原瑞民
摘要:無人機(jī)是利用無線遙控設(shè)備和控制程序操作的不載人飛行器。由于無人機(jī)具有體積小、操作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn),因此在航拍、工程測(cè)量、救災(zāi)、測(cè)繪等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。將無人機(jī)應(yīng)用在電力線路安全巡檢工作中,可以提高線路巡視工作效率,降低巡檢人員工作強(qiáng)度和危險(xiǎn)性。基于此,主要分析了無人機(jī)巡檢技術(shù)的構(gòu)成與特點(diǎn),并探討了無人機(jī)電力線路安全巡檢過程中的通信技術(shù)、遙感技術(shù)及激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:無人機(jī);電力線路安全巡檢;關(guān)鍵技術(shù)
引言
基于無人機(jī)在電網(wǎng)巡檢中的優(yōu)勢(shì),分析電力輸電線路巡檢中無人機(jī)的應(yīng)用。內(nèi)容包括全方位巡檢、異物清除、故障檢測(cè)。闡述無人機(jī)在巡檢中的規(guī)范作業(yè)流程,以及多旋翼無人機(jī)與人工的配合。
1電力輸電線路巡檢中無人機(jī)的應(yīng)用
1.1全方位巡檢
在保證無人機(jī)優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于電力輸電線路巡檢中,能夠獲得理想的應(yīng)用效果,準(zhǔn)確快速地找到故障點(diǎn),為故障處理提供幫助。無人機(jī)的硬件主要包含兩個(gè)部分,分別為地面站與機(jī)載,將可見光相機(jī)搭載于機(jī)載部分,能夠全方位拍攝電力輸電線路,獲得圖像,進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)換,對(duì)信號(hào)傳輸及無線通信模塊進(jìn)行模擬,向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中發(fā)送所拍攝的圖像信息。以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和專業(yè)軟件為支持,巡檢人員可對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)化查看,依據(jù)無人機(jī)所拍攝圖像來對(duì)電力輸電線路的具體情況進(jìn)行分析和判斷,以保障電力輸電線路安全運(yùn)行。在電力輸電線路巡檢過程中,若存在特殊的巡檢要求,則可通過無人機(jī)的應(yīng)用來進(jìn)行巡檢,由巡檢人員操控遙控器,控制無人機(jī)的具體飛行路徑,從而躲避障礙物,精準(zhǔn)找尋故障點(diǎn)。在應(yīng)用無人機(jī)來開展電力輸電線路巡檢過程中,可結(jié)合實(shí)際需求來靈活調(diào)節(jié)可見光相機(jī)的焦距,保證目標(biāo)位置清晰化,提高無人機(jī)所拍攝圖像質(zhì)量,滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后,可于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中保存無人機(jī)所拍攝的巡檢影像,能夠彌補(bǔ)人工巡檢操作的不足。
1.2異物清除
就電力輸電線路巡檢的整體情況來看,在實(shí)際工作中一旦有異物存在于輸電線路中,而并未在第一時(shí)間將其清除,則極易導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障,甚至存在一定觸電風(fēng)險(xiǎn)。一般情況下,由巡檢人員通過人工方式將異物清除,以防范故障問題的出現(xiàn),但此種方式下存在一定安全風(fēng)險(xiǎn),極易威脅到巡檢人員的生命健康,并且整個(gè)清除操作需要消耗較多的時(shí)間。以無人機(jī)為支持,對(duì)電力輸電線路中的異物進(jìn)行清除時(shí),傳統(tǒng)方式下主要是將激光二極管模組搭載于無人機(jī)的機(jī)載部分,發(fā)揮光纖聚焦作用,將異物燒斷,針對(duì)激光二極管模組所發(fā)射的平行激光,通過凸透鏡來實(shí)現(xiàn)光纖聚焦,以異物所在位置為光纖聚焦點(diǎn),將異物燒斷。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,傳統(tǒng)異物清除的方法得以改進(jìn),多旋翼無人機(jī)中搭載的激光模組,以云臺(tái)攝像頭為支持,巡檢人員對(duì)異物所在位置進(jìn)行觀察,調(diào)整無人機(jī)位置,鎖定異物位置,保證激光模組焦點(diǎn)的準(zhǔn)確性。
1.3故障檢測(cè)
以無人機(jī)為支持,能夠更好地對(duì)電力輸電線路實(shí)施故障檢測(cè),為故障的高效處理提供支持。紅外線檢測(cè)在電力輸電線路金屬探傷中具有良好的應(yīng)用價(jià)值,為巡檢工作的開展提供幫助,當(dāng)電力輸電線路中的某個(gè)點(diǎn)或者局部區(qū)域出現(xiàn)異常過熱問題時(shí),通過紅外線檢測(cè)法能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn),便于采取有針對(duì)性的措施來進(jìn)行處理。
2輸電線路巡視中無人機(jī)應(yīng)用的技術(shù)
2.1無人駕駛技術(shù)
