基于無人機技術(shù)的配電臺架驗收技術(shù)開發(fā)

瞿吉，施健

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通市通州區(qū)供電分公司，江蘇南通，226000

0 引言

對配電臺架的驗收是現(xiàn)有電網(wǎng)質(zhì)量是否合格的重要指標(biāo)。對我國的配電臺架驗收技術(shù)而言，它不僅可以保護用戶的正常用電需要，對企業(yè)的發(fā)展也有很重要的意義。因此，我國特別重視現(xiàn)有的電力工程建設(shè)，包括配電線路的可靠性、配電網(wǎng)供電的正常運行以及電力系統(tǒng)的各項驗收工程等。而隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，在配電臺架驗收工作中使用無人機技術(shù)為驗收工作提供了質(zhì)量保證。而且無人機技術(shù)的使用可以使電力系統(tǒng)的驗收工作更加具體、精細，尤其是對于山路復(fù)雜、線路較高且較危險的地區(qū)，傳統(tǒng)的人工驗收方案存在不足，驗收質(zhì)量不能得到保障。而利用無人機技術(shù)進行驗收工作，不僅可以避免視覺盲區(qū)，也可以對線路中所關(guān)聯(lián)到的桿塔等進行全方位的質(zhì)量驗收，無人機技術(shù)的應(yīng)用將大大降低驗收工作的難度。而且利用無人機技術(shù)進行驗收，將比人工驗收的工作效率更高，驗收質(zhì)量也得到了，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 利用無人機技術(shù)進行配電臺架驗收技術(shù)開發(fā)的重要性

1.1 配電臺架驗收技術(shù)工作

我國社會的發(fā)展帶動了電力工程的進步，而我國家用電器的增加也對我國的電網(wǎng)也提出了更高的要求，電力工程的配網(wǎng)技術(shù)以及配電臺架驗收工作至關(guān)重要，這將對滿足人們的用電需求有著關(guān)鍵的作用。尤其是我國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)超負(fù)荷等情況，這大大影響了電力系統(tǒng)的運行，給人們的生活和生產(chǎn)帶來了諸多不便。對電力系統(tǒng)的工作而言，配電工作至關(guān)重要，它決定著電網(wǎng)是否可以正常供電。而且當(dāng)電力工程中的任何一個線路發(fā)生問題時，都會對供電造成一定的影響，這就意味著供電系統(tǒng)發(fā)生異常的一部分原因是自身質(zhì)量存在不足，從而影響了電網(wǎng)系統(tǒng)的運行。但除此之外，考慮到電線都處于高空中，電線等相關(guān)配件需要借助配電臺架進行工作，這就意味著配電臺架的質(zhì)量和驗收工作對電網(wǎng)的運行也有著非常重要的影響。但是我國現(xiàn)有的配電臺架驗收技術(shù)由人工進行，而配電臺架的驗收工作風(fēng)險較大，且工作開展較為困難，不能保證配電臺架的驗收質(zhì)量。但是將無人機技術(shù)應(yīng)用到配電臺架的驗收技術(shù)工作中，可以有效保證我國配電臺架的驗收工作質(zhì)量，對現(xiàn)有驗收工作中的不足進行完善。這可以有效保證我國電力系統(tǒng)的運行，對我國電力企業(yè)的進一步發(fā)展也有著舉足輕重的作用。

