“5G+無人機”在電力工程輸電線路自動巡線中的運用

摘 要：現(xiàn)階段，隨著電力消耗持續(xù)增加，對于電力輸電線路的運維要求愈加嚴(yán)格，為了打造自動化的巡線模式，可以借助“5G+無人機”的模式，達到自動化巡線的效果?；诖耍恼绿骄俊?G+無人機”在電力工程輸電線路自動巡線基本架構(gòu)和應(yīng)用功能，結(jié)合具體情況，提出了一些有效的運用路徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：“5G+無人機”；電力工程；輸電線路；自動巡線

信息時代下，“5G+無人機”在諸多領(lǐng)域的有效應(yīng)用，對推動社會進步和發(fā)展有著促進作用。將“5G+無人機”應(yīng)用于電力工程輸電線路運維管理中，有助于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，憑借無人機高效、便捷的特點，減少人工巡線的壓力，提升電力巡線的效率，為實現(xiàn)正常供電提供保障。

一、“5G+無人機”在電力工程輸電線路自動巡線中的基本架構(gòu)

“5G+無人機”，結(jié)合無人機巡線的優(yōu)勢，打造智慧化、數(shù)據(jù)化操作平臺，完成各項業(yè)務(wù)的有效整合，按照實際情況，打造自動化的巡檢體系。結(jié)合自動化巡線無人機平臺架構(gòu)分析，一共涵蓋了四個部分。第一，感知層面。使用無人機，搭設(shè)智慧設(shè)備，完成圖像采集任務(wù)，實現(xiàn)信息傳播和整合，利用計算機數(shù)據(jù)整合的功能，實現(xiàn)對信息的預(yù)處理工作。第二，網(wǎng)絡(luò)層。這部分采用5G技術(shù)覆蓋，為無人機的搭設(shè)提供便捷，使用高頻率的數(shù)據(jù)傳輸平臺，進行信息溝通和交流。第三，平臺層。使用專業(yè)設(shè)備進行業(yè)務(wù)處理，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造信息共享平臺，前端的業(yè)務(wù)平臺包含數(shù)據(jù)整合、物聯(lián)管理等多個部分的內(nèi)容。第四，這一部分集中在業(yè)務(wù)處理以及數(shù)據(jù)平臺整合，憑借統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和技術(shù)框架，完成輸電線路自動化巡檢。

二、“5G+無人機”在電力工程輸電線路自動巡線中的實踐

（一）VR巡檢

借助VR技術(shù)進行輸電線路的自動巡線，截止物聯(lián)網(wǎng)進行智能化評估，做好場景的精準(zhǔn)識別，運維管理人員則是對存在問題的視頻進行二次分析，重新確認(rèn)輸電線路的基本情況。隨著VR技術(shù)的有效應(yīng)用，利用5G網(wǎng)絡(luò)做好遠程操作，完成VR巡檢，如圖1所示。目前，國網(wǎng)湖北電力推進虛擬網(wǎng)格化無人機巡檢。將數(shù)千公里輸電線路劃分為虛擬網(wǎng)格，經(jīng)過無人機飛行航線優(yōu)化、地圖初選、人工試飛和現(xiàn)場確認(rèn)等環(huán)節(jié)后，確定無人機起降位置，完成虛擬網(wǎng)格點的確定。虛擬化的網(wǎng)格體系中，無人機順利起降落、根據(jù)飛行的航線，巡檢的任務(wù)進行具體操作。平臺內(nèi)包含了業(yè)務(wù)管控系統(tǒng)，根據(jù)任務(wù)的執(zhí)行情況進行自主操作。隨著無人機VR巡檢的使用，憑借5G高速、便捷的優(yōu)勢，運維人員只需要在固定的場所即可完成線路自動巡線的人物，使用遙控設(shè)備對無人機進行遠程操作，佩戴專業(yè)的VR眼鏡即可多角度觀看，自動巡查周圍情況。同時，利用其拍照和錄制視頻的功能，巡檢人員可以及時記錄現(xiàn)場情況，為隱患精準(zhǔn)消除提供了依據(jù)，讓風(fēng)險防范再靠前，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行智慧護航。

（二）智能聯(lián)動

“5G+無人機”的智能聯(lián)動，使用無人機和桿塔中的圖像檢測，當(dāng)檢測到圖像出現(xiàn)問題的時候，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)進行資源整合，有效控制無人機進行自動管理，順利完成相關(guān)的清除業(yè)務(wù)，確保輸電線路的安全。無人機巡檢作業(yè)進行的時候，利用可視化平臺，及時發(fā)現(xiàn)通道內(nèi)的問題，系統(tǒng)自動監(jiān)測異物的具體位置，及時發(fā)送給無人機，接收指令后，自動更換搭載設(shè)備。同時，輸電現(xiàn)房出現(xiàn)故障的時候，無人機搭設(shè)的設(shè)備，自動喊話，盡快達到制定的位置，對下方的故障點進行檢測。例如在湖北供電公司110千伏的巡檢現(xiàn)場，多旋翼無人機按照既定航線，實現(xiàn)“站到站”的自主巡視，憑借智能聯(lián)動，通過“立體巡檢+集中監(jiān)控”的方式，發(fā)現(xiàn)故障點，提高運維管理的效率。通過安裝智能化的感知狀態(tài)，打造全景式的管理平臺。

