王楷 郭江濤 曹澍 高小偉 譚啟昀

摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其被應(yīng)用于我們生活和工作中的方方面面，當(dāng)然信息技術(shù)在無人機領(lǐng)域中的應(yīng)用也不例外。信息技術(shù)的融入使得無人機電力巡檢體系發(fā)生了很大的改變，上升到了一個更高的高度，且把無人機巡檢帶入到了一個新的領(lǐng)域?，F(xiàn)在是信息社會，信息技術(shù)是一切發(fā)展的基礎(chǔ)，智能檢測理念隨之產(chǎn)生。本文主要分析當(dāng)前智能識別技術(shù)在無人機電力巡檢過程中存在的問題以及解決對策，為行業(yè)以后的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能;電力巡檢;應(yīng)用

引言

通過集約化運維的設(shè)計、巡航作業(yè)的管理做法等為供電局的輸電線路研究了新型運維管理模式，不僅提高了輸電線路的效率和安全性，也促進了輸電線路的數(shù)字智能化轉(zhuǎn)型。在此基礎(chǔ)上，無人機機巡作業(yè)管理系統(tǒng)能根據(jù)電網(wǎng)線路所處環(huán)境、線路負載、季節(jié)等特點，進行全天時、快響應(yīng)、完備的管理功能時實現(xiàn)無人機自動向下管控安全高效運行的關(guān)鍵。

1智能識別技術(shù)在無人機電力巡檢中的優(yōu)勢

無人機電力巡檢主要是指用無人機代替人工進行遠距離、復(fù)雜的大環(huán)境的電力巡檢管理工作。無人機巡檢是人工巡查的有效替代手段，特別是在山區(qū)、跨省、河流穿越等交通不便的地方。無人機的主要功能是代替工作人員完成臟、累、差的信息圖像采集——代替工作人員直接到在“需要的地方”（預(yù)設(shè)GPS坐標(biāo)點）采集“需要的信息”（如故障點）。該無人機可實時圍繞目標(biāo)進行360°零死角全方位圖像拍攝，快速、準(zhǔn)確地傳達信息給地面工作人員，供他們對實時數(shù)據(jù)進行分析、判斷、制定問題解決方案，減輕工作人員的勞動強度，提高電力檢測的效率和信息安全性。提高無人機系統(tǒng)智能識別技術(shù)水平是我國無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)追求點和目標(biāo)。智能識別技術(shù)與無人機的完美結(jié)合具有廣闊的技術(shù)應(yīng)用前景。將智能識別技術(shù)應(yīng)用到無人機電力巡檢中，無疑是為無人機電力巡檢提供了更加便利的技術(shù)，憑借著智能識別技術(shù)的高清攝像頭、精準(zhǔn)定位等功能，無人機在巡檢過程中可以十分快速地向地面控制站傳輸實時報告，向地面控制站報告情況。

2智能巡檢系統(tǒng)的主要技術(shù)

智能巡檢系統(tǒng)是集多學(xué)科于一體的技術(shù)成果，除涉及傳統(tǒng)的較為完善的機械、電工電子、通信、自動化等技術(shù)外，更融合圖像與視頻識別、紅外成像、定位導(dǎo)航、語音識別、人工智能等前沿技術(shù)。

2.1圖像識別與視頻流識別

圖像識別和視頻流識別主要是在拍攝照片或錄制視頻后，對其進行去噪處理，提取特征量后通過智能算法進行對比識別，從而達到對圖像及視頻進行識別判斷的作用。采用此技術(shù)，智能巡檢系統(tǒng)可以對表計讀數(shù)、指示燈信號進行識別，還能夠識別油水系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，火災(zāi)及帶電設(shè)備放電等現(xiàn)象。視頻流識別其實質(zhì)屬于圖像識別，是一個動態(tài)檢測技術(shù)，主要對連續(xù)幀的視頻圖像做減法，減去相同的圖像元素和余下變化的差異部分，從而檢測出視頻圖像變化的異常信息。

