無人機在電力工程環(huán)境保護中的應(yīng)用探究

吳仲超

無人機在電力工程環(huán)境保護中的應(yīng)用探究

吳仲超

（國網(wǎng)蚌埠供電公司，安徽 蚌埠 233000）

隨著中國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)的覆蓋面也越來越廣。然而中國部分地區(qū)的地勢地貌較為復雜，按照以往的傳統(tǒng)人工的工作模式進行電力工程環(huán)境保護工作，工作量非常龐大。近年來隨著無人機技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用于電力工程環(huán)境保護工作中，不僅大力減輕了傳統(tǒng)人工監(jiān)測的工作強度，也提高了環(huán)保監(jiān)控檢測等工作的準確性，推動了環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。從分析無人機在電力工程以及環(huán)境保護工作中的具體工作內(nèi)容出發(fā)，進而進一步探究無人機在電力工程以及環(huán)境保護中的具體應(yīng)用。在電力工程及環(huán)保工作中，大力推廣無人機技術(shù)的應(yīng)用，是切實可行而又有一定優(yōu)勢的，有助于推動環(huán)保事業(yè)的良好發(fā)展。

無人機；電力工程；環(huán)境保護；實時監(jiān)測

1 運用無人機的工作原理及工作內(nèi)容

無人機是無人駕駛飛機的簡稱，它的工作原理是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置來操縱不載人的飛機。無人機可以應(yīng)用的地方非常廣泛，它常常幫助人們完成那些較為危險、工作難度較高的特殊任務(wù)，大大提高了監(jiān)測、收集資料的工作效率，也提高了數(shù)據(jù)收集的精準度。

將無人機應(yīng)用于環(huán)境保護工作中，首先是利用無人機進行高空拍攝來收集原始的圖像資料。無人機拍攝的畫面一般有較高的還原度，偏差小、精確度高、時效性強，其拍攝的圖像資料可以作為環(huán)境保護工作開展的第一手基礎(chǔ)資料，完全能夠滿足下一步工作安排的需要。然后根據(jù)數(shù)字攝像的測量系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理。在數(shù)據(jù)準確的基礎(chǔ)上，完成對檢測區(qū)域的數(shù)據(jù)處理，進一步建立數(shù)字環(huán)保平臺。通過構(gòu)建三維的立體場景，模擬出輸電線路、變電站項目的運行情況，有針對性制定出相應(yīng)的環(huán)保措施。最后通過完成對影像等資料的分析工作，可以得到相應(yīng)的環(huán)境保護監(jiān)測結(jié)果和分析報告。

將無人機運用于電力工程的實踐過程中時，往往是運用其提供的影像資料進行分析，從而制訂出合理的實施方案。比如電力施工在確定施工范圍的時候，為了減少檢測過程對周圍植被的破壞，也為了落實環(huán)境保護的標準，在此過程中完全可以通過無人機來獲取相應(yīng)的影像資料，通過精準的數(shù)據(jù)來制定合理的保護措施和實施方案。無人機運用于電力及環(huán)保工作中具有非常大的優(yōu)勢，尤其是遇到地形較為復雜的區(qū)域時，其作用體現(xiàn)得更加明顯，對當今社會大力發(fā)展環(huán)保事業(yè)具有很重要的現(xiàn)實意義。

2 無人機在電力工程中的應(yīng)用分析

2.1 電力系統(tǒng)檢測

電力系統(tǒng)檢測是電力工程中的一個非常重要的環(huán)節(jié)，只有保障電力作業(yè)的質(zhì)量和安全才能使電能發(fā)揮出更加重要的價值。所以電力系統(tǒng)檢測通常要求電力工程人員及時對電力進行檢測，排查危險和不確定性的因素，保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)高效運行。在實際的檢測工作中，往往需要電力工程的工作人員不斷收集線路的位置等信息來確認電力系統(tǒng)運行的狀況，通過人工拍攝圖片以及實地測量的方式取得電路相關(guān)信息。事實上這些工作遠遠不能滿足電力系統(tǒng)檢測工作的需要，因為人工在實際檢測時往往會受到諸多因素的干擾，導致數(shù)據(jù)缺乏時效性和準確性。如果將無人機運用于電力工程檢測之中，則可以切實解決人工檢測存在的問題，極大提高檢測工作精準度的同時，還有助于了解周圍生態(tài)環(huán)境情況，將電力工程與環(huán)境保護結(jié)合起來，從電力工程角度出發(fā)，為環(huán)保事業(yè)提供及時準確的信息。

