無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視方面的應(yīng)用

張捷

摘要：隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，并且不斷提升了巡視工作的準(zhǔn)確性和全面性。因此，電力企業(yè)還應(yīng)該不斷提升巡視工作的準(zhǔn)確性以及全面性。各個(gè)電力企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)無(wú)人機(jī)技術(shù)在輸電線路巡視工作中的利用率，以此來(lái)有效提升輸電線路的穩(wěn)定性，給人們提供更加優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，同時(shí)促使我國(guó)電力行業(yè)的快速發(fā)展。鑒于此，本文就無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視方面的應(yīng)用展開(kāi)探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

關(guān)鍵詞：輸電線路;巡視;無(wú)人機(jī)

引言

如今，在社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，電力行業(yè)得到了快速的發(fā)展以及有效提升，電網(wǎng)安全運(yùn)行直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，輸電線路能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)直接影響到電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)安全，因此，如果能夠有效運(yùn)用現(xiàn)代化的儀器完成輸電線路的維護(hù)工作具有非常重要的意義。運(yùn)用無(wú)人機(jī)可以對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視，可以有效提升巡視工作的準(zhǔn)確性以及全面性，以此來(lái)有效提升運(yùn)輸線路的維修、檢測(cè)以及管理工作。

概述

1無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的空地大系統(tǒng)，由多個(gè)子系統(tǒng)組成，包括以下幾個(gè)方面，動(dòng)力系統(tǒng)：螺旋槳+電機(jī)智能電池，機(jī)身系統(tǒng)：機(jī)架+起落架，機(jī)載系統(tǒng)：云臺(tái)+相機(jī)，圖傳系統(tǒng)：顯示端+遙控器。

1.2無(wú)人機(jī)的工作流程

開(kāi)始界面：快捷實(shí)現(xiàn)任務(wù)的規(guī)劃，進(jìn)入任務(wù)監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)航拍任務(wù)的快速自動(dòng)歸檔，各功能劃分開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)軟件運(yùn)行的專一而穩(wěn)定。

航前檢查：為保證任務(wù)的安全進(jìn)行，起飛前結(jié)合飛行控制軟件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，確保飛機(jī)的GPS、羅盤(pán)、空速管及其俯仰翻滾等狀態(tài)良好，避免在航拍中危險(xiǎn)情況的發(fā)生。

飛行任務(wù)規(guī)劃：在區(qū)域空照、導(dǎo)航、混合三種模式下進(jìn)行飛行任務(wù)的規(guī)劃。

航飛監(jiān)控：實(shí)時(shí)掌握飛機(jī)的姿態(tài)、方位、空速、位置、電池電壓、即時(shí)風(fēng)速風(fēng)向、任務(wù)時(shí)間等重要狀態(tài)，便于操作人員實(shí)時(shí)判斷任務(wù)的可執(zhí)行性，進(jìn)一步保證任務(wù)的安全。

影像拼接：航拍任務(wù)完成后，導(dǎo)航航拍影像進(jìn)行研究區(qū)域的影像拼接。

1.3輸電線路巡視

為了確保輸電線路安全運(yùn)行，就需要對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視，如今，比較常見(jiàn)的巡視制度主要包含故障巡視、正常巡視以及特殊巡視。在技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，目前的巡視工作也開(kāi)始朝著狀態(tài)巡視的方向發(fā)展，并且也逐漸開(kāi)始使用各種監(jiān)控設(shè)備。但是，不管使用哪種巡視制度，都需要借助地面巡視這一昀基本的手段，但是，因目前在制度執(zhí)行的過(guò)程中主要使用的是人工巡視的方法，這樣一來(lái)就會(huì)阻礙巡視工作的順利開(kāi)展。

