用于接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)的無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究

摘 要：接觸網(wǎng)是電氣化供電系統(tǒng)的核心所在，但是在使用的過程中很容易由于外部環(huán)境的因素而造成各類故障，因此要對(duì)接觸網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，在接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)中，無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展的主要趨勢(shì)。基于此，本文從無人機(jī)檢測(cè)接觸網(wǎng)狀態(tài)的優(yōu)勢(shì)入手，首先分析用于接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)的無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，然后探究無人機(jī)在接觸網(wǎng)區(qū)域巡檢中的前景展望，希望可以借此給無人機(jī)檢測(cè)接觸網(wǎng)狀態(tài)的相關(guān)研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng);狀態(tài)檢測(cè);無人機(jī)

1 無人機(jī)檢測(cè)接觸網(wǎng)狀態(tài)的優(yōu)勢(shì)

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷成熟，其應(yīng)用的領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)寬，目前在國家電網(wǎng)巡檢中，無人機(jī)就發(fā)揮著重要的作用。具體而言，無人機(jī)檢測(cè)接觸網(wǎng)狀態(tài)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）工作效率高。無人機(jī)的體型較小，相比于傳統(tǒng)航空測(cè)量，它可實(shí)現(xiàn)低空飛行。將其應(yīng)用在接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)能夠獲得清晰的圖像，而且也能判定各類安裝工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是否達(dá)標(biāo)，在短時(shí)間內(nèi)就可得出結(jié)果，可以給巡檢人員和施工人員提供極大的便利，有效提高工作的效率。

（2）測(cè)量精度高。低空飛行無人機(jī)在貼地飛行時(shí)，其測(cè)量的精度可達(dá)0.1米以上，因此根據(jù)無人機(jī)拍攝的圖形就能精確的測(cè)量出接觸網(wǎng)各裝置的實(shí)際尺寸，進(jìn)而為接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供強(qiáng)有力的支持。

（3）應(yīng)用靈活。無人機(jī)體型輕巧，因此其起降飛行十分方便。應(yīng)用于接觸網(wǎng)工程時(shí)，能夠完成繞桿旋轉(zhuǎn)、空中懸停等多種動(dòng)作，進(jìn)而有效測(cè)量所需的數(shù)據(jù)。而且對(duì)于現(xiàn)代行攝無人機(jī)而言，其制造的材料較為特殊，無需在特定的跑道上起降，因此可應(yīng)用于多種環(huán)境。

（4）成本低。無人機(jī)的操作十分簡(jiǎn)便，因此操作人員的學(xué)習(xí)培訓(xùn)周期也相對(duì)較短。除此之外，無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)的造價(jià)較低，后續(xù)的維修與保養(yǎng)也十分簡(jiǎn)單，這樣就能極大的降低接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的成本。

（5）周期短。對(duì)于接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)而言，由于距離較長，所以檢測(cè)人員需要不斷流動(dòng)，這使得工作強(qiáng)度相對(duì)較高，而且也容易受到各類天氣因素的限制。將無人機(jī)應(yīng)用在接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)種能夠發(fā)揮其快捷機(jī)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，不僅能克服不良天氣的限制，而且能將野外的工作轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，作業(yè)的安全與效率會(huì)極大的提升，也降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 用于接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)的無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)

將無人機(jī)應(yīng)用在接觸網(wǎng)狀態(tài)巡檢中主，其系統(tǒng)主要包括遙感技術(shù)的無人機(jī)平臺(tái)與多傳感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、地面測(cè)控站四個(gè)分系統(tǒng)組成的，各分系統(tǒng)的功能主要如下：

（1）無人機(jī)平臺(tái)與多傳感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是用于數(shù)據(jù)的采集，工作人員可在后臺(tái)操控?zé)o人機(jī)使其按照需求的路線行徑，并且通過其拍攝的畫面來獲得關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，這對(duì)操作人員又一定的要求，但是整體的操作難度并不大。

（2）通信系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)是指通過基站將各類信息傳遞，這其中主要是利用信號(hào)的接收裝置來實(shí)現(xiàn)通信，一方面通行應(yīng)用于無人機(jī)的控制，另一方面則是無人機(jī)所獲取信息的傳遞。

（3）地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要是用于數(shù)據(jù)的后期處理，同時(shí)也包括將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用。在該系統(tǒng)中，能夠通過設(shè)定的算法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并且將其集合，為后續(xù)數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

（4）地面測(cè)控站。地面監(jiān)測(cè)站主要是用于無人機(jī)飛行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)也能利用傳感器來控制數(shù)據(jù)的獲取方式。在地面控制站系統(tǒng)中還包括地面控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

將無人機(jī)應(yīng)用在接觸網(wǎng)狀態(tài)巡檢中是近幾年才發(fā)展起來的，因此部分技術(shù)并不完善，特別是關(guān)于多傳感器的集成和后期的數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)有的技術(shù)仍然有改進(jìn)的空間。另外，關(guān)于飛行姿態(tài)控制技術(shù)、多傳感器高精度時(shí)間同步技術(shù)等也不夠成熟。因此，在線路缺陷及隱患探測(cè)中仍需要人工巡檢來作為補(bǔ)充。目前我國電網(wǎng)企業(yè)仍然采用的是無人機(jī)巡檢與人工巡檢搭配的方式，但是隨著我國無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與低空空域的開放，這些問題都將得到解決。

3 無人機(jī)在接觸網(wǎng)區(qū)域巡檢中的前景展望

將無人機(jī)應(yīng)在接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)中有著諸多優(yōu)勢(shì)，而且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，無人機(jī)檢測(cè)接觸網(wǎng)狀態(tài)正處于逐步推廣的階段。從實(shí)際應(yīng)用來看，應(yīng)用無人機(jī)檢測(cè)接觸網(wǎng)狀態(tài)的成本較低，而且適用性與穩(wěn)定性也呈現(xiàn)出逐步提升的趨勢(shì)，目前我國很多無人機(jī)企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出了多種型號(hào)，能夠滿足不同環(huán)境下的使用需求。伴隨著無人機(jī)設(shè)備應(yīng)用的不斷拓展，接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)中對(duì)人力的需求會(huì)逐步降低。

小型無人機(jī)的售價(jià)和維修成本逐年降低，而且它具備實(shí)時(shí)性與靈活性高的特點(diǎn)，可以代替人工完成接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)的工作。而且無人機(jī)的操作難度并不大，工作人員在經(jīng)過短期的培訓(xùn)都可以熟練的掌握無人機(jī)操作的方式，因此在未來的發(fā)展中，無人機(jī)的相關(guān)應(yīng)用會(huì)進(jìn)一步深化，在事故預(yù)警、災(zāi)難預(yù)警等方面也發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

4 結(jié)語

無人機(jī)的體型較小，操作十分方便，因此可代替人工來完成多項(xiàng)工作。從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，在接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)中，無人機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，不僅能夠高效的完成檢測(cè)工作，而且測(cè)量的精度也較高。除此之外，在接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)中，應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)還能有效的降低成本，縮短監(jiān)測(cè)的周期。因此，接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢(shì)，目前我國的電網(wǎng)和鐵路都開展了相關(guān)的建設(shè)，有效提高了工作的效率。本文結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際分析了用于接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)的無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，并且對(duì)未來的發(fā)展進(jìn)行了展望，希望可以給接觸網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)中應(yīng)用無人機(jī)的相關(guān)研究提供一定的方向。

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作者簡(jiǎn)介：

鄒艾軍（1982.01-），男，漢族，四川廣漢人，辦公室主任，本科，主要從事辦公室管理工作。