1.2 無人機技術(shù)在配電臺架驗收中的應(yīng)用

將無人機應(yīng)用于配電臺架驗收工作中可以有效解決大型輸電線路工程存在的干長距離大、跨區(qū)域大等問題，而且這可以使配電臺架的驗收工作更加精準(zhǔn)，這是人工驗收工作所不能比擬的。尤其是隨著我國計算機技術(shù)的進步，現(xiàn)有無人機的攝影和航空技術(shù)都得到了快速的發(fā)展，在以上技術(shù)的支持下，將文件應(yīng)用于配電臺架驗收工作中可以滿足更多的驗收需要，無人機的精準(zhǔn)定位功能可以對配電臺架是否出現(xiàn)傾斜等進行判斷，加大勘測的精度。除此之外，現(xiàn)有的無人機在使用時搭配了遙感平臺和傳感器等構(gòu)架，這就意味著在進行驗收工作時，傳感器可以利用其核心設(shè)備進行攝像，而遙控平臺則掌握著無人機的機身以及相關(guān)的飛行參數(shù)，這對我國配電臺架驗收工作提供了強有力的技術(shù)保障。而且我國現(xiàn)有的無人機不僅體積小，速度快，還具有通信距離遠、飛行距離高等優(yōu)點，這為我國利用無人機技術(shù)進行相關(guān)電力工程的驗收工作打下了堅實的基礎(chǔ)[1]。

2 無人機技術(shù)的應(yīng)用流程

用無人機技術(shù)進行配電臺架的驗收工作主要包括以下三個流程。他們主要利用了無人機航拍的特點以及無人機本身所具備的特性來進行配電臺架的驗收。

2.1 攝影計劃規(guī)劃

在利用無人機技術(shù)時，首先需要對無人機的驗收路線進行規(guī)劃，這樣可以減少再利用無人機進行配電臺架驗收工作時的錯誤率。而且對無人機路線的規(guī)劃主要是為了確定測量和驗收的區(qū)域，確保驗收工作順利進行。不僅如此，路線的規(guī)劃也有助于無人機進行攝影工作，從而為工作人員提供更加準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，對判斷配電臺架的驗收質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)也有很大的幫助。

2.2 航帶設(shè)計規(guī)劃

考慮到無人機的飛行時間有一定的限制，所以要對無人機的飛行和拍攝時間進行嚴(yán)格的控制，這樣可以有效防止無人機因能源耗盡而導(dǎo)致的其他事故。尤其是對于區(qū)范圍域較大的配電臺架到硯山導(dǎo)演說的驗收而言，航帶的規(guī)劃機關(guān)重要，它可以有效保證無人機在進行驗收時的安全。當(dāng)然，必要時也可以選擇多架飛機進行輪流的驗收工作，這樣便可以在短時間內(nèi)獲得驗收區(qū)域的所有數(shù)據(jù)[2]。

2.3 測量區(qū)范圍

驗收工作質(zhì)量的得以保證的基礎(chǔ)是可以對輸電線路相關(guān)的配電臺架進行面的驗收，這就需要對線路所涉及到的測繪區(qū)域進行規(guī)劃。尤其是在利用無人機進行測繪時，需要利用多角度進行配電臺架的驗收，這樣不僅利于操作者進行無人機的操控，也方便對無人機的飛行時間、距離和速度等進行判斷。而且對測量區(qū)范圍的確定有助于對線路復(fù)雜的區(qū)域進行配電臺架的驗收工作。

3 利用無人機技術(shù)建立測量調(diào)控控制網(wǎng)

3.1 測量區(qū)控制網(wǎng)布設(shè)

對無人機拍攝圖像的獲取不僅需要精確的地理位置和坐標(biāo)，還需要對所測量區(qū)域的周圍進行控制網(wǎng)的建立。而控制網(wǎng)的規(guī)格是根據(jù)輸電線路進行確定的，這就要求現(xiàn)有的無人機在進行GPS定位時，其控制點應(yīng)相對均勻，這樣建立的坐標(biāo)系方便后期對數(shù)據(jù)的處理，對驗收質(zhì)量提供了有力的保障。

3.2 現(xiàn)場布置

在利用無人機進行信息的獲取時，需要保證其所拍攝到的圖像足夠的清晰，為了滿足這一要求。就需要對電力工程現(xiàn)場的布置進行合理的規(guī)劃，保證外控點不知均勻，這樣有利于無人機獲取的圖像和數(shù)據(jù)，根據(jù)可靠性，對配電臺架驗收技術(shù)的完善提供了較多的參考信息。