通過(guò)分析長(zhǎng)期一來(lái)電力行業(yè)的巡視制度執(zhí)行情況能夠看出，巡視計(jì)劃并沒(méi)有按照不同路線的運(yùn)行狀況開(kāi)展，無(wú)論是巡視制度還是巡視要去都是相同的，對(duì)于目前不斷發(fā)展變化的輸電網(wǎng)絡(luò)而言，很難有效掌握各個(gè)輸電線路的運(yùn)行狀況，并且也難以保障輸電線路的運(yùn)行安全。而且，在常規(guī)開(kāi)展各項(xiàng)巡視工作的過(guò)程中，不管是怎樣的設(shè)備或者是在怎樣的地理?xiàng)l件下，巡視計(jì)劃是相同的，并且在落實(shí)巡視工作的過(guò)程中，也沒(méi)有明確重點(diǎn)巡視區(qū)域，這就使得巡視工作存在不足以及“過(guò)”的現(xiàn)象。如果在新舊路線中使用相同的巡視計(jì)劃，就會(huì)在新路線上存在物力以及人力浪費(fèi)的問(wèn)題，在老路線的特殊區(qū)段以及危險(xiǎn)去榆中，也會(huì)出現(xiàn)巡視力度不夠的問(wèn)題。

2.無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視工作中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

昀近這些年，無(wú)人機(jī)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，輸電線路的巡視工作得到了廣泛的應(yīng)用。由于無(wú)人機(jī)技術(shù)具備操作簡(jiǎn)單以及體積小的特點(diǎn)，因此，對(duì)于輸電線路尤其是對(duì)于高空塔架能夠發(fā)揮很好的巡視作用。無(wú)人機(jī)技術(shù)的使用，可以降低輸電線路的巡視成本，使用一臺(tái)無(wú)人機(jī)設(shè)備能夠有效巡視一定范圍中的多條線路，并且還可以提升巡視效率，減少人力資源成本的支出。除此之外，無(wú)人機(jī)還具備操作簡(jiǎn)便、體積小以及能動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，輸電線路還能夠發(fā)揮出很好的巡視檢查效果，全面強(qiáng)化巡視工作的效果。

在對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)技術(shù)還具備以下的優(yōu)勢(shì)：（1）長(zhǎng)時(shí)間的巡視以及超視距工作。在傳統(tǒng)的人工巡視工作中，巡視時(shí)間太長(zhǎng)的情況下，巡視人員容易出現(xiàn)視覺(jué)疲勞，還會(huì)對(duì)后期的巡視效果產(chǎn)生一定的影響。除此之外，在人工巡視模式中，人的視力還會(huì)影響到巡視距離，很難了解一些微小的故障或者遠(yuǎn)距離的故障。但是，使用無(wú)人機(jī)技術(shù)可以很好地替代人工開(kāi)展各項(xiàng)工作，運(yùn)用自由飛行以及自主懸停的模式，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路中存在的故障并對(duì)其進(jìn)行處理，還能夠發(fā)揮出超出人力工作范圍的優(yōu)勢(shì)。（2）提升巡視效率。由于無(wú)人機(jī)可以隨時(shí)起飛，在巡視的過(guò)程中還可以降低對(duì)輸電線路帶來(lái)的影響，這樣一來(lái)也能夠使巡視工作更加簡(jiǎn)單，并且可以達(dá)到提升輸電線路巡視效率的作用。（3）無(wú)人機(jī)的機(jī)械化水平和智能化水平比較高，面對(duì)復(fù)雜的氣候環(huán)境適應(yīng)能力比較強(qiáng)，而且可以實(shí)現(xiàn)高效、簡(jiǎn)便的巡視效果。

3.國(guó)內(nèi)小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r

無(wú)人機(jī)也就是無(wú)人駕駛飛機(jī)，是運(yùn)用自備程序以及無(wú)線電遙控設(shè)備操縱的不載人飛機(jī)。機(jī)上無(wú)駕駛艙，但安裝的過(guò)程有程序控制裝置以及自動(dòng)駕駛儀。目前，可以將其分為自身程序控制以及無(wú)線電遙控的方式。艦艇上、地面或母機(jī)遙控站人員可以借助雷達(dá)等設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行定位、跟蹤、遙測(cè)、遙控以及數(shù)字傳輸。能夠在無(wú)線電遙控之下像普通飛機(jī)一樣著陸，并且可以使用攔網(wǎng)回收或者降落傘，反復(fù)多次使用。

