電力線路無人機(jī)巡檢方案研究

電力線路無人機(jī)巡檢方案研究摘要：近年來，我國對電能的需求不斷增加，電力工程建設(shè)越來越多。將無人機(jī)巡線技術(shù)應(yīng)用到電力線路巡線，可以準(zhǔn)確直觀地反映線路的實(shí)際運(yùn)行情況，提升線路巡視速度，減少巡檢員工的繁重工作量，提升巡檢效果。針對電力線路無人機(jī)巡檢方案，分析了無人機(jī)巡視檢修的現(xiàn)狀，介紹了無人機(jī)選型的方法，同時(shí)研究了無人機(jī)的控制方案和圖像處理方案，為無人機(jī)在電力線路巡視檢修的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用提供指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：無人機(jī)；電力線路；巡檢；圖像處理引言隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷完善，我國對于實(shí)際的城市建設(shè)和社會建設(shè)也提出更高的要求。而在此環(huán)境之下，我國社會對于用電量卻越發(fā)提高，對于用電要求也隨之提高。基于此，當(dāng)前構(gòu)建更為高效、穩(wěn)定的電力線路成為城市建設(shè)和社會建設(shè)的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵工程。我國根據(jù)社會用電需求，建立了大量的輸電線路，推動(dòng)著輸電效率和質(zhì)量的穩(wěn)步提高。但在此過程中，用電需求雖然得到解決，但是實(shí)際的輸電線路運(yùn)維卻成為當(dāng)前的主要問題。無人機(jī)巡檢技術(shù)無人機(jī)巡檢技術(shù)是將可見光紅外熱像儀、遙感設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備搭載在無人機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對輸電線路進(jìn)行巡視檢查的新型巡檢技術(shù)。無人機(jī)巡檢系統(tǒng)由無人機(jī)分系統(tǒng)、綜合保障系統(tǒng)、任務(wù)搭載系統(tǒng)構(gòu)成。無人機(jī)分系統(tǒng)由無人機(jī)駕駛航空器、地面站和通信系統(tǒng)構(gòu)成，主要功能是向無人機(jī)發(fā)布遙控飛行任務(wù)，完成巡檢工作要求；任務(wù)搭載系統(tǒng)是根據(jù)無人機(jī)巡檢目的，對沿線的輸電線路數(shù)據(jù)信綜合保障系統(tǒng)相當(dāng)于無人機(jī)系統(tǒng)的工作站，可以為無人機(jī)提供供電、動(dòng)力設(shè)備以及車輛運(yùn)輸。無人機(jī)巡視檢修現(xiàn)狀分析當(dāng)前，國內(nèi)輸電線路的檢測一般依靠人力巡視。在巡視過程中，使用電桿等輔助裝置來完成對電力設(shè)施的檢查。當(dāng)線路位于野外場景時(shí)，作業(yè)人員的巡視難度大大升高，特別是在惡劣環(huán)境的場景下。而當(dāng)電力建設(shè)規(guī)模越來越大時(shí)，運(yùn)行維護(hù)的勞動(dòng)量和強(qiáng)度也隨之增大，結(jié)果導(dǎo)致作業(yè)人員工作強(qiáng)度成倍增加，但是作業(yè)效率反而不盡人意。所以，常規(guī)的巡檢方式對人力資源是一種極大的浪費(fèi)。同時(shí)，常規(guī)巡檢方式對作業(yè)人員的風(fēng)險(xiǎn)也很大，特別是在懸崖、ft體等嚴(yán)酷地形，在雨雪冰凍等極端天氣下，經(jīng)常會發(fā)生威脅人身安全的情況。無人機(jī)用于電力巡檢，融合了航天、通信、視頻處理技術(shù)等最新科學(xué)技術(shù)，作為傳統(tǒng)巡檢方式的替代，這種新型作業(yè)形式安全高效，不需要人員爬塔進(jìn)行檢測，操作成本低。目前有了無人機(jī)的助力，就可以在電力巡檢作業(yè)時(shí)遠(yuǎn)程完成沿線路通道的巡視，并同步完成多種電力設(shè)施無人型的維護(hù)和定位。當(dāng)前，無人機(jī)不但能夠用于線路巡檢的作業(yè)，也可以創(chuàng)造性地運(yùn)用于電力設(shè)施的施工、監(jiān)理等。而且在電力部門，除了故障排查的緊急情況、線路建設(shè)施工尾期的投運(yùn)驗(yàn)收工作以及不停電作業(yè)等情況外，可利用無人機(jī)在人力無法或難以到達(dá)的地理區(qū)域進(jìn)行檢測或作業(yè)，并能在實(shí)時(shí)通信技術(shù)在輸電線路無人機(jī)巡檢中的應(yīng)用光纖通信技術(shù)光纖通信技術(shù)指用光波作為傳輸載波，將光纖作為傳輸媒介實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)信機(jī)、光收信機(jī)、光纖或者光纜、中繼器以及光纖連接器和耦合器等構(gòu)成。