黃剛

摘要：借助無(wú)人機(jī)巡視電力線(xiàn)路，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線(xiàn)路的快速巡檢，并有效保障巡視質(zhì)量。無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)在電力線(xiàn)路中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線(xiàn)路巡檢傳統(tǒng)方式的有效改變，并結(jié)合相關(guān)設(shè)備采集圖像，能促進(jìn)電力線(xiàn)路實(shí)際工作質(zhì)量和效率實(shí)現(xiàn)大幅度提高，并形成準(zhǔn)確穩(wěn)定的巡視結(jié)果，還能迅速統(tǒng)計(jì)和準(zhǔn)確分析巡視結(jié)果，并快速找出線(xiàn)路缺陷。本文探析了無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)在電力線(xiàn)路中的設(shè)計(jì)及實(shí)踐應(yīng)用，以期為相關(guān)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);巡視系統(tǒng);電力線(xiàn)路

前言：無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)在對(duì)電力線(xiàn)路開(kāi)展巡視時(shí)，通過(guò)掌控路徑相應(yīng)的優(yōu)化算法，能避免對(duì)電力線(xiàn)路產(chǎn)生不良影響，還能調(diào)度巡視工作，并計(jì)算線(xiàn)路規(guī)劃，增強(qiáng)巡視工作的精確性。系統(tǒng)計(jì)算分析所采集的圖片，能幫組操作人實(shí)現(xiàn)對(duì)巡視的指揮監(jiān)督。另外，系統(tǒng)能滿(mǎn)足用戶(hù)各項(xiàng)工作需求，并采集線(xiàn)路圖像，對(duì)于提高巡視工作效率，增強(qiáng)巡視工作的安全性具有重要意義。

一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)對(duì)電力線(xiàn)路進(jìn)行巡視，主要遵循如下流程：一，對(duì)地理位置進(jìn)行獲取，系統(tǒng)對(duì)詳細(xì)地點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)航;二，通過(guò)機(jī)載成像設(shè)備對(duì)桿塔和輸電線(xiàn)路進(jìn)行識(shí)別拍攝。同時(shí)，無(wú)人機(jī)將飛機(jī)狀態(tài)、位置、圖像等信息以無(wú)線(xiàn)傳播方式向地面站發(fā)送，地面站對(duì)信息進(jìn)行接收并保存，將數(shù)據(jù)信息作為根據(jù)，控制無(wú)人機(jī)飛行、對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行在線(xiàn)處理、判斷系統(tǒng)潛在的故障和隱患等，并對(duì)人工識(shí)別情況進(jìn)行篩選排查，得出具體結(jié)論[1]。

無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)主要包括如下三層：（1）用戶(hù)表現(xiàn)層。該層主要在相關(guān)界面展示所收集的信息。用戶(hù)可通過(guò)界面查看巡視環(huán)境以及態(tài)勢(shì)信息。主要采用網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)上傳下達(dá)指令、發(fā)布信息、收集信息，同時(shí)，是對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行拓展的基礎(chǔ)，人機(jī)交互界面能幫助管理者實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的更好操作。該層與用戶(hù)存在最為緊密的聯(lián)系。用戶(hù)需通過(guò)用戶(hù)表現(xiàn)層搜索查詢(xún)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，客戶(hù)端則能增強(qiáng)用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的使用體驗(yàn)。（2）業(yè)務(wù)邏輯層。該層為用戶(hù)提供了系統(tǒng)管理、線(xiàn)路規(guī)劃管理、指揮平臺(tái)管理、線(xiàn)路巡檢管理、線(xiàn)路監(jiān)控管理等諸多操作。（3）數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層。該層以數(shù)據(jù)庫(kù)為主要內(nèi)容，以SQL為系統(tǒng)工具。管理者基于自身權(quán)限，能對(duì)電力線(xiàn)路涉及的管理信息實(shí)施增減、刪除等操作，還能保存相關(guān)信息。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行拓展，能實(shí)現(xiàn)對(duì)分級(jí)數(shù)據(jù)和分層數(shù)據(jù)的共享[2]。

二、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

1、線(xiàn)路規(guī)劃管理模塊設(shè)計(jì)

為保障無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)安全飛行，并確保巡檢質(zhì)量和效率，要重視規(guī)劃飛行線(xiàn)路。無(wú)人機(jī)巡檢多采用連續(xù)飛行路徑，為確保電力充足，在規(guī)劃飛行路徑時(shí)，要充分考慮其續(xù)航能力和飛行距離。線(xiàn)路規(guī)劃管理的功能主要包括：（1）線(xiàn)路檔案。線(xiàn)路檔案能記錄主要原始資料和各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)，并通過(guò)查看記錄良好開(kāi)展更改、搶修和生產(chǎn)各項(xiàng)工作，因此要對(duì)檔案進(jìn)行妥善保管。應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路實(shí)際情況，記錄線(xiàn)路變更、臺(tái)賬和各項(xiàng)設(shè)計(jì)資料，若需更改設(shè)備，需對(duì)更改項(xiàng)目、標(biāo)段、日期進(jìn)行填寫(xiě)，并保存施工資料和修改文件。（2）線(xiàn)路試驗(yàn)。電力線(xiàn)路通常采用高功率、大電容電纜，因此要通過(guò)交流電壓、實(shí)驗(yàn)等專(zhuān)門(mén)設(shè)備準(zhǔn)確記錄設(shè)備情況等。另外，該功能還能對(duì)試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行增刪、修改和查詢(xún)。（3）路線(xiàn)查詢(xún)，是指管理人員對(duì)線(xiàn)路設(shè)備、連接數(shù)量以及基本信息進(jìn)行查詢(xún)。管理人員完成對(duì)系統(tǒng)的成功登陸后，可在系統(tǒng)界面查看線(xiàn)路明細(xì)，并對(duì)桿塔狀態(tài)、線(xiàn)路走徑情況、線(xiàn)路參數(shù)等進(jìn)行瀏覽，還能通過(guò)菜單項(xiàng)和樹(shù)狀條件查詢(xún)線(xiàn)路信息[3]。

