輸電線路上方無人機巡檢避障方法分析

夏曉斌 梁鋒

摘 要：隨著當前經濟的快速發(fā)展，能源對于經濟發(fā)展的影響也逐步擴大。其中電能作為應用能源的一類，影響其穩(wěn)定運行的問題也引起了人們的注意。在此現(xiàn)狀下，針對輸電線路巡檢方面的技術，也得到了快速的發(fā)展。在此背景下，本文針對輸電線路上方無人機巡檢避障方法，進行簡要的分析研究。

關鍵詞：輸電線路；無人機巡檢；避障方法；分析

隨著當前電網建設的快速擴大，關于其線路巡檢問題也引起了電力部門，以及研究人員的注意。其中無人機巡檢則是其中的方法之一，無人機巡檢由于其極高的效率性，電力企業(yè)對此認可度較高。但在此過程中，關于無人機巡檢過程中的避障方法，也引起了較多人群的關注。針對此類現(xiàn)狀，筆者分析當前輸電線路上方無人機巡檢避障方法，以盼能為我國電力企業(yè)無人機巡檢工作的開展提供參考。

1 輸電線路

當前電器設備對于人們的生產生活影響重大，其動力系統(tǒng)則依靠電能進行驅動。一般情況下，電能由發(fā)電廠進行生產，之后經由變電站、配電站，最終傳輸至用電戶。其中電能從發(fā)電廠到變電站、配電站之間的傳輸線路，被稱之為輸電線路。

2 輸電線路巡檢

我國人口眾多地域面積遼闊，電能則是人們在生產生活中必不可少的基礎能源之一。為了保障人們在生產生活中的電力應用，電力企業(yè)進行了大規(guī)模的電廠建立，以及輸電線路鋪設。隨著時間的過渡，輸電線路的數(shù)量以及規(guī)模也逐漸擴大。在此過程中，為了保障輸電線路的安全運行，電力企業(yè)針對輸電線路進行巡檢工作。以期及時發(fā)現(xiàn)輸電線路運行中存在的問題，并進行問題的修復，保障輸電線路的安全運行。

輸電線路無人機巡檢?？萍荚诓粩喟l(fā)展的過程中，電力企業(yè)同樣也受到了科技發(fā)展帶來的影響。例如關于輸電線路的巡檢工作，前期由于技術方面原因，絕大部分輸電線路巡檢主要通過人工進行巡檢。但由于輸電線路架設的地理環(huán)境問題，人工巡檢存在較大的安全隱患。隨著無人機技術的誕生，電力企業(yè)在輸電線路巡檢的過程中，利用無人機進行巡檢。不但極大的提高了巡檢的效率，也降低了因人工巡檢出現(xiàn)的安全事故。

3 輸電線路上方無人機巡檢避障特點

當前輸電線路上方無人機巡檢避障工作，整體的發(fā)展較為良好。為電力企業(yè)輸電線路的穩(wěn)定運行，奠定了良好的基礎。在此現(xiàn)狀下，筆者針對當前輸電線路上方無人機巡檢避障的特點，進行簡要的分析。具體的分析方向為：山區(qū)線路巡視人工巡視和飛機巡視以及飛行器巡視比較、無人機巡檢中的偶發(fā)事件、人機巡檢過程中自身引起的問題。

3.1 山區(qū)線路巡視人工巡視和飛機巡視以及飛行器巡視比較

輸電線路山區(qū)線路，一般情況下巡檢難度較高。前期主要由人工巡視，以及飛機巡視進行整體線路的巡視。但在具體實施的過程中，人工巡視由于現(xiàn)實原因對于人員安全的保障不足。飛機巡視在進行的過程中，整體的成本較高。而且容易產生視覺死角，細節(jié)方面的巡檢較差。

近年來飛行器巡檢，整體的效果較為良好。其整體工作落實的成本較低，而且在實際落實的過程中，整體的巡檢效率較高[ 1 ]。多項因素綜合分析，對于電力企業(yè)的經濟收益，產生了較大的促進作用。

