輸電線路無人機自動巡檢的實現(xiàn)和應(yīng)用分析

輸電線路無人機自動巡檢的實現(xiàn)和應(yīng)用分析摘要：近年來，我國對電能的需求不斷增加，輸電線路建設(shè)越來越多。在整個電力系統(tǒng)中，輸電線路占據(jù)重要地位，其是否可以正常運行決定著民眾日常用電和工廠生產(chǎn)用電的平穩(wěn)性。為了確保輸電線路的正確運行，電力公司都會組織員工進(jìn)行輸電電路巡檢。但是輸電電路巡檢需要高空作業(yè)，這對于工作人員的人身安全無疑是一種威脅，所以近幾年很多電力企業(yè)都開始研究輸電線路無人機自動巡檢技術(shù)。本文首先分析了輸電線路無人機自主巡檢技術(shù)，其次探討了當(dāng)前無人機檢查模式及改進(jìn)方法，最后論述了無人機自動巡線技術(shù)在電力輸電線路巡檢的實現(xiàn)策略，以供參考。關(guān)鍵詞：輸電線路；無人機自動巡檢；實現(xiàn)；應(yīng)用引言隨著輸電線路智能巡檢技術(shù)的發(fā)展，采用無人機和遠(yuǎn)程紅外跟蹤識別技術(shù)進(jìn)行輸電線路巡檢成為未來輸電線路巡檢發(fā)展的主要方向，輸電線路巡檢無人機是一種高效、便攜、穩(wěn)定的巡檢設(shè)備，目前在輸電線路的日常巡檢工作中得到廣泛應(yīng)用。相關(guān)的輸電線路巡檢無人機安全距離確定方法研究受到人們的極大關(guān)注。輸電線路無人機自主巡檢技術(shù)盡管線路所在的地形地貌、風(fēng)速風(fēng)向等現(xiàn)場環(huán)境和作業(yè)時的起始地點、天氣有所不同，無人機巡檢路徑規(guī)劃都需要遵循面向大號側(cè)先左后右、從下至上（對側(cè)從上至下）、先小號側(cè)后大號側(cè)的基本原則。依據(jù)這個基本原則，不同飛手因?qū)I(yè)務(wù)的熟練程度不同所拍攝的巡檢圖像大相徑庭，經(jīng)常出現(xiàn)虛焦、部件主體不突出等問題，圖片拍攝效果不好將直接影響后續(xù)根據(jù)圖像識別診斷部件缺陷的準(zhǔn)確率。同時，面對輸電線路巡檢復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，無人機受其自身軟硬件條件的限制，如自身的續(xù)航能力、重量和尺寸，無法形成持續(xù)有力的作業(yè)能力。無人機工作量大，效率低。針對上述問題，提出了一種輸電線路無人機自主巡檢的實現(xiàn)方案，分析了無人機自主巡檢作業(yè)全流程體系架構(gòu)，研制了輸電線路無人機全自主巡檢系統(tǒng)，通過固化作業(yè)點，建立標(biāo)準(zhǔn)化航線庫，用戶可在無人機運維管控系統(tǒng)一鍵觸發(fā)巡檢任務(wù)，無人機將自主執(zhí)行巡檢任務(wù)并實時回傳巡檢視頻，自動下載巡檢圖像，運維管控系統(tǒng)自動分類、分析巡檢圖像、生成巡檢報告，并將自主巡檢技術(shù)應(yīng)用于電力輸電線路巡檢。當(dāng)前無人機檢查模式及改進(jìn)方法當(dāng)前，無人機檢查有四種類型。一種是通道檢查，以檢測輸電走廊周圍的工程事故和特定事故。第二種是主要用于高壓輸電線路的精細(xì)掃描。第三種是調(diào)查故障區(qū)域，分析并確認(rèn)故障區(qū)域的損壞程度和故障原因。第四種是自然災(zāi)害時的特殊工作，調(diào)查高壓電源線的損壞，在探測器的幫助下詳細(xì)調(diào)查損壞了哪些設(shè)備損傷區(qū)域及損壞程度。故障巡檢主要根據(jù)所拍圖像、掃描結(jié)果和被監(jiān)視對象的特定條件進(jìn)行特定檢查，并根據(jù)特定條件和故障執(zhí)行故障排除和特殊任務(wù)。當(dāng)前，無人機檢查仍然存在許多問題。例如，無人機只有一種檢查方法，而手動操作是主要方法。在工作時，需要不斷調(diào)整無人機，以便可以更近地拍攝目標(biāo)。然而，以這種方式拍攝的照片仍然具有缺點。第一，無人機使用手動操作。人工操作水平直接影響無人機的工作水平，不正確的操作很可能會損壞線路。無人機進(jìn)行信息收集時，容易受到地理環(huán)境的影響，造成結(jié)果不完整。第二，信息的形成主要取決于可見光波。地理信息收集的數(shù)據(jù)信息無法量化，與現(xiàn)實之間存在較大差距第三，在特定的操作過程中，無人機獲取信息的方式同人工巡視相反，無需特殊使用即可收集信息。關(guān)于以上問題，我們從以下幾個方面進(jìn)行考慮 ：第一個方面，在使用無人機進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的同時，利用GIS技術(shù)旋轉(zhuǎn)拍攝角度。