2、線(xiàn)路巡檢管理模塊設(shè)計(jì)

線(xiàn)路巡檢管理模塊主要包括如下功能：（1）巡檢準(zhǔn)備，主要包括對(duì)作業(yè)場(chǎng)景信息、作業(yè)環(huán)境情況、作業(yè)人員信息進(jìn)行準(zhǔn)備，并檢查無(wú)人機(jī)的使用狀況。（2）巡檢任務(wù)，主要是自主巡檢，在地圖上標(biāo)注桿塔坐標(biāo)，并編輯無(wú)人機(jī)的任務(wù)和返航航路，將指令對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行成功傳送，并規(guī)劃飛行路徑，收集相關(guān)數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)按照預(yù)設(shè)路徑飛抵巡檢任務(wù)地點(diǎn)，并對(duì)巡檢目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤。完成全部巡檢任務(wù)后，無(wú)人機(jī)返航地面。（3）結(jié)果分析。在無(wú)人機(jī)巡檢過(guò)程中，采集線(xiàn)路圖像，并向總部傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)反饋的海量圖像實(shí)施分類(lèi)分析。

3、線(xiàn)路監(jiān)控管理模塊設(shè)計(jì)

線(xiàn)路監(jiān)控管理對(duì)無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過(guò)監(jiān)控其操作過(guò)程，并根據(jù)系統(tǒng)功能需求，將收集的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，對(duì)巡檢員地理位置進(jìn)行顯示。線(xiàn)路監(jiān)控管理模塊主要包括如下功能：（1）航線(xiàn)控制。為確保無(wú)人機(jī)遵循預(yù)設(shè)航線(xiàn)開(kāi)展飛行，要根據(jù)線(xiàn)路控制算法設(shè)置航線(xiàn)。將無(wú)人機(jī)起飛和降落的具體地點(diǎn)標(biāo)記在地圖上，并通過(guò)航線(xiàn)軌跡算法對(duì)飛行航點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，連接多個(gè)航點(diǎn)，即構(gòu)成完整航線(xiàn)。（2）線(xiàn)路維護(hù)。向相關(guān)科室上報(bào)維修項(xiàng)目計(jì)劃，經(jīng)過(guò)審核后，制定方案，并在系統(tǒng)中填寫(xiě)方案信息，對(duì)維修項(xiàng)目進(jìn)行添加和處理。（3）線(xiàn)路檢修。完成對(duì)無(wú)人機(jī)的檢修后，要查看檢修情況，并匯總檢修信息，實(shí)現(xiàn)檢修管理。

4、指揮平臺(tái)管理模塊設(shè)計(jì)

指揮平臺(tái)管理模塊主要包括如下功能：（1）通信鏈路，能對(duì)地面站相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行發(fā)送，并對(duì)無(wú)人機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并在相關(guān)界面中顯示全部串口號(hào)。（2）輔助決策，通過(guò)對(duì)應(yīng)急預(yù)演、影像范圍、重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行分析，為指揮人員提供分析支持。（3）巡檢考勤，利用巡檢軌跡，統(tǒng)計(jì)外業(yè)人員的考勤信息，并記錄其工作時(shí)間信息，對(duì)巡檢人員具體的行動(dòng)軌跡進(jìn)行監(jiān)控，系統(tǒng)即能對(duì)其考勤信息進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算。（4）缺陷管理，能實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷信息的接收、添加，并實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的自動(dòng)識(shí)別和處理，能引導(dǎo)工作人員深入了解其工作內(nèi)容，并增強(qiáng)其工作的高效性，還能幫助各級(jí)職能科室便捷查看缺陷信息。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)人機(jī)技術(shù)覆蓋了諸多應(yīng)用領(lǐng)域，在電力線(xiàn)路巡檢中也得到了日漸廣泛的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)的應(yīng)用能有效提高電力線(xiàn)路巡視工作效率，并增強(qiáng)巡視工作的安全性。無(wú)人機(jī)巡視系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)主要包括用戶(hù)表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層。系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)主要包括線(xiàn)路規(guī)劃管理模塊設(shè)計(jì)、線(xiàn)路巡檢管理模塊設(shè)計(jì)、線(xiàn)路監(jiān)控管理模塊設(shè)計(jì)、指揮平臺(tái)管理模塊設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳?ài)分? 淺談無(wú)人機(jī)在35kV電力線(xiàn)路巡視中的應(yīng)用[J]. 化工管理，2018，（8）：158-158.

[2]吳磊. 電力線(xiàn)路巡視中無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 大科技，2019，（23）：56-57.

[3]劉軍. 電力線(xiàn)路巡視中無(wú)人機(jī)技術(shù)分析[J]. 信息周刊，2018（25）：54-55.