2.2 電路系統(tǒng)規(guī)劃

中國的地形復雜而又多樣，各種地形交錯分布，山區(qū)的面積較為廣泛。如果在地形地貌較為復雜的地區(qū)規(guī)劃電路系統(tǒng)、架設(shè)線路，則是難度較大、較復雜的工程。應(yīng)用無人機技術(shù)來勘探周圍地形地貌環(huán)境具有很大優(yōu)勢。無人機本身在巡查以及檢測的過程中，除了一些不可抗力等因素外，在其余的情況下，是不容易受到外界環(huán)境因素干擾的，所以其提供的數(shù)據(jù)極具參考價值。另外，通過無人機傳輸?shù)恼掌约皥D像資料，能夠非常清晰看到人工所看不到的地方，因而能提高對電力線路整體的規(guī)劃的效率和安全性。

目前，采用無人機的技術(shù)實行電路系統(tǒng)的規(guī)劃和線路的架設(shè)，是智能化技術(shù)在實際工作中的體現(xiàn)，其不僅減輕 了人工作業(yè)的負擔和工作強度，還可以保障檢測人員的人身安全，同時也能極大地提高電力工作的準確性和規(guī)劃工作的效率。

2.3 災(zāi)情預(yù)警處理

當前，中國有很多電力工程和相關(guān)電力設(shè)備是暴露在室外的，極端天氣、惡劣的環(huán)境以及不可抗力等因素會給電力工程和相關(guān)設(shè)備帶來非常嚴重的影響和損失。在遭受損失時，第一時間掌控受災(zāi)受損情況至關(guān)重要，對于進一步的止損工作有著宏觀上的重大影響。通過無人機技術(shù)則可以在災(zāi)情發(fā)生的第一時間內(nèi)，及時全面掌握受災(zāi)現(xiàn)場的設(shè)備損害程度等資料，有助于電力工程工作人員及時制訂搶修計劃，確保將損失控制在最小范圍內(nèi)，最大程度減少災(zāi)害對電力系統(tǒng)造成的危險和影響。

3 無人機在環(huán)境保護中的應(yīng)用分析

3.1 環(huán)境實時監(jiān)測

目前，應(yīng)用無人機對環(huán)境進行監(jiān)測的技術(shù)實際上已經(jīng)比較成熟。無人機可以對空氣質(zhì)量進行監(jiān)測，在無人機的機身裝置上配備采樣設(shè)備，就可以在監(jiān)測過程中帶回一些檢測地的空氣樣本，用于后續(xù)進一步檢測和分析。除此之外，無人機還可以對地表的水質(zhì)、水文情況等進行實時監(jiān)測，不僅可以提前防治洪澇等自然災(zāi)害，還可以對水質(zhì)的污染狀況進行實時監(jiān)測，讓環(huán)境專家對當?shù)氐暮恿鞯乃|(zhì)狀況有更加全面的了解，進而能因地制宜提出相應(yīng)的自然保護規(guī)劃。除了監(jiān)測客觀存在的環(huán)境情況，還應(yīng)當監(jiān)測人為的主觀因素對環(huán)境造成的影響。比如可以利用無人機實時監(jiān)測工程施工對環(huán)境造成的二次破壞。通過借助無人機的監(jiān)測技術(shù)，實時監(jiān)控施工現(xiàn)場的情況和完成進度等情況，觀察施工作業(yè)是否出現(xiàn)一些占用耕地、占用河道及生態(tài)保護區(qū)的情況，這些都是環(huán)境監(jiān)測工作的重點環(huán)節(jié)。另外，無人機也可以非常細致入微地檢查到水土保持的狀態(tài)，有的挖掘沙土項目在施工同時，需要同步進行防治水土流失工作。為達到保障工程質(zhì)量和保護生態(tài)環(huán)境的目的，利用無人機對施工過程進行實時監(jiān)控和監(jiān)測是十分必要的。除此以外，在監(jiān)測施工環(huán)境和進展的過程中，也能及時發(fā)現(xiàn)一些安全隱患，通過實時傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)資料，可以及時排查危險，減少很多安全問題。因此，無人機監(jiān)測環(huán)境具有很強的優(yōu)勢和現(xiàn)實意義。

