基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用分析

國網(wǎng)天津市電力公司 宋國旺

無人機技術(shù)在民用市場中的開放與應(yīng)用，是在現(xiàn)代社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展環(huán)境下實現(xiàn)的，并且在各行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮了非常顯著的作用和影響，從而也推動了其在電網(wǎng)系統(tǒng)及其工作開展中的有效運用，尤其是在電網(wǎng)運行巡檢工作開展中，無人機技術(shù)的應(yīng)用及其作用發(fā)揮十分明顯。下文將通過對VR技術(shù)及其概念的分析，結(jié)合VR技術(shù)與電網(wǎng)無人機巡檢系統(tǒng)的有效結(jié)合設(shè)計與工作應(yīng)用原理，對基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用進行研究，以供參考。

1 VR技術(shù)及其概念分析

VR技術(shù)即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種能夠進行虛擬世界創(chuàng)建和體驗的計算機系統(tǒng)技術(shù)，該技術(shù)的本質(zhì)和內(nèi)涵實際上就是通過對計算機圖形系統(tǒng)以及各種現(xiàn)實、控制接口設(shè)備等的綜合利用，以計算機為平臺實現(xiàn)可交互的三維環(huán)境生成，以為用戶提供具有沉浸感的身臨其境體驗和感受的一種技術(shù)，它在一定程度上與3D技術(shù)具有較大的類似性。當前VR技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的開發(fā)與應(yīng)用較為廣泛，基于VR技術(shù)開發(fā)研制的VR設(shè)備及其類型也較為眾多，尤其是VR眼鏡、VR頭盔設(shè)備等，利用上述設(shè)備能夠在一些VR視頻以及VR游戲中獲得與游戲或視頻場景更加貼合的體驗和感受，帶給身臨其境的感覺。

2 基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)及其工作原理分析

根據(jù)上述對VR技術(shù)及其概念的分析，在電網(wǎng)巡檢工作開展中，將VR技術(shù)與無人機電網(wǎng)巡檢技術(shù)相互結(jié)合，以進行基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計，是當前該領(lǐng)域研究和關(guān)注的重要問題。結(jié)合VR技術(shù)與無人機電網(wǎng)巡檢的結(jié)合應(yīng)用情況，以某電網(wǎng)無人機巡檢系統(tǒng)為例，其在進行無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計中，就針對VR技術(shù)及其與無人機電網(wǎng)巡檢的結(jié)合運用進行了研究與開發(fā)設(shè)計，其中，全景視頻拍攝與VR設(shè)備支持功能是該電網(wǎng)巡檢無人機的主要功能特征。與傳統(tǒng)電網(wǎng)巡檢無人機相比，上述的某新型電網(wǎng)巡檢無人機中的全景視頻拍攝功能實現(xiàn)，一般需要無人機進行電網(wǎng)巡檢過程中在懸停狀態(tài)下利用旋轉(zhuǎn)機身或是云臺實現(xiàn)全景視頻及照片拍攝，并且其全景拍攝圖片一般包含水平方向照片8張和向下45°方向照片8張、垂直方向的照片1張等，共17張包含各個方位的全景圖片素材，對拍攝獲取的圖片素材利用相關(guān)的軟件制作系統(tǒng)將其制作形成相應(yīng)的全景照片，以滿足電網(wǎng)巡檢無人機的全景圖片拍攝功能。

其次，上述某新型電網(wǎng)巡檢無人機在電網(wǎng)巡檢過程中，進行全景視頻拍攝是利用在無人機的四個螺旋槳和機身底部分布的共5個攝像鏡頭在電網(wǎng)巡檢過程中實現(xiàn)無人機的360°全景視頻拍攝功能滿足，對無人機拍攝的視頻資料利用其中的內(nèi)載視頻拼接處理技術(shù)在較為復(fù)雜的計算方法處理下，滿足其全景視頻拍攝功能需求。對電網(wǎng)巡檢無人機所拍攝獲取的全景影像資料，可利用衛(wèi)星通信技術(shù)向VR眼鏡設(shè)備中傳輸，這時通過進行VR眼鏡佩戴就能夠?qū)﹄娋W(wǎng)巡檢無人機所拍攝的全景影像進行實時觀看，以了解電網(wǎng)巡檢情況，對電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)及其運行中存在的問題進行有效判斷和處理，以確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

結(jié)合上述對某配置有全景視頻拍攝和VR設(shè)備支持功能的新型電網(wǎng)巡檢無人機及其主要功能的分析，該無人機設(shè)備在電網(wǎng)巡檢應(yīng)用中，由巡檢人員進行設(shè)備連接完成后，通過進行VR眼鏡或VR頭盔設(shè)備佩戴后即能夠?qū)崿F(xiàn)對無人機飛行姿態(tài)與參數(shù)調(diào)整基礎(chǔ)上的對電網(wǎng)運行情況進行各個角度進行巡檢觀察，以對電網(wǎng)運行中存在的問題和隱患進行及時察覺，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定工作運行提供支持。

