劉晟喆

摘要：現(xiàn)階段電力線路巡檢逐漸由傳統(tǒng)人工形式向智能體系轉(zhuǎn)型，針對無人機(jī)技術(shù)及系統(tǒng)架構(gòu)的重要性，提升其巡檢效能及運(yùn)行穩(wěn)定意義重大。無人機(jī)自動技術(shù)是通過地上、飛行兩大平臺應(yīng)用，強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集及多維度拍攝，并利用雷達(dá)、GPS等全面提升是飛行設(shè)備的可操性。本文主要從電力線路無人機(jī)自動巡檢入手，對相關(guān)要點及措施進(jìn)行闡明量，為下一步工作開展提供建議參考。

關(guān)鍵詞：電力線路;無人機(jī);自動巡檢

前言：電力線路檢測及監(jiān)測對供電穩(wěn)定、運(yùn)行安全及風(fēng)險隱患發(fā)現(xiàn)意義重大。電力線路整體布局與環(huán)境條件相對較為復(fù)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(jī)自動巡檢對規(guī)避復(fù)雜環(huán)境提升精準(zhǔn)度作用顯著。然而現(xiàn)階段關(guān)于電力線路無人機(jī)自動巡檢策略等方面研究相對較少，基于該問題現(xiàn)狀，提出優(yōu)化措施，如無人機(jī)自動巡檢系統(tǒng)設(shè)計、提升無人機(jī)飛行控制及檢測等，具有較高的理論價值意義。

一、無人機(jī)自動巡檢技術(shù)應(yīng)用價值意義

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展，新經(jīng)濟(jì)時期下對能源產(chǎn)業(yè)及運(yùn)行穩(wěn)定的要求日益提高。電力行業(yè)在整個整個能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中意義重大，在電力線路穩(wěn)定及運(yùn)行保障中，強(qiáng)化自動巡檢的時效性、功能性尤為關(guān)鍵。以往輸電線路巡檢中主要以人工形式為主，主要體現(xiàn)在線路巡檢效率低、勞動強(qiáng)度大、隱患問題發(fā)現(xiàn)不及時等?；趩栴}及風(fēng)險隱患，選擇無人機(jī)自動巡檢方式，對全面提升電力線路巡檢保障現(xiàn)代化尤為關(guān)鍵。無人機(jī)自動巡檢是通過無人機(jī)設(shè)備、軟件操控程序及自動定航技術(shù)，實現(xiàn)對電力線路的全面自動巡查、檢測及問題發(fā)現(xiàn)，是巡檢作業(yè)升級與創(chuàng)新的一種關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)志。通過無人機(jī)自動巡檢技術(shù)的應(yīng)用研究、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，對全面組織實施自動巡檢作業(yè)開展、巡檢質(zhì)量效率提升意義重大。同時從長遠(yuǎn)技術(shù)應(yīng)用角度分析，強(qiáng)化無人機(jī)自動巡檢技術(shù)應(yīng)用的實效性、功能性尤為關(guān)鍵。

二、優(yōu)化電力線路無人機(jī)自動巡檢主要策略

（一）無人機(jī)自動巡檢系統(tǒng)設(shè)計

針對無人機(jī)巡檢系統(tǒng)設(shè)計主要以安全保障、精準(zhǔn)定位為主，電力線路巡檢不同于其他作業(yè)形式，無人機(jī)自動巡檢系統(tǒng)強(qiáng)化位置定位、精準(zhǔn)分析，在導(dǎo)航及自主飛行中需考慮整個系統(tǒng)的飛行能力。在該系統(tǒng)設(shè)計中要加強(qiáng)平臺效應(yīng)，對飛行監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、定位判斷的精準(zhǔn)時效給予保證。機(jī)載裝置是整個系統(tǒng)功能發(fā)揮的重要核心，可搭載高清相機(jī)與相關(guān)傳感設(shè)備，在航行中通過感應(yīng)裝置及相機(jī)對指定巡航線路進(jìn)行多維度、多視角檢測，一定要保證系統(tǒng)運(yùn)行中可對電力線路進(jìn)行全程多維度、多方位巡檢。另外在系統(tǒng)架構(gòu)中要全面優(yōu)化地面控制、空中平臺之間的協(xié)同配合性，將地面飛行控制各種技術(shù)進(jìn)行升級創(chuàng)新，如可視化界面、GPS、雷達(dá)定位等。在地面控制系統(tǒng)需對巡檢線路進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，并制定方向與飛行器裝載，完成實時同步的飛行姿態(tài)顯示，最終完成飛行、巡航、歸航的整體實時操控，并對檢測結(jié)果進(jìn)行計算統(tǒng)計、分析評估。飛行平臺設(shè)計中要強(qiáng)化對定位系統(tǒng)、巡航拍照的精準(zhǔn)選性，完成拍照及攝像等相關(guān)數(shù)據(jù)采集工作[1]。

