無人機(jī)電力線路安全巡檢的關(guān)鍵技術(shù)

無人機(jī)電力線路安全巡檢的關(guān)鍵技術(shù).摘要：電力線路安全運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)正常供電有著決定性影響，對(duì)此做好電力線路安全巡檢工作具有重要意義。傳統(tǒng)線路巡檢面臨作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、影響因素多，采用無人機(jī)具有工作效率高、巡檢成本低等優(yōu)勢(shì)。下面文章對(duì)無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用展開探討。關(guān)鍵詞：無人機(jī)；電力線路；安全巡檢；巡檢技術(shù)引言無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)無人機(jī)平臺(tái)的精確定位、GPS與自主飛行能力，搭載高清攝像機(jī)等各種感應(yīng)器，構(gòu)建多層次、全方位的實(shí)時(shí)檢測(cè)輸電線。該系統(tǒng)一般由航空飛行平臺(tái)與地面站控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。地面滑翔掌控部分重要用作航跡計(jì)劃、上傳、飛行姿勢(shì)的實(shí)時(shí)同步表示、機(jī)上傳感器的控制以及檢查結(jié)果的表示等。依據(jù)上載的計(jì)劃航線與航線點(diǎn)，對(duì)于航線成員展開數(shù)據(jù)搜集。無人機(jī)巡檢相關(guān)概述應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行巡檢的重要性電力線路巡檢若采用傳統(tǒng)的人工巡檢方式，一名經(jīng)驗(yàn)豐富的巡線工一天只能9～10基桿塔，如果遇到惡劣天氣或者特別復(fù)雜的地形，可巡視的桿塔數(shù)量20-25min便可完成一個(gè)熟練工人一天的巡視量，大大提升了巡視效率。而且在一般的輸電線路巡視中，為了生命安全考慮，獨(dú)自巡視的巡線工禁止攀登桿塔，這樣一來，巡線工只能對(duì)桿塔基礎(chǔ)、導(dǎo)線、塔材、桿號(hào)牌、基地裝置等進(jìn)行檢查，而對(duì)于絕緣子、三角連板、防震錘、懸垂線夾等桿塔上的金具、以及樹障、外破距離導(dǎo)線的精確距離無法確認(rèn)。如果利用無人機(jī)獨(dú)特的空中超近距的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)，從不同的角度拍攝圖像，就能及時(shí)將更加詳細(xì)的線路信息帶回來地面控制中心。以無人機(jī)傳輸回來的數(shù)據(jù)，可以建立狀態(tài)巡視計(jì)劃，提前發(fā)現(xiàn)安全隱患。除此之外，采用無人機(jī)巡檢主要要求巡視人員向無人機(jī)操作手進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而日常巡檢對(duì)無人機(jī)操作手的人數(shù)要求很低，對(duì)于公司來說，無人機(jī)電力線路巡檢的常見類型無人機(jī)巡檢更為安全、速度更快、檢測(cè)沒有角度限制實(shí)戰(zhàn)效果。從巡視類型來說，無人機(jī)巡視與人工巡視一樣，可進(jìn)行正常巡視、故障巡視和特殊巡視。第一，正常巡視。與傳統(tǒng)人工巡視相比，無人機(jī)搭載的高清攝像頭可在幾分鐘內(nèi)對(duì)某段導(dǎo)線或某一基桿塔全方位巡視，并在關(guān)鍵位置拍攝照片，方便工作人員清晰查看輸電導(dǎo)線、地線、桿塔、附屬設(shè)施及通道情況。第二，故障巡視。根據(jù)故障也可輔助完成鳥害、樹竹、ft火、外破等特殊巡視。人工故障巡視時(shí)，地面巡視人員主要借助望遠(yuǎn)鏡對(duì)輸電線路下表面的情況進(jìn)行觀察，而設(shè)備上表面就需要登桿塔巡視。登桿塔巡視不但效率低，而且對(duì)巡視人員的人身安全有一定的威脅。相對(duì)而言，使用無人機(jī)故障巡視可以在故障范圍內(nèi)近距離從各個(gè)角度清楚地發(fā)現(xiàn)30%的巡視時(shí)間，還能有效發(fā)現(xiàn)輸電設(shè)備放電點(diǎn)（放電點(diǎn)處設(shè)備上會(huì)存在灰白色小點(diǎn)）。第三，特殊巡視。突變氣候下（氣溫驟變、暴風(fēng)雨、大雪和覆冰等）或自然災(zāi)害（地震、泥石流等）及線路負(fù)荷有較大變化等特殊情況下，利用無人機(jī)對(duì)線路區(qū)段和部件巡視精準(zhǔn)化。以紅外測(cè)溫為例，采用四旋翼無人機(jī)掛載專用紅外測(cè)溫儀避免人工紅外測(cè)溫登塔，人手輕微抖動(dòng)造成測(cè)溫取點(diǎn)有偏差。無人機(jī)在電力線路巡檢中的關(guān)鍵技術(shù)遙感技術(shù)遙感技術(shù)是利用電磁波的原理，將各種傳感設(shè)備對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)發(fā)出輻射和反輻射的電磁波信號(hào)，根據(jù)電磁波反射回來的信號(hào)進(jìn)行分析、處理并最終形成圖像（不同的物體輻射和反輻射的信息不同），從而對(duì)地面建筑物、林木及礦產(chǎn)等進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。