研討輸電線路上方無人機巡檢避障策略

1、研討輸電線路上方無人機巡檢避障策略摘要：為了適應(yīng)電網(wǎng)的高速發(fā)展，提高巡檢效率、降低員工的勞動強度和生產(chǎn) 成本，無人機巡檢技術(shù)進入了大眾的視野，無人機巡檢技術(shù)要求自動化程度高、 巡視半徑大，并且具有更遠的航程、更準確的故障識別技術(shù)和更安全的避障技術(shù)。 無人機巡檢技術(shù)很重要的一方面就是安全問題，現(xiàn)有的無人機避障系統(tǒng)或多或少 有判斷不準和周圍環(huán)境的干擾太大等問題。本文就針對輸電線路上方無人機巡檢 避障策略進行了研討。關(guān)鍵詞：輸電線路；無人機；巡檢；避障；策略1輸電線路由于在當今時代人們的生產(chǎn)生活在很大程度上受到了電氣設(shè)備的影響，發(fā)電 動力主要是由電能進行驅(qū)動的，一般情況下，用戶用電是電能從發(fā)電廠進行

2、生產(chǎn)， 在經(jīng)由變電站和配電站，最后傳輸?shù)接脩?，在此基礎(chǔ)上輸電線路就是電能從發(fā)電 廠到變電站和配電站之間的傳輸線路。2輸電線路巡檢在我國，人口眾多，地域面積遼闊，因此電能是在日常生活中不可缺少的基 礎(chǔ)能源。電力企業(yè)為了保證人們的基礎(chǔ)用電，都會進行比較大規(guī)模的電廠建立， 對輸電線路進行鋪設(shè)。在近幾年我國的輸電線路的數(shù)量和規(guī)模都在不斷地擴大， 因此為了保障線路安全，針對輸電線路進行巡檢的工作必須開展，以便于及時地 發(fā)現(xiàn)輸電線路中出現(xiàn)的問題并及時解決。電力企業(yè)在近些年來也隨著科技的發(fā)展 在不斷的發(fā)展進步。比如說，在之前對輸電線路的巡檢工作由于技術(shù)等方面的原 因，大部分都是由人工來進行巡檢的，但是輸電線

3、路架設(shè)的地理環(huán)境并不是很好， 所以人工巡檢有著很大的安全隱患。但是在無人機技術(shù)出現(xiàn)以后，電力企業(yè)就可 以在進行輸電線路的巡檢時，利用無人機來代替人工進行巡檢，這個方法不僅能 夠提高巡檢的效率，也能夠在很大程度上降低因為人工巡檢而出現(xiàn)的安全事故。3無人機技術(shù)的概述3.1技術(shù)要素無人機分為無人直升機，固定翼無人機和多旋翼無人機。其中無人直升機效 果最好，航程遠，可懸停，起降靈活，抗風雨效果好，但造價也最高，適用于極 端天氣或特殊自然災(zāi)害情況下使用；固定翼無人機飛行距離遠，航行穩(wěn)定，速度 快，造價適中，但缺點是不能懸停，適用于長距離輸電線路的整體巡視與普查； 多旋翼無人機飛行過程穩(wěn)定，動作靈活，經(jīng)濟

4、性好，可懸停，但抗風性能差，對 氣象要求較高，適用于對局部線路或地形復(fù)雜處的設(shè)備進行詳細檢查。3.2功能概述無人機進行巡檢工作，由地面工作人員遙控指揮，或是提前輸入飛行指令， 在保證與輸電線路的安全距離情況下，沿著線路飛行。一般無人機上會搭載高清 攝像設(shè)備，無人機在飛行過程中對輸電線路及輸電設(shè)備進行拍攝。例如用固定翼 無人機對輸電線路沿線進行快速大范圍的拍攝，或是用固定翼無人機對線路某局 部進行詳細拍攝。3.3無人機在輸電線路巡檢中的優(yōu)勢及不足3.3.1無人機在輸電線路巡檢中的優(yōu)勢無人機技術(shù)的基礎(chǔ)是自主導航飛行技術(shù)和自主懸停技術(shù)，具有輸電線路防碰 撞保護能力，在巡視、檢測輸電線路、查找手段線路

5、跳閘故障點、在災(zāi)害性天氣 中輸電線路災(zāi)害分析等方面有很大的優(yōu)勢。無人機技術(shù)具有飛行控制、自主懸停 兩種工作模式，同時還有自駕、手動兩種模式，其中無人機處于自主懸停狀態(tài)后， 能通過地面站的高清監(jiān)控錄像對輸電線路進行檢查；在手動模式下，無人機能按 照預(yù)定的路線自主導航飛行，并對線路進行巡檢。3.3.2無人機存在的不足無人機雖然在輸電線路巡檢中有很大的優(yōu)勢，但也存在一定的不足之處，如 無人機的巡航時間比較短，受無人機體積的影響，無人機本身的電池容量也比較 小，這就對巡航時間造成很大的影響，同時無人機的遙控范圍比較小，一般情況 下，無人機的遙控范圍為1000m，并且無人機不能自動對圖像進行缺陷分析。4