目前，很多無(wú)人機(jī)已經(jīng)在各國(guó)的軍事領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是昀近這些年，智能無(wú)人機(jī)的研發(fā)能夠有效提升監(jiān)控、測(cè)繪、搜救以及搜集等特殊用途的實(shí)時(shí)性以及準(zhǔn)確性，目前，無(wú)人機(jī)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到了民用范圍內(nèi)，有關(guān)專家表示，在未來(lái)的 5～10年內(nèi)，我國(guó)的民用無(wú)人機(jī)將會(huì)進(jìn)入到快速發(fā)展的階段。

無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用探討

1控制技術(shù)控制工作

無(wú)人機(jī)巡視工作非常關(guān)鍵，對(duì)于巡視質(zhì)量有著直接的影響。無(wú)人機(jī)控制技術(shù)包含智能控制以及人工控制。所謂的人工控制是操作人員運(yùn)用手中的遙控器可以有效控制無(wú)人機(jī);然而，智能控制是無(wú)人機(jī)智能系統(tǒng)自主發(fā)揮出的控制作用。這兩種控制方法的適用條件有所不同，在條件允許的范圍內(nèi)，需要用到智能控制的方法;如果條件不允許，就需要使用人工控制的方法。總而言之，在實(shí)施巡視工作之前，需要工作人員提前規(guī)劃巡視線路，以此來(lái)有效確保無(wú)人機(jī)巡視工作的順利實(shí)施。

4.2無(wú)人機(jī)巡視的穩(wěn)定性

輸電線路的巡視工作具有復(fù)雜的內(nèi)容，并且在很多時(shí)候無(wú)人機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在某個(gè)地方開(kāi)展檢查工作，就會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)的巡視穩(wěn)定性以及巡航能力提出更高的要求。在落實(shí)各項(xiàng)工作之前，操作人員需要檢查無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)以及電量，確保各項(xiàng)工作順利實(shí)施以及電量充足。與此同時(shí)，應(yīng)該按照輸電線路的實(shí)際情況，對(duì)巡視時(shí)間進(jìn)行合理安排。對(duì)于那些不容易出現(xiàn)故障并且線路清晰的區(qū)域，需要壓縮巡視工作的時(shí)間，從而延長(zhǎng)故障多發(fā)區(qū)域的巡視時(shí)間。在此過(guò)程中，定位巡視地點(diǎn)也是非常關(guān)鍵的。

4.3無(wú)人機(jī)的成像及圖像傳輸

無(wú)人機(jī)是開(kāi)展巡視工作的關(guān)鍵設(shè)備，在多個(gè)設(shè)備的共同配合之下才能夠完成無(wú)人機(jī)圖像傳輸以及成像，其中包含攝像機(jī)、照相機(jī)、圖像傳輸設(shè)備以及圖像感應(yīng)設(shè)備等。首先，應(yīng)該使成像系統(tǒng)處于正常穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，成像技術(shù)越高，則拍出來(lái)的照片越清晰，就能夠更加明確地呈現(xiàn)出故障點(diǎn)。其次，應(yīng)該確保所拍攝的圖像能夠順利地傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備中。因無(wú)人機(jī)的各項(xiàng)工作都在高空中進(jìn)行，傳輸信號(hào)也會(huì)受到各種因素的影響。因此，要求控制人員按照輸電線路的實(shí)際情況，借助科學(xué)的算法來(lái)處理圖像，對(duì)照片的大小進(jìn)行壓縮，以此來(lái)不斷提升傳輸速度，確保圖像的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，無(wú)人機(jī)技術(shù)的使用能夠替代人工來(lái)完成各項(xiàng)線路的巡檢工作，并且還能夠不斷提升線路的巡視效率，確保整個(gè)電力系統(tǒng)處于可靠、安全的運(yùn)行狀態(tài)。

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