光纖通信技術(shù)的工作原理是將光發(fā)信機(jī)的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并將其調(diào)制到激光器的光束上，電信號的頻率和光束信號的強(qiáng)弱有關(guān)，光纖將電信號傳輸?shù)焦馐招艡C(jī)，收信機(jī)接收到電信號以后，將電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換為原有的光信號，從而實(shí)現(xiàn)信號的傳遞。光纖通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式十分靈活，可以組成樹狀、網(wǎng)狀、鏈形、星形、環(huán)形、單纖網(wǎng)、雙纖網(wǎng)等多環(huán)向型的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿足各種不同形式的組網(wǎng)要求。與其他的通信技術(shù)相比，光纖通信技術(shù)具有傳輸頻帶寬、抗干擾性能、信號傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為全世界最主要的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。無線通信技術(shù)無人機(jī)電力線路安全巡檢系統(tǒng)，最為關(guān)鍵的就是對無人機(jī)的控制和管理。在此基礎(chǔ)上，無線通信技術(shù)就是最為關(guān)鍵和重要的。無線通信技術(shù)，能夠?qū)o人機(jī)進(jìn)行控制、跟蹤定位、信息傳輸工作，對無人機(jī)飛行技術(shù)和相關(guān)設(shè)備狀態(tài)都有一個(gè)很好的把握和控制，能夠促使無人機(jī)更好地對電力線路進(jìn)行巡視，推動(dòng)線路運(yùn)維工作的穩(wěn)定進(jìn)行。電力電纜通信技術(shù)電力電纜通信技術(shù)是利用高壓電力線、中壓電力線、低壓配電線作為傳輸介要在傳輸范圍內(nèi)鋪設(shè)大量的電纜。飛行控制技術(shù)無人機(jī)作為電力巡檢系統(tǒng)的關(guān)鍵輔助工具，其自身承擔(dān)著獲取信息、收集信息的工作內(nèi)容，對于實(shí)際巡檢工作有著很大的促進(jìn)作用。而電力線路巡檢工作主要是應(yīng)用于戶外環(huán)境之中，無人機(jī)受戶外環(huán)境的影響嚴(yán)重，尤其是風(fēng)雨、暴雪、雷電等天氣，對于無人機(jī)的正常工作都有著巨大的影響效果。而無人機(jī)自身可以借助飛行控制技術(shù)，在這樣環(huán)境之下保證飛行工作的進(jìn)行，確保能夠達(dá)到預(yù)期的工作標(biāo)準(zhǔn)和要求。圖像的缺陷識別與處理圖像缺陷識別主要是指地面信號處理中心通過紅外、紫外成像系統(tǒng)，POS系4G5G由專家人工確認(rèn)。深度學(xué)習(xí)模型利用分層特性圖像來描述數(shù)據(jù)，包括一個(gè)有限的鉆探傳播機(jī)制、深度信念網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)編譯、自動(dòng)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和生物刺激模型。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度凝縮算法預(yù)測通過性能識別裝置來獲得海量圖像或視頻數(shù)據(jù)，最后，測試結(jié)果恢復(fù)到維護(hù)和消除缺陷的決策系統(tǒng)。通過專家反饋優(yōu)化了測試模式有效性和精度檢測缺陷。通過建立深入學(xué)習(xí)和監(jiān)督培訓(xùn)，智能識別鳥巢、絕緣子自爆、銷脫落、螺栓松動(dòng)、均壓環(huán)傾斜塔材丟失、異物、地線損壞等。結(jié)語綜上所述，使用無人機(jī)設(shè)備來檢修架空線路，不僅滿足了新時(shí)期的電網(wǎng)維修需求，而且在某種程度上提高了電力公司的業(yè)務(wù)效率，保證了架空線路的高效安全的狀態(tài)。因此，在架空線路巡視檢修過程時(shí)，架空線路所屬企業(yè)應(yīng)重視無人機(jī)的使用，以提高架空線路所屬企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)［1］雍歧衛(wèi)，喻言家.基于無人機(jī)巡線圖像的地面油氣管道識別方法［J］.兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2017（4）：106-110.［2］賀良華，王媛媛.小型旋翼無人機(jī)巡線模擬降雨系統(tǒng)［J］.測控技術(shù)，2017（2）：85-