VR技術與無人機結合在電力系統中的應用

王蕾

摘 要：將VR技術與無人機結合起來，應用到電力系統中可以為電子系統的技術發展創造良好的條件基礎。從傳統意義上來看，電力體系已經逐漸無法滿足當前電力行業的發展需求，將VR技術與無人機結合起來，可以有效地解決相關的問題，解決區域測繪問題和區域巡檢的相關問題。

關鍵詞：VR技術;無人機;電力系統;應用

0 引言

由于受到各個方面因素的影響，在當前電力建設的過程中，仍舊存在著許多問題，致使工程的數量不斷增加，工程的實際施工進度也得到了控制。而隨著我國通信等技術的成熟與發展，將VR技術與無人機結合起來應用到電力建設的過程中可以有效地推動電力系統的可持續性發展。當前將VR技術與無人機結合起來，主要是因為無人機可以將拍攝到的各種場景傳輸到VR裝置，繼而促使人逐漸產生近乎真實的感官體驗。

1? ? VR技術概述

VR技術指的是虛擬現實技術，這一技術主要利用虛擬世界讓用戶收獲虛擬體驗的計算機系統。從實際運作的角度而言，VR技術是利用計算機圖形系統、控制設備與接口等因素之間的相互結合，繼而逐漸在計算機上形成一種三維交互的空間以及環境等，最終逐漸為用戶帶來一種近乎到真實的感受以及體驗，但從內容輸出的角度來說，VR技術與3D技術之間存在一定的相似性[1]。VR技術的發展，促使該領域的相關發展速度也在逐漸加快，為市場逐漸注入了更多的活力。基于此，在進行VR技術的使用過程中，可以逐漸讓更多行業的效率得到顯著提升，對提升整個社會運轉的穩定性與高效性發揮了十分重要的作用。因此需要對VR技術的發展進行更為廣闊與深入的探索[2]。

2? ? VR技術與無人機的結合

將VR技術與無人機結合起來是當今時代科技發展的主流方向。從無人機的角度而言，初級的無人機在進行全景拍攝的時候，主要依托于無人機在空中指定位置懸停，之后再對機身或者云臺進行合理的調整，然后進行照片的拍攝，之后再使用專用的軟件將其制作成全景照片，以此逐漸實現在無人機的內部或者服務器端設置圖像拼接處理的專用芯片以及算法軟件效用，發揮新型算法的作用對全景與實時照片進行合理的處理。在完成無人機拍攝之后所形成的影像可以利用衛星通信或者4G、5G通信網絡將其傳輸到接收終端的VR眼鏡，使使用人員用VR眼鏡觀察各種全景的影像，并且在電網的巡檢過程中，這一技術也得到了十分廣泛的應用與推廣，利用搭載VR技術的無人機開展巡檢工作，高效與快捷地觀測電網設備的實際運行，使得巡檢的相關工作逐漸變得更加科學與全面，促使全景拍攝可以從多個角度、多個方面完成觀測工作，促使使用人員只需要對無人機的位置進行調整即可，這很大程度上提升了電網巡檢工作的實際工作效率與效益。

3 VR技術的優勢條件

3.1 巡檢更為安全

在VR技術之上的無人機電網巡檢，與以往的傳統帶電網巡檢方式相比，可以在最大程度上促使巡檢工作高效順利地進行下去。具體而言，傳統無人機的使用，只是在巡檢過程中依靠使用人員的肉眼對畫面進行觀察，或者對無人機與電網之間的距離進行判斷，依靠肉眼得出的判斷結果，往往會與一些機器傳回的畫面存在一些誤差，這也是導致在電網巡檢過程中出現無人機與電網設備相碰撞事故的因素之一，并且對電網系統的整體運行穩定性以及安全性造成極大的不良影響[3]。另一方面，部分無人機為了躲避障礙物，加入了雷達避障的相關功能，但是需要注意的是，此種無人機當前的水平只能躲避一些直線飛行過程中存在的障礙物，同時對障礙物的實際躲避也缺乏基本的靈活性。很難從質的角度解決電網巡檢過程中安全性的相關問題。將VR技術與無人機結合起來，可以使用實時傳送的全景畫面令操作人員產生一種身臨其境的感受，對無人機的實際飛行狀況以及電網設備之間的距離進行客觀與準確的判斷，促使無人機的巡檢工作可以高效與安全順利地進行。

3.2 操作更加便捷

基于VR技術的無人機巡檢往往是更方便與快捷的，這一便捷的操作方式可以促使操控人員更加迅速地完成巡檢的相關任務，從技術發展的角度而言，在未來還可以基于人工智能以及大數據的自動化巡檢，促使無人機的電網巡檢工作逐漸向高效化與智能化方向發展。

