無(wú)人機(jī)電力線路安全巡檢系統(tǒng)及技術(shù)要點(diǎn)探析

孫建明

無(wú)人機(jī)電力線路安全巡檢系統(tǒng)及技術(shù)要點(diǎn)探析

孫建明

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司合肥供電公司 安徽合肥 230022）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)電力的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)存在著很大的弊端，主要表現(xiàn)為輸電線路損壞，維修方式不得當(dāng)，技術(shù)手段不規(guī)范等等。為了能夠保障人們用電的安全性與穩(wěn)定性，系統(tǒng)檢修與維護(hù)工作必不可少。它是電力運(yùn)維的前提，也是提高工作人員技術(shù)手段的基礎(chǔ)。因此，本文針對(duì)無(wú)人機(jī)電力線路安全巡檢系統(tǒng)的原理，對(duì)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

無(wú)人機(jī)電力線路；安全巡檢；技術(shù)要點(diǎn)；探析

前言

近年來(lái)，我國(guó)輸電線路的規(guī)模在日益擴(kuò)大，覆蓋面積也比較廣泛。在輸電線路建設(shè)的過(guò)程中，穿越的區(qū)域和地勢(shì)地形都會(huì)對(duì)巡檢技術(shù)造成一定的影響。而無(wú)人機(jī)的發(fā)展則能夠規(guī)避這一情況，為電力系統(tǒng)的檢驗(yàn)提供了新的平臺(tái)。

1 巡檢系統(tǒng)研究的主要任務(wù)

1.1 遠(yuǎn)距離勘測(cè)

巡檢技術(shù)是當(dāng)前比較先進(jìn)的一種電力線路檢驗(yàn)手段，也是現(xiàn)階段最常用的一種。它適用于地形比較復(fù)雜，并且距離比較遠(yuǎn)的探測(cè)情況。它的任務(wù)是多樣化的。首先，巡檢系統(tǒng)是以紅外線測(cè)量為主，紫外線和激光掃描為輔的遠(yuǎn)距離探測(cè)方式。它能夠第一時(shí)間對(duì)信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)，并且以“無(wú)人機(jī)”為監(jiān)測(cè)工具，避免因地形地勢(shì)不暢而造成的阻礙，以數(shù)據(jù)為調(diào)控方式，進(jìn)行過(guò)程監(jiān)督以及安全控制。另外，巡檢系統(tǒng)有時(shí)時(shí)操控的功能，它能夠及時(shí)獲取輸電系統(tǒng)的清晰影像，并且查看基礎(chǔ)設(shè)施在走廊或者是桿塔處的空間位置。

1.2 數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的構(gòu)建

數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的構(gòu)建是無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)檢驗(yàn)方式的一種。在傳統(tǒng)技術(shù)下，工作人員只能夠通過(guò)不定期的查詢(xún)進(jìn)行檢查，其精確性與技術(shù)性成為了制約電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵。而在無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)下，它主要是以“高空遙感”為處理平臺(tái)，以數(shù)據(jù)收集為主要手段，以信息傳遞為基本途徑，在傳感器下進(jìn)行信息的提取以及電力故障的識(shí)別。系統(tǒng)內(nèi)部有安全診斷平臺(tái)，可以對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的輸電線路進(jìn)行驗(yàn)證，以做到檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性與多樣化[1]。

2 無(wú)人機(jī)電力線路安全巡檢系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 飛行姿態(tài)控制技術(shù)

飛行姿態(tài)控制技術(shù)是目前最常見(jiàn)的一種，它主要表現(xiàn)在電力線路控制的有效性上。首先，無(wú)人機(jī)檢驗(yàn)也需要一定的條件。由于無(wú)人機(jī)的飛行距離應(yīng)該以輸電線路為標(biāo)準(zhǔn)，它極有可能受到狂風(fēng)或者是暴雨的影響，耽誤檢測(cè)的時(shí)間與準(zhǔn)確性。因此，無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)控制就成為了一項(xiàng)比較重要的方式。一般來(lái)講，無(wú)人機(jī)在角度設(shè)置時(shí)應(yīng)該以45°為標(biāo)準(zhǔn)，與輸電線路始終保持在傾斜的基礎(chǔ)上。該系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)就在于它可以運(yùn)用PID控制技術(shù)，以無(wú)人機(jī)為主要載體，使飛機(jī)能夠從多角度進(jìn)行俯、仰、翻。最后，系統(tǒng)還有協(xié)調(diào)的作用。它能夠在飛機(jī)偏離主測(cè)試巷道時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化感應(yīng)，進(jìn)而協(xié)調(diào)無(wú)人機(jī)與高架線之前的距離[2]。