3.2 無人機巡檢中的偶發(fā)事件

無人機技術當前的普及程度較好，其操作技術也較為簡單。因此在其運行的過程中，除去自身影響因素外，其他偶發(fā)因素也是影響其穩(wěn)定工作的原因之一。例如人為原因、鳥獸沖突問題等。此類偶發(fā)現(xiàn)象，易造成無人機設備的損壞或遺失。

3.3 無人機巡檢過程中自身引起的問題

無人機當前在發(fā)展的過程中，整體的發(fā)展較為穩(wěn)定。無人機出產設備方面質量也較好，但在部分案例中，還是存在了一些問題。例如無人機設備在巡檢過程中的電力續(xù)航問題，無人機轉輪的運行問題。此類問題的出現(xiàn)，對于無人機巡視工作的落實，也產生了較大的影響。

4 當前關于輸電線路上方無人機巡檢的主要避障方法

當前輸電線路上方無人機巡檢整體的運行較為良好，但障礙問題也是影響無人機運行的主要原因之一。針對此類問題，電力企業(yè)也進行了深入的研究。當前關于無人機巡檢中的避障方法，主要有以下幾類：軟硬件結合進行避障、傳感器避障、柱狀空間規(guī)避法。針對此類方法，筆者進行簡要的分析介紹。

4.1 軟硬件結合進行避障

當前關于輸電線路上方無人機巡視避障方法，主要的方法之一為：軟硬件結合進行避障。具體的方法為，通過GPS定位技術，超聲波技術以及模擬軟件操控進行實際巡視[ 2 ]。巡視的過程中，無人機內置GPS模塊，通過對線路整體的定位，以及超聲波技術的反饋數(shù)據(jù)。針對路線中的障礙物進行規(guī)避，以此完成對輸電線路的巡視。

4.2 多傳感器避障

多傳感器避障方法為當前輸電線路上方無人機巡檢避障中，主要的應用方法之一。多傳感器避障方法，在應用的過程中。針對輸電線路安裝一定的傳感設備，之后通過內置GPS定位模塊，以及視頻探頭。確定實際巡視過程中的障礙物位置，以此達到規(guī)避的目的。

4.3 柱狀空間規(guī)避法

柱狀空間規(guī)避，類似于地圖軟件配合無人機運行的方式。具體實施的過程中，首先將所巡檢區(qū)域范圍內的地圖數(shù)據(jù)進行上傳，上傳至無人機后。中控臺以及無人機之間進行數(shù)據(jù)互動，最終通過內置的數(shù)據(jù)地圖，比對實際GPS的反饋數(shù)據(jù)。兩項數(shù)據(jù)在中控臺系統(tǒng)進行比對，之后將比對數(shù)據(jù)發(fā)送至無人機系統(tǒng)[ 3 ]。無人機系統(tǒng)比對發(fā)送數(shù)據(jù)，最終運行其巡視線路。最終達到規(guī)避障礙物的目的，其中GPS模塊—障礙物—中控臺—無人機—輸電線路，五方之間數(shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù)模擬圖，稱之為柱狀空間規(guī)避法。

5 結語

當前輸電線路上方無人機巡檢避障方法，整體的發(fā)展較為良好，為電力企業(yè)的穩(wěn)定供電奠定了良好的基礎。當前無人機巡視過程中主要的優(yōu)缺點為：山區(qū)線路巡視人工巡視和飛機巡視和飛行器巡視比較、無人機巡檢中的偶發(fā)事件、人機巡檢過程中自身引起的問題。其中關于實際應用中的避障方法有：軟硬件結合進行避障、傳感器避障、柱狀空間規(guī)避法。

參考文獻：

[1] 鄧榮軍，王斌，熊典，等.基于遺傳算法的輸電線路無人機巡檢路徑規(guī)劃[J].計算機測量與控制，2015，23（4）：1299-1301.

[2] 王銳，王柯，徐曉剛，等.輸電線路無人機巡檢地面測控站及運輸保障系統(tǒng)設計[J].廣東電力，2014（2）：87-92.

[3] 熊典，王斌，代禮弘，等.基于SOC的無人機巡檢剩余續(xù)航時間預測方法[J].電源技術，2015，39（1）：105-107.