（二）提升無人機(jī)飛行控制及檢測

在實際電力線路規(guī)劃及智能定位設(shè)計中 ，要根據(jù)《無人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》，如實際巡檢線路較大。側(cè)重對巡檢對象進(jìn)行完全覆蓋考慮， 避免在巡檢死角的發(fā)生。無人機(jī)巡檢系統(tǒng)架構(gòu)中選擇雙側(cè)巡檢模式。根據(jù)線路中心走向為主要核心，在飛行中要對安全距離進(jìn)行考慮，設(shè)計兩側(cè)巡檢航線。待進(jìn)入桿塔巡檢中無人機(jī)自身所攜帶的照相設(shè)備可根據(jù)預(yù)定設(shè)計程序，實現(xiàn)多角度自動采集影像采集，保全面提升巡檢數(shù)據(jù)的實效完整性[2]。

在本次無人機(jī)巡檢高度設(shè)計中主要以GPS定位、地面雷達(dá)等設(shè)備為主，對飛行高度、飛行周期及具體工作進(jìn)行定位導(dǎo)航設(shè)置。同時結(jié)合GPS技術(shù)，無線網(wǎng)技術(shù)，地面雷達(dá)技術(shù)等。完善系統(tǒng)模塊的整體架構(gòu)、功能發(fā)揮。通過智能中控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作+自動執(zhí)行，在自動飛行中對其高度、接觸點進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)置，無人行可自主進(jìn)行上升或下降操作。在測試過程中通過智能避障技術(shù)對各種障礙物進(jìn)行繞行、規(guī)避。發(fā)生故障后可開展緊急處理。一旦該無人機(jī)發(fā)生風(fēng)險故障，無人機(jī)會先保留已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)，并在接收端彈出帶有緊急降落地點的 GPS 的彈窗 ，無人機(jī)會發(fā)出緊急降落的警告。最后在結(jié)合紅外測溫傳感器進(jìn)行對所需部件的紅外測溫并有超溫報警功能當(dāng)溫度高于要求，對接收端彈出窗口進(jìn)行提醒。在相關(guān)數(shù)據(jù)記錄方面，包含實時上傳和本地儲存兩給模式。實時數(shù)據(jù)傳輸我們包括一張變壓器圖片及其編號，開關(guān)溫度，GPS 定位等信息。在數(shù)據(jù)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(guān)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(guān)溫度，編號，日期[3]。

（三）新技術(shù)及系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)新

本系統(tǒng)設(shè)計中以十千伏配電線路無人機(jī)自動巡檢系統(tǒng)為主，對無人機(jī)進(jìn)行智能導(dǎo)航設(shè)計，智能導(dǎo)航裝置通過GPS定位及導(dǎo)航，完成指定線路的自主穩(wěn)定飛行，在飛行過程中避免過度動作及起伏，減少波及效應(yīng)、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(jī)自動巡檢對開展實時測溫、精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集。待完成飛行數(shù)據(jù)采集后，通過無線網(wǎng)絡(luò)對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實時傳輸，并與地面控制平臺進(jìn)行實時互動我，完成數(shù)據(jù)信息的在線實時傳輸、資源共享及存儲等，無人機(jī)自動巡檢系統(tǒng)節(jié)省時間，安全，可靠[4]。

結(jié)論：綜上所述，通過對電力線路無人機(jī)自動巡檢策略進(jìn)行分析，從不同層面對無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電力線路巡檢的方法措施進(jìn)行闡明，結(jié)合電力線路實際需求，提出具體措施，主要包括無人機(jī)自動巡檢系統(tǒng)設(shè)計、提升無人機(jī)飛行控制及檢測等，為無人機(jī)技術(shù)在電力線路應(yīng)用領(lǐng)域中實踐提升奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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

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

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

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

東北林業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目資助（項目資助號：202110225342）