3.3 巡檢更為高效

巡檢的主要工作是對電網的設備進行固定日期的檢查，以此來客觀地判斷有關設備的實際運行狀況，并且及時發現電網設備中所存在的各種隱患以及缺陷，通過這種方式及時地對問題進行合理的處理。利用基于VR技術的無人機開展巡檢工作，可以有效地提升相關的工作效率，高效地發現設備存在的問題與不足之處，尤其可以迅速地掌握一些比較細微與疑似的各方面問題，巡檢工作的開展逐漸變得更加高效順暢，這也是傳統的無人機所不具備的優勢條件[4]。基于VR技術的無人機巡檢可以有效地減少不必要的人力與資源浪費，及時發現隱患和缺陷，繼而尋找合理的解決方式。

4 VR技術與無人機結合在電力系統中的應用

VR技術與無人機的結合在電力系統中所發揮的作用非常顯著，使用的靈活性也非常高，從成本的角度而言，與傳統無人機相比價格成本要低，并且實用性也較高，特別是直升機，其圖像獲取方面的能力非比尋常。

4.1 真實三維在電力系統中的場景分析

直觀地展現電力系統的建筑、主控室、開關室等，不僅如此，還要直觀地顯示電氣一次部分與電氣部分間存在的實際連接。將開關柜的位置與外觀直觀地展現出來，明確顯示鋪控設備的實際現場安裝位置。

4.2 對實時圖像進行自動靈活查看

對場景中的設備進行雙擊，保證圖像設備自動地進行轉向以及對焦，不斷顛覆傳統人工查找攝像機、轉動云臺以及聚焦等一系列相對比較煩瑣的動作。并不需要進行圖像設備的查找，能夠迅速準確地完成對應設備的遠程外觀察看、拍照以及熱紅外成像測溫與熱紅外拍照等一系列動作，逐漸智能生成人性化的記錄以及報告等。

4.3 異常告警

異常告警主要針對設備而言。在整個三維場景中，所有的設備模型都會隨著即時收集而來的數據，對設備的工作狀況是否正常進行準確的判斷。對于存在異常的狀況，三維場景也會自動地將設備逐漸渲染成告警模式并且對其進行合理定位，及時提醒操作人員進行故障排查。在解除警報之后，可以迅速地在設備的數據面板中進行歷史告警記錄查詢。

4.4 遠程巡視

對于設備所需要巡檢的設備點與實際關注的數據量、數據圖像的外觀和熱紅外成像等必要的巡檢相關信息，系統就會自動形成有關巡檢的相關路徑。從巡檢人員的角度而言，可以通過平臺定時地開展遠程巡檢，在進入已經設定的實際巡檢設備點之時，系統也會逐漸將相關的設備在線監測數據開展集中性的展示。客觀的巡視以及判定實時巡檢的結果與過去時間段的具體變化，逐漸形成遠程綜合分析巡檢的結果記錄。

4.5 統一管理

基于虛擬現實技術的電力系統遠程統一智能監控平臺可以有效地融合諸類平臺系統，進行相關數據和圖像的展示，例如電氣數據、在線測溫的相關問題、有關輔助監控系統的實際數據圖像等。

4.6 智能監控

基于VR技術的電力系統遠程統一智能監控平臺融合了數字視頻監控、智能門禁、智能報警等形式多樣的監控平臺。在所有的三維場景中，所有的設備模型都會隨著實時采集而來的數據，對設備的工作狀況進行準確的判斷。對于出現的異常狀況，三維場景也會自動將設備逐漸地渲染成告警的模式，同時對其進行準確的定位，以此給予操作人員正確的提示，及時排除故障。所有的圖像、安防、消防與周界等電氣設備和附件的諸類屬性、數據、動作以及變化規律，都可以發展成為告警的相關條件，及時進行告警與組合告警的實際觸發。

5 結語

綜上所述，將VR技術與無人機結合起來，在電力建設過程中可以檢測出存在的所有潛在的風險，電力線路的相關維護工作也可以被逐漸落到實處。另外，通過搭建VR技術與無人機結合設備搭載，可以有效地提升區域巡檢數據的準確性，利用VR技術與無人機結合的電力架設，逐步實現對災害的有效預防并及時處理。在當前的VR技術與無人機的結合應用中，仍舊存在著諸多方面的問題與不足，但是伴隨著我國各部門相關人員的努力，VR技術與無人機之間的相互結合，可以促使其在電力系統中的實際應用效果變得更好。

[參考文獻]

[1]高陽，冷雪敏，許傲然，等.電力系統VR仿真實踐平臺建設研究[J].課程教育研究，2020（23）：95-96.

[2]王磊，牛林，秦衡，等.基于VR技術的電力系統互動技術研究[J].中國電力教育，2020（5）：70-72.

[3]宋國旺.基于VR技術的無人機電網巡檢應用分析[J].電力設備管理，2020（2）：141-142.

[4]周士圍，彭長均.探析VR技術支持下的無人機電網巡檢運用研究[J].設備管理與維修，2019（6）：136-137.

（編輯 王雪芬）