如果巡視人員一直要對(duì)無人機(jī)進(jìn)行控制,則長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)屏幕很容易造成眼睛疲勞,無法保證在操控?zé)o人機(jī)時(shí)的精準(zhǔn)性,這就使得無人機(jī)在巡視工作應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)全無,因此需要讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)自行控制降落,在巡視中做到沿線檢查并保持安全距離。為了保證無人機(jī)在巡視過程中能夠應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境,應(yīng)用無人駕駛技術(shù),使其遇到特殊情況時(shí)可自行判斷選擇返航或緊急降落,同時(shí)也能夠接受控制人員的指令。
2.2圖像傳輸技術(shù)
無人機(jī)上的攝像頭可取代人眼控制輸電線路的巡視檢測(cè),將有問題的線路傳給操作人員進(jìn)行判斷和確認(rèn)。無人機(jī)上要同時(shí)裝備攝像頭和圖像傳輸機(jī),才能保證操作人員獲得清晰的圖像。為了保證傳輸效率,無人機(jī)需要采用壓縮算法對(duì)圖片進(jìn)行壓縮,因此無法保證圖像的清晰度[4],這就需要選擇合適的圖像傳輸技術(shù)。此外,由于輸電線路常年暴露在野外,經(jīng)過自然環(huán)境的打磨對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)會(huì)比較困難,要對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行分析檢測(cè),需要無人機(jī)在故障部位進(jìn)行懸停,這樣才能有效地對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行排查。
2.3檢測(cè)方法
無人機(jī)的檢測(cè)是非接觸性檢測(cè),采用紅外熱像儀可以對(duì)輸電線路的局部故障進(jìn)行排查,基于紅外熱輻射的原理,通過電子光學(xué)檢測(cè),就可以對(duì)線路故障區(qū)域進(jìn)行判斷。
3無人機(jī)在巡檢中的注意事項(xiàng)
3.1規(guī)范作業(yè)流程
在電力輸電線路巡檢過程中,為確保無人機(jī)的安全性,需要在實(shí)踐作業(yè)中積累經(jīng)驗(yàn),將無人機(jī)的作業(yè)流程規(guī)范化。在巡檢作業(yè)之前,需要做好充分準(zhǔn)備,就電力輸電線路相關(guān)信息資料進(jìn)行收集,包括線路走向、跨越、地形、氣候等,保證巡檢作業(yè)方案的科學(xué)化與詳細(xì)化。在巡檢作業(yè)過程中,必須要依照流程進(jìn)行。由專門人員全面考察電力輸電線路,核實(shí)桿塔、地標(biāo)等信息,將無人機(jī)降落點(diǎn)確定,降落點(diǎn)不可存在危險(xiǎn)障礙物,必須要保證地形平坦,場(chǎng)地面積達(dá)標(biāo),四周不可存在其他信號(hào)干擾,以免影響無人機(jī)巡檢的準(zhǔn)確性。起飛之前要勘測(cè)巡檢線路環(huán)境、天氣等,確保與無人機(jī)飛行的要求相符合,確保飛行安全。巡檢作業(yè)人員在應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行巡檢的過程中,必須要對(duì)電力輸電線路巡檢工作內(nèi)容加以全面把握,客觀分析實(shí)際情況,科學(xué)制定無人機(jī)飛行計(jì)劃,在這一過程中需要考慮到特殊情況,以保證應(yīng)急預(yù)案制定的合理性。在自主飛行的條件下,要合理設(shè)計(jì)無人機(jī)飛行線路。
3.2掌握作業(yè)方法
蓄電池容量因技術(shù)限制而存在一定局限性,無法滿足無人機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間飛行需求,對(duì)于多旋翼無人機(jī)來說,其實(shí)際飛行時(shí)間一般在三十分鐘以內(nèi),因此在應(yīng)用無人機(jī)開展電力輸電線路巡檢工作時(shí),需要對(duì)有限的時(shí)間加以科學(xué)的利用,以切實(shí)提升電力輸電線路巡檢工作效率。在應(yīng)用無人機(jī)巡檢電力輸電線路的過程中,要做好線路以內(nèi)防雷及絕緣子等的檢查。無人機(jī)實(shí)際飛行過程中各項(xiàng)操作的開展必須要與飛行方案相符合,確保拍攝角度最佳,以滿足電力輸電線路巡檢要求,提升巡檢作業(yè)質(zhì)量。應(yīng)用無人機(jī)時(shí)必須要合理調(diào)整的飛行速度,尤其是與目標(biāo)相接近的情況下,要適當(dāng)減緩速度,調(diào)整無人機(jī)的角度,保證無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性,對(duì)無人機(jī)與目標(biāo)物之間的距離進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,對(duì)云臺(tái)進(jìn)行科學(xué)控制,以確保依照電力輸電線路巡檢要求來進(jìn)行拍攝。
3.3多旋翼無人機(jī)與人工相配合
在電力輸電線路巡檢工作中,多旋翼無人機(jī)巡檢以及人工巡檢各有利弊,出發(fā)點(diǎn)不同,各自具備一定觀察優(yōu)勢(shì)。對(duì)于導(dǎo)線、地線類缺陷來說,其與地面存在較大距離,異常情況大多不明顯,人工巡檢存在一定難度,無法做出準(zhǔn)確判斷,可應(yīng)用無人機(jī)巡檢來提高工作效率。
結(jié)語
無人機(jī)因其自身優(yōu)勢(shì)而在電力輸電線路巡檢中得到廣泛應(yīng)用,人工巡檢的不足得以彌補(bǔ),促進(jìn)了巡檢工作質(zhì)量與效率的提升,巡檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度及安全風(fēng)險(xiǎn)都得以降低。在電力輸電線路巡檢過程中對(duì)于無人機(jī)的應(yīng)用,需要保證作業(yè)流程的規(guī)范化,確保作業(yè)方法合理,從而為電力輸電線路的安全可靠運(yùn)行提供支持。
參考文獻(xiàn)
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