2.2紅外成像

在對設(shè)備進行巡檢過程中，大多采用紅外成像對設(shè)備溫度進行檢測。紅外成像技術(shù)是一項應(yīng)用十分廣泛的成熟技術(shù)，在智能巡檢設(shè)備上安裝紅外成像攝像頭或紅外成像元器件對巡檢區(qū)域進行紅外成像，即可測量設(shè)備表面溫度。系統(tǒng)對紅外成像進行圖像去噪處理，對圖像配準(zhǔn)疊加多幅圖像后，將去噪處理后的紅外圖像回傳至數(shù)據(jù)處理中心進行處理。紅外熱成像設(shè)備通常分為制冷焦平面熱像儀和非制冷焦平面熱像儀。因焦平面探測器材料以及工藝存在缺陷，通過對成像儀制冷以提高成像精度的方法稱為制冷焦平面熱成像技術(shù)。隨著新材料的研發(fā)和制造工藝的提升，用于紅外成像焦平面陣列探測器不進行冷卻即可滿足成像精度要求。非制冷紅外熱像儀無需制冷、體積小、功耗低，是目前智能巡檢系統(tǒng)使用的主流產(chǎn)品。

2.3定位技術(shù)

定軌巡檢機器人按照既定軌道巡檢時，巡檢設(shè)備通過識別導(dǎo)軌位置進行定位?？勺灾饕苿訖C器人，定位通過預(yù)先根據(jù)巡檢場所繪制的三維地圖進行，在巡檢移動時常采用激光無軌導(dǎo)航技術(shù)進行路線巡檢。此外，巡檢設(shè)備使用的定位技術(shù)有視覺定位、激光反射、北斗/GPS等。研發(fā)人員根據(jù)巡檢機器人的具體應(yīng)用場所選擇相應(yīng)定位技術(shù)。例如，對于500kV變電站內(nèi)的重要設(shè)備，在巡檢過程中為獲取設(shè)備詳細數(shù)據(jù)保障巡檢可靠性，機器人定位可采用成本較高且需要處理大量圖像數(shù)據(jù)的視覺定位技術(shù)。障礙較多場所的巡檢機器人定位，則采用激光反射定位技術(shù)。該定位技術(shù)的優(yōu)點在于其平行性及分辨性能優(yōu)越，便于巡檢機器人“越障”。

2.4聲音識別

聲音識別屬于聲學(xué)“診斷”領(lǐng)域技術(shù)，應(yīng)用較為廣泛。遷移學(xué)習(xí)是聲音系統(tǒng)識別和應(yīng)用之前領(lǐng)域或任務(wù)中所學(xué)知識和技能的過程，在現(xiàn)場環(huán)境的多種噪聲混響中，挑出屬于設(shè)備運行的聲音，并與建立的設(shè)備正常運行時的“音庫”進行比對，判斷出設(shè)備運行是否正常。例如，水電站水車室，其噪聲混響嚴重且噪音較大，為了能將異常聲學(xué)信號檢測出來，硬件實現(xiàn)指向性拾音過程，并屏蔽無關(guān)區(qū)域的噪聲混響。故障導(dǎo)致的異常噪聲通常表現(xiàn)有如下特征：噪聲源的檢測位置是固定的，即異常噪聲源只在某個區(qū)域才能被監(jiān)聽到，在其他區(qū)域無法監(jiān)聽到此噪聲源。

結(jié)語

在未來將會攻克一系列無人機智能巡檢中存在的問題，通過在無人機電力巡檢中使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、5G技術(shù)、遠程超控?zé)o人機技術(shù)或者多架無人機一起進行全天候、全自主的無人機巡檢工作，并且在無人機巡檢工作中展開缺陷智能分析，對其中存在的問題進行解決，從而使整個無人機電力巡檢工作安全進行。與此同時，要確保無人機工作中的業(yè)務(wù)規(guī)范化、作業(yè)智能化、管理人性化。對傳統(tǒng)的無人機工作模式進行調(diào)整和改善，提高工作效率、提高工作安全性能，持續(xù)提升輸電智能化運檢水平和輸電專業(yè)精益化管理水平，為輸電巡檢開創(chuàng)一個新的局面。

參考文獻

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