巡線通訊系統(tǒng)

輸電線路巡線工作必須要保證數(shù)據(jù)的精準性，因此對視頻的最低要求便是高清，而高清視頻則必須要求高帶寬，然而對于無人飛行平臺和單人而言，它的承載能力有限，所以對此采用單鏈路耐張塔，并且對于同一系統(tǒng)，二者不能同時進行使用。除耐張塔以外，指揮車也采用單鏈路系統(tǒng)，在對無人機的拍攝情況進行觀看時，需要通過服務器進行點播，而服務器則位于供電公司的總部。另外，為提高光纜傳輸性能，可以將光網(wǎng)橋技術應用其中，并且要求能夠進行雙向傳輸，其寬帶大小應高于100Mbps;語音服務在一定程度上也實現(xiàn)了創(chuàng)新，它主要采用VOIP模式，并且能夠通過語音網(wǎng)關實現(xiàn)傳統(tǒng)語音與新型語音服務的轉換;將傳統(tǒng)電話與指揮車IP語言相互聯(lián)通，當撥打電話時，只需要將號碼和IP地址映射在電話網(wǎng)關上即可。而單人撥打電話時，可以采用熱線方式直接呼叫調(diào)度中心。

2 無人機在輸電線路巡線中的應用

2.1 紅外熱像檢測

如果在某一時刻，輸電線路發(fā)生問題故障，那么此時便會導致接觸電阻增大，同時產(chǎn)生一定的負荷電流，使得輸電線路產(chǎn)生嚴重的熱現(xiàn)象。此外，當絕緣子的值接近于零時，那么會導致線路電壓的增大，同時會導致熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。并且，在發(fā)熱的部位還會產(chǎn)生紅外圖像，并且相比于正常效率，更加明顯，而無人機則可以利用紅外熱像檢測儀，能夠準確的判斷出故障發(fā)生的具體位置。

2.2 電子光學檢測

在輸電線路中，分布有多個絕緣子，而對于不同的絕緣子其分布的電壓也存在差別，一般來說，越接近導線的絕緣子，其產(chǎn)生的壓將也就越為明顯，當降到0值時，電壓又會重新進行分布，此時越接近導線的絕緣子所分布的電壓就越高，進而會產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。而無人機對電子光學檢測技術加以應用，對放電位置的輻射情況進行檢測，通過對檢測結果進行分析便可以分辨出絕緣子的絕緣性能，并進一步斷定是否有故障發(fā)生。

2.3 激光振動檢測

絕緣子在工作中可能發(fā)生開裂現(xiàn)象，如果不能夠及時采取正確的判斷，那么將會對系統(tǒng)造成影響。而相比于正常的絕緣子，開裂的絕緣子的振動頻率相對來說較小，所以針對絕緣子的這一特性，可以將超聲發(fā)生器安裝在無人機上，通過對絕緣子的振動信息來分別出開裂的絕緣子。

3 結束語

綜上所述，隨著國家對電網(wǎng)建設工作的重視程度，輸電線路巡線作業(yè)也隨之面臨著更高的要求，以人工巡線與無人機巡線相比，顯而易見，無人機巡線更具有明顯的發(fā)展優(yōu)勢，它可以實現(xiàn)空中錄像功能來達到輸電線路巡線的目的，可以有效克服人工巡線中所面臨的各種問題，通過上文分析可知，無人機輸電線路巡線系統(tǒng)具有光明的發(fā)展前景，希望從事電網(wǎng)工作的相關人員能夠對它加以更廣泛的應用。

參考文獻：

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