用于接觸網狀態檢測的無人機關鍵技術研究

摘 要：接觸網是電氣化供電系統的核心所在，但是在使用的過程中很容易由于外部環境的因素而造成各類故障，因此要對接觸網的狀態進行檢測。從當前的實際情況來看，在接觸網狀態檢測中，無人機技術已經成為發展的主要趨勢。基于此，本文從無人機檢測接觸網狀態的優勢入手，首先分析用于接觸網狀態檢測的無人機關鍵技術，然后探究無人機在接觸網區域巡檢中的前景展望，希望可以借此給無人機檢測接觸網狀態的相關研究提供一定的參考。

關鍵詞：接觸網;狀態檢測;無人機

1 無人機檢測接觸網狀態的優勢

隨著無人機技術的不斷成熟，其應用的領域持續擴寬，目前在國家電網巡檢中，無人機就發揮著重要的作用。具體而言，無人機檢測接觸網狀態的優勢主要體現在以下幾個方面：

（1）工作效率高。無人機的體型較小，相比于傳統航空測量，它可實現低空飛行。將其應用在接觸網狀態檢測時能夠獲得清晰的圖像，而且也能判定各類安裝工藝與技術標準是否達標，在短時間內就可得出結果，可以給巡檢人員和施工人員提供極大的便利，有效提高工作的效率。

（2）測量精度高。低空飛行無人機在貼地飛行時，其測量的精度可達0.1米以上，因此根據無人機拍攝的圖形就能精確的測量出接觸網各裝置的實際尺寸，進而為接觸網狀態監測提供強有力的支持。

（3）應用靈活。無人機體型輕巧，因此其起降飛行十分方便。應用于接觸網工程時，能夠完成繞桿旋轉、空中懸停等多種動作，進而有效測量所需的數據。而且對于現代行攝無人機而言，其制造的材料較為特殊，無需在特定的跑道上起降，因此可應用于多種環境。

（4）成本低。無人機的操作十分簡便，因此操作人員的學習培訓周期也相對較短。除此之外，無人機低空航攝系統的造價較低，后續的維修與保養也十分簡單，這樣就能極大的降低接觸網狀態監測的成本。

（5）周期短。對于接觸網狀態檢測而言，由于距離較長，所以檢測人員需要不斷流動，這使得工作強度相對較高，而且也容易受到各類天氣因素的限制。將無人機應用在接觸網狀態監測種能夠發揮其快捷機動的優勢，不僅能克服不良天氣的限制，而且能將野外的工作轉移到室內，作業的安全與效率會極大的提升，也降低了工作人員的勞動強度。

2 用于接觸網狀態檢測的無人機關鍵技術

將無人機應用在接觸網狀態巡檢中主，其系統主要包括遙感技術的無人機平臺與多傳感數據獲取系統、通信系統、地面數據處理系統、地面測控站四個分系統組成的，各分系統的功能主要如下：

（1）無人機平臺與多傳感數據獲取系統。該系統主要是用于數據的采集，工作人員可在后臺操控無人機使其按照需求的路線行徑，并且通過其拍攝的畫面來獲得關鍵的數據。當然，這對操作人員又一定的要求，但是整體的操作難度并不大。

（2）通信系統。通訊系統是指通過基站將各類信息傳遞，這其中主要是利用信號的接收裝置來實現通信，一方面通行應用于無人機的控制，另一方面則是無人機所獲取信息的傳遞。

（3）地面數據處理系統。地面數據處理系統主要是用于數據的后期處理，同時也包括將數據存儲和應用。在該系統中，能夠通過設定的算法對原始數據進行預處理，并且將其集合，為后續數據的合理應用奠定了基礎。

（4）地面測控站。地面監測站主要是用于無人機飛行狀態的監測，同時也能利用傳感器來控制數據的獲取方式。在地面控制站系統中還包括地面控制系統、實時分析系統等子系統。

將無人機應用在接觸網狀態巡檢中是近幾年才發展起來的，因此部分技術并不完善，特別是關于多傳感器的集成和后期的數據處理，現有的技術仍然有改進的空間。另外，關于飛行姿態控制技術、多傳感器高精度時間同步技術等也不夠成熟。因此，在線路缺陷及隱患探測中仍需要人工巡檢來作為補充。目前我國電網企業仍然采用的是無人機巡檢與人工巡檢搭配的方式，但是隨著我國無人機技術的不斷發展與低空空域的開放，這些問題都將得到解決。

3 無人機在接觸網區域巡檢中的前景展望

將無人機應在接觸網狀態監測中有著諸多優勢，而且隨著相關技術的不斷成熟，無人機檢測接觸網狀態正處于逐步推廣的階段。從實際應用來看，應用無人機檢測接觸網狀態的成本較低，而且適用性與穩定性也呈現出逐步提升的趨勢，目前我國很多無人機企業已經研發出了多種型號，能夠滿足不同環境下的使用需求。伴隨著無人機設備應用的不斷拓展，接觸網狀態檢測中對人力的需求會逐步降低。

小型無人機的售價和維修成本逐年降低，而且它具備實時性與靈活性高的特點，可以代替人工完成接觸網狀態檢測的工作。而且無人機的操作難度并不大，工作人員在經過短期的培訓都可以熟練的掌握無人機操作的方式，因此在未來的發展中，無人機的相關應用會進一步深化，在事故預警、災難預警等方面也發揮其應有的作用。

4 結語

無人機的體型較小，操作十分方便，因此可代替人工來完成多項工作。從當前的實際情況來看，在接觸網狀態檢測中，無人機的應用十分廣泛，不僅能夠高效的完成檢測工作，而且測量的精度也較高。除此之外，在接觸網狀態檢測中，應用無人機技術還能有效的降低成本，縮短監測的周期。因此，接觸網狀態檢測中應用無人機技術已經成為發展的趨勢，目前我國的電網和鐵路都開展了相關的建設，有效提高了工作的效率。本文結合當前的實際分析了用于接觸網狀態檢測的無人機關鍵技術，并且對未來的發展進行了展望，希望可以給接觸網狀態檢測中應用無人機的相關研究提供一定的方向。

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作者簡介：

鄒艾軍（1982.01-），男，漢族，四川廣漢人，辦公室主任，本科，主要從事辦公室管理工作。