2.2 多傳感器高精度測(cè)量

多傳感器高精度測(cè)量也是巡檢系統(tǒng)中最重要的一種。與傳統(tǒng)的檢測(cè)方式不同，巡檢技術(shù)是多傳感器的聯(lián)合。它能夠在多功能傳感器的組織下進(jìn)行全方位檢測(cè)。巡檢系統(tǒng)又可以分為不同的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)的主要功能則是對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整合。首先，傳感器將信號(hào)傳遞到信息中心處，子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，按照原有的模型進(jìn)行重新組合，將同一時(shí)刻傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)的有效性能夠使輸電線路的運(yùn)行情況得到檢驗(yàn)，獲取同一時(shí)刻傳遞來(lái)的高架線位置和姿態(tài)。在應(yīng)用上，關(guān)聯(lián)性主要是在統(tǒng)一監(jiān)督的條件下進(jìn)行時(shí)間坐標(biāo)的建立。系統(tǒng)內(nèi)部有GPS定位機(jī)，它的功能是將收集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。集合后的數(shù)據(jù)會(huì)以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái)，圖像在形成過(guò)程中不斷的發(fā)射定位信號(hào)。而GPS定位機(jī)則是通過(guò)傳感器進(jìn)行目標(biāo)聯(lián)合，對(duì)輸電線位置進(jìn)行同步跟蹤?？刂破鲿?huì)與掃描儀進(jìn)行連接，進(jìn)行信號(hào)的同步對(duì)時(shí)，在系統(tǒng)屏幕上將故障顯示，從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的精確化檢驗(yàn)[3]。

2.3 線路隱患探測(cè)技術(shù)

線路隱患探測(cè)技術(shù)主要從視覺(jué)探測(cè)出發(fā)，運(yùn)用紅外線等檢查方式進(jìn)行控制。視覺(jué)探測(cè)又可以稱(chēng)為可見(jiàn)光探測(cè)。顧名思義，它是利用數(shù)據(jù)形成的圖像進(jìn)行監(jiān)督。無(wú)人機(jī)內(nèi)部有高分辨率的監(jiān)測(cè)儀。它不僅有監(jiān)測(cè)的功能，還可以將地面中所形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分，在信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)上實(shí)現(xiàn)影像管理。技術(shù)人員可以通過(guò)視頻連線的方式將探測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和分析。在圖像中，技術(shù)人員可以判定故障出現(xiàn)的位置、絕緣體的破損程度、導(dǎo)線的松動(dòng)情況以及高架線的整體狀態(tài)。利用視覺(jué)探測(cè)技術(shù)，技術(shù)人員也可以從問(wèn)題的根源出發(fā)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的管理與控制[4]。

3 結(jié)論

綜上所述，無(wú)人機(jī)電力線路安全巡檢技術(shù)是輸電線檢驗(yàn)的一種重要方式，它能夠以數(shù)據(jù)收集和分類(lèi)為主，在信號(hào)感應(yīng)的方式下對(duì)圖像進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)電力通信、圖像識(shí)別以及系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)控，為我國(guó)電力的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

[1]麥曉明，劉正軍，彭向陽(yáng)，謝小偉，王 柯，左志權(quán).無(wú)人機(jī)電力線路安全巡檢航線及任務(wù)規(guī)劃軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].廣東電力，2013，12：81～85.

[2]彭向陽(yáng)，陳馳，饒章權(quán)，楊必勝，麥曉明，王柯.基于無(wú)人機(jī)多傳感器數(shù)據(jù)采集的電力線路安全巡檢及智能診斷[J].高電壓技術(shù)，2015，01：159～166.

[3]王柯，蔡艷輝，彭向陽(yáng)，劉正軍，麥曉明，張金鐸.用于電力線巡檢的大型無(wú)人直升機(jī)多傳感器系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)[J].廣東電力，2016，02：95～103.

[4]陶承志，黃禹銘，李宇程，鄒毅立.無(wú)人機(jī)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2016，16：36～37.

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