遙感技術(shù)根據(jù)不同的電磁波譜段，可以分成可見光遙感、紅外線遙感及紫外線遙感技術(shù)?？梢姽膺b感技術(shù)主要針對(duì)波長(zhǎng)在0.4～0.7μm的可見光，將感光膠皮或者光電探測(cè)器作為感測(cè)元件。但是這種遙感技術(shù)只能在白天使用，才能獲得比較高的地面分辨率。紅外遙感技術(shù)根據(jù)波長(zhǎng)可以分為近紅外遙感技術(shù)、中紅外遙感技術(shù)及遠(yuǎn)紅外遙感技術(shù)。近紅外遙感技術(shù)主要針對(duì)波長(zhǎng)為0.7～1.5μm的紅外光，中紅外遙感技術(shù)主要針對(duì)波長(zhǎng)為1.5～5.5μm的紅外光，遠(yuǎn)紅外遙感技術(shù)主要針對(duì)波長(zhǎng)為5.5～1000μm的紅外光。紅外感光技術(shù)不受時(shí)間的控制，可以實(shí)現(xiàn)晚上作業(yè)。多普段遙感技術(shù)主要利用幾個(gè)不同譜段同時(shí)對(duì)某一個(gè)地區(qū)進(jìn)行遙感測(cè)量，從而獲得各個(gè)普段相對(duì)應(yīng)的信息，將不同普段的遙感信息組合以后就可以獲得更多物體更加全面的信息。紫外遙感技術(shù)主要針對(duì)波長(zhǎng)0.3～0.4μm的紫外光進(jìn)行紫外攝影，從而獲得信息。將遙感技術(shù)應(yīng)用在無人機(jī)線路巡檢工作中，可以根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合各種遙感技術(shù)，采集空間云數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)獲取線路空間區(qū)域的建筑、河流、植被信息。無人機(jī)搭載的計(jì)算機(jī)測(cè)圖軟件還可以對(duì)采集的攝像攝像進(jìn)行糾正，并利用點(diǎn)云分割實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的處理，提取地面建筑物、植被、河流及道路交通等數(shù)據(jù)信息，利用幾何模型對(duì)圖像進(jìn)行幾何和輻射校正，剔除一些無效信息，留下有價(jià)值的信息。線路故障探測(cè)技術(shù)第一，視覺檢查技術(shù)。無人機(jī)上安裝高清攝像機(jī)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)線路裝置的表面故障，并且把圖像信息儲(chǔ)存到上位機(jī)。人可通過圖像識(shí)別算法確認(rèn)線路設(shè)備的缺陷類型。第二，紅外線與紫外線探測(cè)技術(shù)。無人機(jī)通過紅色與紫外線攝像設(shè)備展開檢測(cè)，依據(jù)圖像熱源可辨別線路中的連接器、絕緣子與夾具存在的問題。通過紫外線接收裝置分解紫外線信號(hào)圖像，確認(rèn)線路日冕強(qiáng)度與日冕的特定位置，進(jìn)而辨別線路損傷與絕緣子放電故障。第三，通過包含時(shí)隔波振幅雷達(dá)與脈沖雷達(dá)在內(nèi)的激光器方向特性，構(gòu)建激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)。激光測(cè)距原理包含用作火箭時(shí)隔或是脈沖激光器信號(hào)的測(cè)距儀。激光器目標(biāo)碰到目標(biāo)反射，可精確記錄激光器來往時(shí)間、測(cè)量距離和測(cè)量目標(biāo)距離。自動(dòng)巡檢GPS定位系統(tǒng)，在飛行過程中接收到四顆衛(wèi)星傳輸過來的偽隨機(jī)碼（C/A碼），通過航拍電文的不斷修正來規(guī)范飛行軌道。近兩年，技術(shù)1m的誤差內(nèi)確定樹障及房障等外破距離，進(jìn)一步降低了RTK（載波相位差分技術(shù)）的無人機(jī)在慢30～50cm?？刂萍夹g(shù)小型無人機(jī)的重量輕，在飛行過程中，容易受到風(fēng)的影響，導(dǎo)致線路偏航，無法完成巡檢任務(wù)。因此，需要加強(qiáng)無人機(jī)系統(tǒng)的控制能力，即便無人機(jī)飛行過程中出現(xiàn)了偏差，無人機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)也可以按照預(yù)先設(shè)定的線路和方向?qū)o人機(jī)進(jìn)行調(diào)整，讓無人機(jī)恢復(fù)到原來的位置。目前，無人機(jī)的控制技術(shù)還不夠完善，無法達(dá)到自動(dòng)調(diào)整和控制。無人機(jī)控制技術(shù)是當(dāng)前無人機(jī)巡檢技術(shù)研究的重點(diǎn)和方向。結(jié)語綜上所訴，采用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行巡檢可以降低工作人員的工作量，對(duì)巡檢效率的提高也有一定的好處，有關(guān)的研究資料表明：巡檢效率的提升可以從根本上提高電能供應(yīng)的效率，降低故障等情況的發(fā)生，對(duì)我國(guó)電能企業(yè)的發(fā)展非常的重要，有利于人們生活質(zhì)量的提升。參考文獻(xiàn)陳景尚.對(duì)