4 無人機技術(shù)在配電臺架驗收工作中的特點分析

4.1 高效性

將無人機技術(shù)應(yīng)用于配電臺架驗收工作中的主要優(yōu)點是可以實現(xiàn)驗收工作的高效性。這不僅解決了人工驗收工作所采用的驗收技術(shù)不夠先進、耗時較長等缺點，也大大降低了驗收工作的難度。利用聞機技術(shù)的優(yōu)點還體現(xiàn)在驗收工作，不會受到地形的限制，驗收工作的開展更加的靈活，可以滿足不同復(fù)雜的地理條件需要，這也保證了驗收工作可以高效進行[3]。

4.2 直觀性

采用無人機技術(shù)進行驗收時的另一個優(yōu)點便在于可以對配電臺架有較為直觀的認(rèn)識，空中攝影可以有效保證配電臺架的整體質(zhì)量。而且加之現(xiàn)有無人機航拍技術(shù)正在不斷的進行優(yōu)化，這也給無人機的應(yīng)用帶來了更大的優(yōu)勢。對于近景的拍攝，無人機可以獲取清晰度較高的圖像；對于線路復(fù)雜的情況，無人機可以獲取較為全面的信息，這些信息就可以保證配電臺架驗收工作的可靠性。

4.3 機動性和靈活性

無人機所拍攝的信息均是人為進行操作控制的，而且無人機在使用時有較高的靈活性和機動性，這就意味著利用無人機進行驗收工作時，受到的外界影響因素較少，保證了驗收工作的安全性。與傳統(tǒng)的驗收工作相比，利用無人機技術(shù)的優(yōu)點還體現(xiàn)在以下兩個方面。①由于無人機的使用應(yīng)用到了衛(wèi)星遙感技術(shù)，它可以使無人機獲取的數(shù)據(jù)有更長的保存時間。②對傳統(tǒng)的配電臺架驗收而言，若想獲取較新的信息，需要重新進行驗收工作，這就意味著需要投入更多的經(jīng)費，花費更長的時間。相比之下，無人機技術(shù)可以憑借其較強的靈活性為驗收工作提供更多的便利，其所用到的信息系統(tǒng)可以對所獲取的數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)的計算，將相關(guān)信息提供給工作人員。

4.4 分辨率高

隨著我國智能化技術(shù)的發(fā)展，我國無人機的性能也得到了很大程度的提高，其拍攝角度更加靈活、像素的分辨率也更高，這意味著無人機技術(shù)的應(yīng)用將對配電臺架的驗收技術(shù)有很大的幫助。在進行配電臺架的驗收工作室，無人機的航拍技術(shù)可以進行垂直或傾斜的拍攝，這就保證了配電臺架的各角度都能得到檢查。不僅如此，現(xiàn)有的電力工程較復(fù)雜，在進行施工工作之前便有較多的難題，解決這些難題，就需要對施工的地形有更加清楚的認(rèn)識，而地形的復(fù)雜也導(dǎo)致了配電臺架的驗收工作難度較大。而利用人工進行測繪和驗收工作，將耗費大量的資源，而且不能保證最終的測量準(zhǔn)確度。所以，現(xiàn)有無人機技術(shù)的高分辨率可以很好的滿足工程的需要，為現(xiàn)有電力工程配電臺架的驗收和電線電網(wǎng)的使用提供了條件，而且無人機技術(shù)的應(yīng)用也充分地展示我國信息技術(shù)的發(fā)展水平[4]。