第二個方面，巡邏和檢查不同的物體時，無人機使用不同的GPS沿固定方向飛行并收集正射影像，以便于測量。第三方面，作業(yè)人員可以對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和管理，以便快速找到信息。因此，應(yīng)該構(gòu)造一個操作狀態(tài)數(shù)據(jù)模擬生成系統(tǒng)，以便模擬現(xiàn)場輸電設(shè)備的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)，并用于操作員監(jiān)視數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)比對、現(xiàn)場校驗，最終實現(xiàn)數(shù)字驗收。無人機自動巡線技術(shù)在電力輸電線路巡檢的實現(xiàn)策略圖像數(shù)據(jù)的傳輸影響無人機數(shù)據(jù)傳輸效果的原因是空間通信的阻礙以及飛行結(jié)構(gòu)的改變，兩者都會對信號的接收產(chǎn)生影響。空間分集接收平衡，為了更好地應(yīng)對各種阻尼因素，無人機可以融合雙天線的系統(tǒng)，這樣能提高其應(yīng)對阻尼因素的效率，提高圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。同時，無人機飛行過程中采取雙天線的傳播形式，還需要在地面增加均衡器，才能減少多維緩沖的影響。另外，有效的糾錯編碼能降低無人機數(shù)據(jù)出現(xiàn)分組錯誤率。采取LDPC編碼技術(shù)，能夠提高無人機與地面的連接性，并且還能增加信號傳輸?shù)挠行?，同時對于差錯碼也會有相應(yīng)的抑制效果。LDPCCPU無人機安全距離參數(shù)傳感信息采集節(jié)點部署對輸電線路巡檢無人機安全距離確定建立在對輸電線路巡檢無人機的安全距離傳感信息采集和特征提取基礎(chǔ)上，結(jié)合對輸電線路巡檢無人機安全距離的參數(shù)采集和傳感網(wǎng)絡(luò)部署的優(yōu)化設(shè)計，通過大數(shù)據(jù)信息采集技術(shù)，實現(xiàn)對輸電線路巡檢無人機安全距離參數(shù)估計，提高輸電線路巡檢過程中無人機的安全航行能力，同時提高檢測的精度。構(gòu)建輸電線路巡檢無人機安全距離參數(shù)的大數(shù)據(jù)融合調(diào)度模型，通過動態(tài)參數(shù)尋優(yōu)，實現(xiàn)對輸電線路巡檢無人機安全距離的確定。利用小波變換模極大值參數(shù)識別的方法，構(gòu)建輸電線路巡檢無人機安全距離確定的大數(shù)據(jù)融合模型，結(jié)合潮流方向和極性特征分析，得到無人機安全距離參數(shù)傳感信息融合模型。巡檢數(shù)據(jù)自動分析歸檔統(tǒng)計將當(dāng)?shù)匮矙z部門管轄的桿塔、線路、部門層級、飛手、無人機等基礎(chǔ)信息錄入系統(tǒng)，以線路、桿塔為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，巡檢任務(wù)關(guān)聯(lián)具體的線路、桿塔數(shù)據(jù)，管控系統(tǒng)將巡檢作業(yè)采集的原始圖片通過圖像識別分析子系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)模式識別和深度學(xué)習(xí)兩個方向進(jìn)行綜合研究。作為生成建議框網(wǎng)絡(luò)解決大小金具、鳥巢、絕緣子、間隔棒、防震錘等部件缺陷判別，輔以模式識別對輸電線路建模分析桿塔、導(dǎo)線的紋理結(jié)構(gòu)，盡可能實現(xiàn)線路設(shè)備組件的全面高效辨識。以桿塔為中心自動歸檔影像數(shù)據(jù)、缺陷報告，這些自動關(guān)聯(lián)形成網(wǎng)狀數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對巡檢數(shù)據(jù)的綜合規(guī)范一體化管理，系統(tǒng)可以餅圖、柱狀圖、地圖等方式統(tǒng)計線路和桿塔上的缺陷信息。結(jié)語綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)力量的增強，無人機技術(shù)的應(yīng)用也變得更加廣泛。無人機飛行快速、靈活，攜帶方便，將其運用到輸電線路巡檢中不僅可以降低巡檢危險性，還可以提高巡檢效率和精準(zhǔn)性，未來的輸電線路巡檢工作將會越來越依賴無人機。參考文獻(xiàn)王煥，陳杰.無人機巡檢