3 基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用分析

首先，利用基于VR技術(shù)的無人機進行電網(wǎng)巡檢工作開展，能夠通過無人機的飛行巡檢從各個角度對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行觀察和分析，以實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的巡檢管理，并且其巡檢方式更加安全。電網(wǎng)巡檢過程中，由于傳統(tǒng)的電網(wǎng)巡檢無人機需要在靠近導(dǎo)線或電網(wǎng)設(shè)備情況下對電網(wǎng)運行進行有效巡檢，多通過目測或者是對無人機傳輸畫面的分析，對無人機和導(dǎo)線或電網(wǎng)設(shè)備的距離進行判斷，并且在進行距離判斷中的準確性也存在較大不足，進行電網(wǎng)巡檢應(yīng)用容易因無人機對線路或設(shè)備的碰觸等導(dǎo)致其出現(xiàn)損壞，不僅對無人機在電網(wǎng)巡檢中的正常使用產(chǎn)生影響，而且會引起電網(wǎng)事故發(fā)生，而當前市場上利用VR技術(shù)與電網(wǎng)巡檢無人機結(jié)合開發(fā)的能夠自動躲避障礙的無人機設(shè)備，其在對電網(wǎng)運行進行飛行巡檢時能夠自動對飛行路線上的障礙進行識別和躲避，并在此基礎(chǔ)上加入VR技術(shù)，進行功能更加完善且性能突出的無人機開發(fā)，通過VR技術(shù)支持以立體的感官畫面使巡檢人員在身臨其境的感受和體驗下，對其所處位置及距離等進行準確判斷并進行電網(wǎng)巡檢應(yīng)用，其作用優(yōu)勢必然更加顯著。

比如，在進行出現(xiàn)區(qū)域性災(zāi)害現(xiàn)場的電網(wǎng)巡檢工作開展中，受山洪、大風(fēng)或雨雪等自然災(zāi)害情況影響會對電網(wǎng)輸電線路產(chǎn)生相應(yīng)的破壞影響，導(dǎo)致電網(wǎng)故障產(chǎn)生，而對這種情況，電網(wǎng)巡檢工作人員在自然災(zāi)害作用發(fā)生后無法第一時間達到現(xiàn)場，并且在進行電網(wǎng)巡檢與故障恢復(fù)中因?qū)旊娋€路故障的不確定性等，也會導(dǎo)致其工作危險性較高，而為滿足災(zāi)害現(xiàn)場區(qū)域電網(wǎng)線路的正常供電與運行恢復(fù)，就可以采用配置有VR技術(shù)設(shè)備的電網(wǎng)巡檢無人機，通過其對事故現(xiàn)場電網(wǎng)開展巡檢，以快速確定電網(wǎng)故障情況，并采取有效措施促進其供電運行恢復(fù)。

其次，無人機進行電網(wǎng)巡檢應(yīng)用中，能夠利用衛(wèi)星通信進行拍攝畫面?zhèn)鬏?，并根?jù)畫面進行電網(wǎng)運行監(jiān)測與設(shè)備狀況判斷，但單純依靠傳統(tǒng)無人機所拍攝傳輸?shù)膯我黄矫娈嬅鎸﹄娋W(wǎng)運行情況進行判斷，容易導(dǎo)致電網(wǎng)運行中一些輕微狀況及隱蔽性問題難以察覺，從而影響對電網(wǎng)運行判斷的準確性，不利于電網(wǎng)巡檢質(zhì)量和效率提升，而基于VR技術(shù)的電網(wǎng)巡檢無人機能夠更加快速與準確的對運行故障和缺陷進行發(fā)揮，并在很大程度上節(jié)省了人力成本，提高電網(wǎng)巡檢的效率。

比如，電網(wǎng)巡檢過程中，如果電網(wǎng)線路上存在雜物對檢修線路形成遮擋，就極易引起電網(wǎng)故障點存在，針對這一情況，采用傳統(tǒng)的無人機進行的電網(wǎng)巡檢時并不能很好的對該故障點進行檢測呈現(xiàn)，導(dǎo)致其檢測效率及工作效果明顯降低，但如果采用配置有VR技術(shù)設(shè)備的電網(wǎng)巡檢無人機，其進行電網(wǎng)巡檢能夠通過角度調(diào)整和間距設(shè)置等，對電網(wǎng)巡檢區(qū)域進行快速、全面和準確觀測，并在相應(yīng)的觀測分析基礎(chǔ)上對電網(wǎng)故障進行判斷，為電網(wǎng)巡檢與維護提供支持。

此外，基于VR技術(shù)的電網(wǎng)巡檢無人機，其在電網(wǎng)巡檢應(yīng)用中，隨著有關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用實現(xiàn)，能夠通過對初期的無人機遙控手柄操作進行不斷改進和完善，直接利用VR設(shè)備對操作者頭部動作的接收和識別實現(xiàn)智能飛行檢測，從而促進基于VR技術(shù)的無人機在電網(wǎng)運行飛行巡檢中操作更加便捷、高效，其檢測效果也更為突出。

4 結(jié)語

對基于VR技術(shù)的無人機電網(wǎng)巡檢應(yīng)用分析，有利于促進VR技術(shù)與電網(wǎng)巡檢無人機的結(jié)合應(yīng)用，促進其電網(wǎng)巡檢中的安全性以及巡檢工作效率、巡檢操作便捷性等得到有效的改善和提升，具有十分積極的作用和意義。