5 無人機在配電臺架驗收工作中的運用

近些年，我國無人機技術(shù)的研究與應(yīng)用已經(jīng)滲透到了多個領(lǐng)域中。例如，利用無人機技術(shù)進行農(nóng)藥等的噴灑工作、利用無人機技術(shù)進行救援工作、利用無人機技術(shù)進行故障的排查等。這些領(lǐng)域的應(yīng)用都證明了我國無人機技術(shù)的發(fā)展水平，而利用無人機對電力工程的設(shè)計也非常常見，它不僅使電力工程的使用效果得到了保證，也起到了減少工期，節(jié)約人力資源的作用。而將無人機技術(shù)應(yīng)用于配電臺架的驗收工作中也是大勢所趨，將無人機技術(shù)應(yīng)用電力工程的方案比選和線路設(shè)計優(yōu)化中，對電力工程的建設(shè)有很大的幫助。而對配電臺架的驗收工作人員可以利用無人機所呈現(xiàn)的信息對配電臺架的質(zhì)量進行分析，通過獲取全面的地形以及電線布置情況等，可以有效的對無人機技術(shù)在配電臺架驗收技術(shù)中的路徑以及設(shè)計方案的可行性進行論證，并對排桿立塔等的布置情況進行合理的分析。耳聞機所提供的，彩色攝影圖像以及三維的漫游圖等都為工作人員對相關(guān)信息的處理提供了便利，這不僅實現(xiàn)了我國利用數(shù)字化資源進行相關(guān)的電力工程的驗收工作，也保證了工程的最終驗收質(zhì)量。

6 無人機技術(shù)的配電臺架驗收技術(shù)開發(fā)的意義

隨著時代的進步，將無人機技術(shù)應(yīng)用于配電臺架的驗收技術(shù)開發(fā)中，對現(xiàn)有電力工程提高競爭力有非常大的幫助。而且現(xiàn)有的無人機航空攝影技術(shù)可以保證拍攝的精準(zhǔn)性，對電力工程這種要求較高的工程而言，無人機所獲信息的精度對工程的運營和后期維護有很重要的意義。除此之外 考慮到變壓器設(shè)備在電路工程中有著非常重要的影響，而且變壓器設(shè)備的使用也關(guān)系到電力工程的方方面面，所以電力工程在施工和運營過程中要充分保證變壓器設(shè)備的穩(wěn)定，避免變壓器設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷和不平衡等情況。而采用現(xiàn)有的信息技術(shù)對變壓器進行監(jiān)測，可以有效減少變壓器出現(xiàn)故障的頻率，減少電力系統(tǒng)帶病運行的概率。電力系統(tǒng)的正常運行，對配電臺架的驗收也有一定的幫助，它可以提高工程的整體質(zhì)量。而對于不容易識別的缺陷，采用無人機搭配智能技術(shù)可以有效地進行解決。因為聞機不僅可以對配電線路的關(guān)鍵業(yè)務(wù)進行分析和故障排除，在無人機的前端安裝ID識別裝置可以有效的對配電臺架進行分析，確保電力工程的各組成部分都是完整的。這樣不僅有助于對電力工程的電線設(shè)備和實物資產(chǎn)等進行管理，也有助于完善現(xiàn)有的配電臺架施工和運行保障工作。不僅如此，無人機技術(shù)還可以滿足工程的多種需要，無人機技術(shù)可以利用其現(xiàn)有的信息獲取和分析功能，對電力工程的運行階段進行分析，從而向工作人員提供實時的數(shù)據(jù)，方便工作人員對電力工程的運行狀態(tài)進行監(jiān)測。不僅如此，使用無人機技術(shù)可以實現(xiàn)電力工程的全鏈條分析和管理工作模式，這可以使我國現(xiàn)有的電力工程工作開展得更加順利。而對于配電臺架驗收技術(shù)的開發(fā)而言，無人機技術(shù)可以為其提供較多的實時信息，使配電臺架驗收技術(shù)更加科學(xué)[5]。

7 結(jié)語

我國傳統(tǒng)的配電臺架驗收工作是人工的方式，而考慮到西部地區(qū)的地貌較為復(fù)雜，所以驗收工作不僅耗時較長而且難度較高。所以將無人機技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)有電力系統(tǒng)工程的驗收中，無人機技術(shù)可以為驗收工作提供較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和圖像，不僅可以有效減少工程的驗收工作量，還保證了配電臺架的驗收質(zhì)量，這對提高我國電力工程的運行質(zhì)量，推動我國電力工程的進一步發(fā)展也有著非常重要的意義。因此，將無人機技術(shù)應(yīng)用于配電臺架的驗收工作中必不可少。