無人機電力線路安全巡檢系統及技術要點探析

孫建明

無人機電力線路安全巡檢系統及技術要點探析

孫建明

（國網安徽省電力公司合肥供電公司 安徽合肥 230022）

隨著社會的不斷發展，我國電力的規模也在逐漸擴大。傳統的發電系統存在著很大的弊端，主要表現為輸電線路損壞，維修方式不得當，技術手段不規范等等。為了能夠保障人們用電的安全性與穩定性，系統檢修與維護工作必不可少。它是電力運維的前提，也是提高工作人員技術手段的基礎。因此，本文針對無人機電力線路安全巡檢系統的原理，對技術要點進行探討。

無人機電力線路；安全巡檢；技術要點；探析

前言

近年來，我國輸電線路的規模在日益擴大，覆蓋面積也比較廣泛。在輸電線路建設的過程中，穿越的區域和地勢地形都會對巡檢技術造成一定的影響。而無人機的發展則能夠規避這一情況，為電力系統的檢驗提供了新的平臺。

1 巡檢系統研究的主要任務

1.1 遠距離勘測

巡檢技術是當前比較先進的一種電力線路檢驗手段，也是現階段最常用的一種。它適用于地形比較復雜，并且距離比較遠的探測情況。它的任務是多樣化的。首先，巡檢系統是以紅外線測量為主，紫外線和激光掃描為輔的遠距離探測方式。它能夠第一時間對信號進行感應，并且以“無人機”為監測工具，避免因地形地勢不暢而造成的阻礙，以數據為調控方式，進行過程監督以及安全控制。另外，巡檢系統有時時操控的功能，它能夠及時獲取輸電系統的清晰影像，并且查看基礎設施在走廊或者是桿塔處的空間位置。

1.2 數據處理平臺的構建

數據處理平臺的構建是無人機巡檢系統區別于傳統檢驗方式的一種。在傳統技術下，工作人員只能夠通過不定期的查詢進行檢查，其精確性與技術性成為了制約電力系統發展的關鍵。而在無人機巡檢系統下，它主要是以“高空遙感”為處理平臺，以數據收集為主要手段，以信息傳遞為基本途徑，在傳感器下進行信息的提取以及電力故障的識別。系統內部有安全診斷平臺，可以對不同節點的輸電線路進行驗證，以做到檢驗的準確性與多樣化[1]。

2 無人機電力線路安全巡檢系統的技術要點

2.1 飛行姿態控制技術

飛行姿態控制技術是目前最常見的一種，它主要表現在電力線路控制的有效性上。首先，無人機檢驗也需要一定的條件。由于無人機的飛行距離應該以輸電線路為標準，它極有可能受到狂風或者是暴雨的影響，耽誤檢測的時間與準確性。因此，無人機的飛行姿態控制就成為了一項比較重要的方式。一般來講，無人機在角度設置時應該以45°為標準，與輸電線路始終保持在傾斜的基礎上。該系統最大的優勢就在于它可以運用PID控制技術，以無人機為主要載體，使飛機能夠從多角度進行俯、仰、翻。最后，系統還有協調的作用。它能夠在飛機偏離主測試巷道時進行自動化感應，進而協調無人機與高架線之前的距離[2]。

2.2 多傳感器高精度測量

多傳感器高精度測量也是巡檢系統中最重要的一種。與傳統的檢測方式不同，巡檢技術是多傳感器的聯合。它能夠在多功能傳感器的組織下進行全方位檢測。巡檢系統又可以分為不同的子系統，子系統的主要功能則是對不同的數據進行收集和整合。首先，傳感器將信號傳遞到信息中心處，子系統實現數據共享，按照原有的模型進行重新組合，將同一時刻傳遞來的數據進行關聯。關聯的有效性能夠使輸電線路的運行情況得到檢驗，獲取同一時刻傳遞來的高架線位置和姿態。在應用上，關聯性主要是在統一監督的條件下進行時間坐標的建立。系統內部有GPS定位機，它的功能是將收集后的數據進行定位。集合后的數據會以圖像的形式呈現出來，圖像在形成過程中不斷的發射定位信號。而GPS定位機則是通過傳感器進行目標聯合，對輸電線位置進行同步跟蹤。控制器會與掃描儀進行連接，進行信號的同步對時，在系統屏幕上將故障顯示，從而實現問題的精確化檢驗[3]。

2.3 線路隱患探測技術

線路隱患探測技術主要從視覺探測出發，運用紅外線等檢查方式進行控制。視覺探測又可以稱為可見光探測。顧名思義，它是利用數據形成的圖像進行監督。無人機內部有高分辨率的監測儀。它不僅有監測的功能，還可以將地面中所形成的數據進行區分，在信號傳輸的基礎上實現影像管理。技術人員可以通過視頻連線的方式將探測結果進行檢驗和分析。在圖像中，技術人員可以判定故障出現的位置、絕緣體的破損程度、導線的松動情況以及高架線的整體狀態。利用視覺探測技術，技術人員也可以從問題的根源出發，實現準確的管理與控制[4]。

3 結論

綜上所述，無人機電力線路安全巡檢技術是輸電線檢驗的一種重要方式，它能夠以數據收集和分類為主，在信號感應的方式下對圖像進行處理，實現電力通信、圖像識別以及系統的自動化調控，為我國電力的穩定運行奠定良好基礎。

[1]麥曉明，劉正軍，彭向陽，謝小偉，王 柯，左志權.無人機電力線路安全巡檢航線及任務規劃軟件系統設計[J].廣東電力，2013，12：81～85.

[2]彭向陽，陳馳，饒章權，楊必勝，麥曉明，王柯.基于無人機多傳感器數據采集的電力線路安全巡檢及智能診斷[J].高電壓技術，2015，01：159～166.

[3]王柯，蔡艷輝，彭向陽，劉正軍，麥曉明，張金鐸.用于電力線巡檢的大型無人直升機多傳感器系統集成設計[J].廣東電力，2016，02：95～103.

[4]陶承志，黃禹銘，李宇程，鄒毅立.無人機在輸電線路巡檢中的應用[J].中國科技信息，2016，16：36～37.

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