3.2 預(yù)防污染事件

當今社會，環(huán)境污染事件多種多樣、復雜多變。環(huán)境污染事件給環(huán)境造成的影響也各不相同。面對分布范圍之廣、情形復雜程度不盡相同的環(huán)境污染情況，依靠人工去安排排查是不太現(xiàn)實的。并且污染問題大多在污染情況發(fā)生后才能看出來，發(fā)現(xiàn)的時候可能已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞。從環(huán)境保護的要求出發(fā)，著重要求以提前防治為主。無人機技術(shù)不但可以全面監(jiān)測分析到環(huán)境污染源頭的分布情況，還可以有效防止違法違規(guī)、污染環(huán)境事件的發(fā)生。比如可以通過無人機的高分辨率畫面，發(fā)現(xiàn)有些化工廠偷偷排放污水，則可以第一時間對接相關(guān)管理部門對其進行管控，避免對環(huán)境產(chǎn)生更大的破壞。在預(yù)防污染環(huán)境事件方面，僅僅依靠監(jiān)察工作人員是不夠的，借助無人機技術(shù)才能更全面、更及時、更有效地控制污染事件，并從源頭上有效減少對環(huán)境的破壞和污染。

3.3 環(huán)保驗收管理

在對環(huán)境工程建設(shè)的項目進行環(huán)境影響評價分析時，一般需要提供當?shù)貙崟r的地形圖像，進而從整體上把控整治環(huán)境的效果。有些較為偏遠的地區(qū)可能沒有高清的地形全貌圖像作為參考，有的甚至沒有圖像可看，會影響環(huán)境影響評價工作的效率和精準度問題。無人機技術(shù)的應(yīng)用恰好可以解決這一問題，它可以解決收集圖像資料時遇到的各種不便的情形，并提供及時、準確的第一手資料信息，為環(huán)境影響評價的報告提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，并且可以提高環(huán)境影響評價工作的準確性和科學性。

建設(shè)項目結(jié)束后，在竣工驗收環(huán)節(jié)，如果遇到一些極端惡劣的天氣，或者是受到復雜地形因素的影響，導致驗收工作不能按照計劃進行時，那么驗收環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)等資料則可能會產(chǎn)生一定的偏差，數(shù)據(jù)的真實性和可靠性也會相應(yīng)受到影響。運用無人機技術(shù)進行工程驗收和環(huán)境影響評價工作，能有效減少外界因素對驗收的干擾，精確地輸入采集的資料，高效輸出分析結(jié)果，極大地提高了環(huán)境保護驗收工作的效率，保障了環(huán)境影響評價工作的真實性和完整性。

4 結(jié)束語

綜上所述，中國的電力系統(tǒng)覆蓋面積和建設(shè)面積相對較廣，而部分地區(qū)的復雜的地形制約了人工工作的效率和準確度，主要是通過人工拍照的方式已經(jīng)無法滿足實時變化的環(huán)境狀況需要。借助無人機，可以有效地解決這些問題。其不僅解決了人工工作的強度、精確度、安全問題，還能通過其自身的遙感技術(shù)和智能化技術(shù)，對環(huán)境進行實時監(jiān)控、監(jiān)測和管理。無人機通過拍攝的高清圖像信息和數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過后臺處理分析，可以及時有效地完成所檢測區(qū)域的數(shù)據(jù)處理，進一步建立數(shù)字環(huán)保平臺，從而制訂出可行性較高的建設(shè)和環(huán)保方案，做好生態(tài)環(huán)境保護工作。無人機在電力工程和環(huán)境保護領(lǐng)域的大力推廣使用已經(jīng)是時代發(fā)展的必然趨勢，大力研發(fā)適應(yīng)生產(chǎn)力需要的更為先進的無人機技術(shù)成為未來環(huán)保事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，這樣無人機在電力環(huán)境保護工作中發(fā)揮的作用才會更加強大，電力工程和環(huán)境保護的工作才能得到更好發(fā)展。

［1］黃樂輝，王欣欣.無人機遙感技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域中的應(yīng)用研究［J］.行政事業(yè)資產(chǎn)與財務(wù)，2018（2）：41-42.

［2］金天紅.無人機遙感系統(tǒng)在環(huán)境保護領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.化工設(shè)計通訊，2017，43（10）：189.

［3］王英.無人機電力作業(yè)運營方案的探索［J］.技術(shù)與市場，2015，22（8）：351.

TM75

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10.15913/j.cnki.kjycx.2020.18.066

2095－6835（2020）18－0158－02

〔編輯：嚴麗琴〕