（三）自動巡檢

借助5G技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)無人機、自動化操作。輸電線路無人機巡檢平臺，實現(xiàn)無人機操作，進行自動化巡檢。運維人員對無人機進行人工操作，記錄無人機的飛行軌跡，具體的操作流程等，以每條輸電線路作為基礎(chǔ)的巡查點，巡查的人物有線路的名稱、巡檢的位置和頻率等。當(dāng)無人機接收平臺發(fā)布的指令后，按照飛行軌跡操作，整個過程中，無人機能自動更換線路，完成長距離、長時間的巡檢任務(wù)。

三、“5G+無人機”在電力工程輸電線路自動巡線中運用路徑

以110千伏雙回路自動巡線為項目為例，該項目中有一體化的智能數(shù)據(jù)中心，結(jié)合具體的應(yīng)用情況，進行自動化操作。

（一）無人機自主云巡

巡檢人員使用“5G+無人機”的方式，利用5G技術(shù)進行無人機操作，按照規(guī)定的飛行路線做好數(shù)據(jù)采集、整合，將飛行階段采集的數(shù)據(jù)上傳云端，利用專業(yè)系統(tǒng)進行綜合分析，做好及時定位，檢驗線路的使用情況。從無人機的綜合服務(wù)平臺分析，當(dāng)無人達到RTK定位的最佳狀態(tài)，能順利起飛。以大疆經(jīng)緯 M300 RTK 無人機為例，通過對輸電線路的掃描、分析，準(zhǔn)確排查故障，交叉跨越的具體風(fēng)險點，提升自動巡線的效率和質(zhì)量。大疆經(jīng)緯 M300 RTK 無人機搭設(shè)激光雷達，完成高精準(zhǔn)的分析和檢查，使用三維激光做好系統(tǒng)掃描，獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，完成對線路附近物體的精準(zhǔn)掃描。工作人員選擇將采集的數(shù)據(jù)進行三維云點建設(shè)，按照線路的大致走向趨勢，打造專業(yè)的數(shù)字化模型，根據(jù)模型掌握內(nèi)部情況，精準(zhǔn)預(yù)測線路附近的物體，查看線間距離是否安全。

（二）遠程視頻故障判斷

這一方式的應(yīng)用，適合攜帶不同荷載的無人機線路通道巡線任務(wù)，如熱紅外線相機的無人機測試工作，發(fā)現(xiàn)塔桿的溫度出現(xiàn)異常，使用可見光相機進行操作，分析故障點?；跓o人機的線路遠程視頻故障判斷中，對于部分無法快速識別的電源線，即可使用遙控設(shè)備，調(diào)整攝像頭的能見度，獲得比較精準(zhǔn)的目標(biāo)圖像。結(jié)合某些特殊電路需求，做好故障監(jiān)測點作業(yè)的時候，工作人員靈活操作設(shè)備，改變無人機的飛行軌跡，讓其在目標(biāo)附近能快速性質(zhì)，清晰查看圖像，順利傳輸?shù)孛?，降低手工檢測的難度性。“5G+無人機”線路巡查階段，利用智能化設(shè)備，做好遠程控制，完成高清視頻的傳輸，清楚判斷故障點，了解線路本體的故障，從而尋找針對性的解決方案。

（三）智能計算應(yīng)用

智能計算應(yīng)用包含對故障的診斷和預(yù)判，智能診斷，根據(jù)平臺對檢測的數(shù)據(jù)，完成場景分析，依托智能設(shè)備進行分析和判斷。如云端部署的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，借助智能化的優(yōu)化算法，根據(jù)模型特點，做好邊緣整合，這種協(xié)同化的智能系統(tǒng)，改變以往人工操作的缺陷，也能提高隱患排查的效率?；凇皺C巢+平臺+算法”的架構(gòu)，工作人員只需要通過巡查作業(yè)平臺，遠程操控?zé)o人機，即可自動起飛，進行精細(xì)化巡查，完成紅外測溫等任務(wù)，結(jié)合巡線的照片，使用AI技術(shù)進行計算，將告警信息及時回傳至平臺，實現(xiàn)人工核對計算。

四、結(jié)束語

“5G+無人機”在電力工程輸電線路中的有效應(yīng)用，有助于提高巡檢的效率和質(zhì)量。因此，電力國企結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢，發(fā)揮“5G+無人機”的優(yōu)勢，提前在輸電線路巡線階段導(dǎo)入智能系統(tǒng)，完成自動化檢測，最大程度確保自動化線路巡檢的安全性，助力電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

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