6、輸電線路上方無人機巡檢避障特點在目前，使用無人機開展輸電線路上方的巡檢避障工作，使得整體的工作進 展的比較好，這個前提為電力企業(yè)輸電線路的穩(wěn)定運行提供了一個良好的先決條 件。在此，筆者從輸電線路上方無人機巡檢避障的特點著手，把分析方向鎖定在 飛機巡視以及飛行器巡視比較、山區(qū)線路巡視、人工巡視、無人機巡檢中的偶發(fā) 事件和人機巡檢過程中自身引起的問題上去。4.1山區(qū)線路巡視人工巡視和飛機巡視以及飛行器巡視比較在眾多巡檢線路中，輸電線路山區(qū)線路的巡檢難度是最高的，在前期，主要 是人工和飛機巡視相結(jié)合進行整體線路的巡視，但是在具體的山區(qū)線路中，由于 飛機巡視的成本比較高，再加上較差的地理環(huán)境對人員的安

7、全保障不足，所以說 在巡檢的過程中是很容易出現(xiàn)視覺死角的，對細節(jié)方面的巡檢也比較差。但是在 近幾年中利用的飛行器進行巡視，使得巡視的成本大大降低，也能保證巡檢人員 的安全，在實際落實的過程中巡檢效率都是比較高的，整體的效果良好，從這些 方面進行綜合分析，利用無人機進行輸電線路的巡檢，能夠在很大程度上促進電 力企業(yè)的發(fā)展，增加其經(jīng)濟效益。4.2無人機巡檢中的偶發(fā)事件無人機技術(shù)在當前的普及程度很高，并且操作起來也沒有難度。但是要注意 的是，在無人機進行工作的過程中，除了自身的影響因素，其他的偶發(fā)因素也會 對無人機的穩(wěn)定工作造成影響。比如說一些人為原因和鳥獸沖突問題，會對無人 機的設(shè)備造成損壞或者遺

8、失。4.3無人機巡檢過程中自身引起的問題無人機整體的發(fā)展狀態(tài)很穩(wěn)定，并且出產(chǎn)設(shè)備各方面的質(zhì)量也很好，但是還 是要注意在一部分的案例中出現(xiàn)的問題。在這些問題中比如無人機設(shè)備在巡檢的 過程中怎樣進行電力續(xù)航和無人機轉(zhuǎn)輪的運行問題，這些問題都會影響到無人機 巡視工作的落實。5輸電線路上方無人機巡檢的主要避障方法雖然說在當前輸電線路上方無人機巡檢的工作落實狀況較好，但是，其中的 障礙問題也會嚴重影響到無人機的運行。因此為了解決這個問題，電力企業(yè)也進 行了一系列的探討。目前在無人機巡檢中的避障方法主要由以下幾種：利用多傳 感器避障、軟硬件結(jié)合避障和柱狀空間規(guī)避法。下面的內(nèi)容就是這幾種方法的簡 要介紹。5

9、.1軟硬件結(jié)合進行避障軟硬件結(jié)合進行避障是關(guān)于輸電線路上方無人機巡視避障方法中比較重要的 一種方法。它的具體步驟就是分別利用GPS和超聲波技術(shù)進行模擬軟件操控來達 到實際巡視的效果。在巡視之前，先對無人機內(nèi)部放置GPS模塊，對整體的線路 進行定位，接著再用超聲波技術(shù)進行數(shù)據(jù)反饋來達到對路線中的障礙物進行規(guī)避 的作用，從而完成對輸電線路的巡視。5.2多傳感器避障多傳感器避障方法在輸電線路上方無人機巡檢避障中應(yīng)用的也比較多，這種 方法在應(yīng)用的過程中，對輸電線路進行安裝一定的傳感設(shè)備，然后再對無人機內(nèi) 部設(shè)置GPS定位模塊和視頻探頭，以便準確的找到障礙物的位置，來進行很好的 規(guī)避。5.3柱狀空間規(guī)避

10、法柱狀空間規(guī)避是一種相似于地圖軟件配合無人機運行的方式。這種方法在實 施的過程中，先把巡視區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)進行上傳，在無人機接收到以后，會和中 控臺之間進行數(shù)據(jù)互動，然后查看內(nèi)置的數(shù)據(jù)地圖，對實際GPS反饋數(shù)據(jù)進行對 比。在這兩項數(shù)據(jù)分別在中控臺系統(tǒng)進行對比之后再發(fā)送到無人機系統(tǒng)。接著無 人機系統(tǒng)再進行比對發(fā)送數(shù)據(jù)，最后再對其巡視線路進行運行，以達到規(guī)避障礙 物的目的。在這個過程中GPA模塊、障礙物、中控臺、無人機、輸電線路，五項 工作之間的數(shù)據(jù)所形成的數(shù)據(jù)模擬圖就是柱狀空間規(guī)避法。結(jié)語綜上所述，在當前的輸電線路上方無人機巡檢避障方法能夠為電力企業(yè)的穩(wěn) 定供電提供良好的技術(shù)支持，在未來這種技術(shù)將會克服很多的缺點被更好的應(yīng)用 到更多的領(lǐng)域之中，我國的電力事業(yè)會得到更好的發(fā)展。參考文獻：吳飛龍.林韓.湯明文.鄭小莉.多種中繼