基于5G技術(shù)的無人機在輸電線路巡檢的應(yīng)用

韓非

摘 ?要：輸電線路在電力整體系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，其是否可以正常運行直接影響著居民日常用電和企業(yè)生產(chǎn)用電的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段5G技術(shù)及應(yīng)用在全球范圍內(nèi)已進(jìn)行很多討論和探索，5G具有高帶寬、低延時、高精度、寬空域的特點，可以幫助無人機彌補更多短板，適用更多應(yīng)用場景滿足輸電線路巡檢的需求。文章研究5G技術(shù)的無人機在輸電線路巡檢的應(yīng)用，希望能夠減少人工成本、提高輸電線路巡檢質(zhì)量、及時發(fā)現(xiàn)輸電線路及其周邊環(huán)境存在問題、保障輸電線路運行安全。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);無人機;輸電線路巡檢;應(yīng)用

引言

人們物質(zhì)生活水平的不斷提升使得很多家用電器進(jìn)入到居民生活中，人們的用電量變得越來越大，對于電力的依賴也變得越來越強烈，為此我國電力企業(yè)對電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)行了提升，但是這樣又給輸電線路巡檢工作增加了負(fù)擔(dān)。以前的人工巡檢方式顯然已經(jīng)不能滿足不斷擴(kuò)大的電網(wǎng)規(guī)模，所以就要引進(jìn)更為先進(jìn)的5G無人機自動巡檢技術(shù)，以此來減輕巡線工作壓力和危險性，同時能夠提高巡線工作效率，為人們安全、平穩(wěn)用電提供保障。

1在電力輸電線路巡檢中5G無人機的應(yīng)用概述

①輸電線路巡檢方法。目前使用最多的運維手段主要有：人工的日常運維、使用機器人進(jìn)行線路檢查、使用載人直升機進(jìn)行檢查和5G無人機技術(shù)巡檢。隨著電力線路的大力建設(shè)，常規(guī)的人工巡檢方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的巡檢需求了，所以后面引入了機器人進(jìn)行線路巡查檢驗，精度得到大大提高，但是工作速率低、跨越障礙物的能力很差等各種不足，很快限制了其在電力行業(yè)中的大量應(yīng)用。使用載人直升機主要是運用一些成像技術(shù)清晰地拍出線路的圖像，但成本實在太高，還存在管理與技術(shù)復(fù)雜性高、綜合性高的特點，因此適用范圍較小。5G無人機巡檢方式可以克服上述巡檢中的各種不足，具有成本低、操作簡便等特點，應(yīng)用場景廣泛，在電力企業(yè)的線路巡檢工作中發(fā)揮著重要的作用。

②5G無人機的應(yīng)用優(yōu)勢。第一借助5G無人機可以快速、精準(zhǔn)完成架空線路高空巡檢作業(yè)，快速查找故障點;第二使用這種技術(shù)，可以減少傳統(tǒng)的登高作業(yè)次數(shù);第三在一些比較不方便作業(yè)的區(qū)域，使用這種技術(shù)可以實現(xiàn)快速準(zhǔn)確地找到故障;第四在對高壓端（如絕緣子、金具等）進(jìn)行局放檢測時，可以大大降低工人的工作強度，具有非常明顯的優(yōu)點。

2 5G技術(shù)的無人機在輸電線路巡檢的應(yīng)用

2.1線路通道、樹障巡檢的應(yīng)用

以前，只有技術(shù)熟練、對線路結(jié)構(gòu)了解充分的操作人員才能順利指揮機器人、無人機，指揮過程中不能出現(xiàn)任何差錯，對拍照距離和角度也有著很高的要求，這無疑給操作人員增加了工作難度。在輸電線路巡檢中應(yīng)用5G無人機自動駕駛技術(shù)，不僅可以減輕操作人員的工作難度，降低對操作人員技術(shù)水平的要求，還可以提高數(shù)據(jù)采集精確性。該技術(shù)應(yīng)用雷達(dá)高精度定位系統(tǒng)、采用大數(shù)據(jù)積累技術(shù)，操作人員只需要按動按鈕，5G無人機就可以按照提前規(guī)劃好的航跡線路自動飛行，定位系統(tǒng)會將飛行地標(biāo)實時傳送給5G無人機，到達(dá)指定位置后，還會自動進(jìn)行拍照、保存，完成任務(wù)后不需要操作人員指揮就可以自動返航，從而實現(xiàn)了5G無人機自動巡檢工作新模式。這種工作模式已經(jīng)成為當(dāng)前輸電線路巡檢的重要手段，特別是那些位于地形復(fù)雜區(qū)域的輸電線路。以前的人工巡檢每人每天只能完成約4千米巡視，應(yīng)用5G無人機自動巡檢每天可以完成近14千米的巡視，工作效率大輻提升。

2.2 5G無人機巡檢的實際應(yīng)用

借助于5G無人機的攝影問題排查技術(shù)，電力系統(tǒng)輸電線路的相關(guān)工作人員可以快速、準(zhǔn)確地獲取高質(zhì)量、高分辨率的周圍地理環(huán)境的相關(guān)信息，5G無人機采集所獲取的信息有著較高的直觀性，有助于對線路環(huán)境的認(rèn)識。5G無人機可以實現(xiàn)從“人工操控”到“自主巡航”。如某供電公司組織5G無人機工作，短短15分鐘，5G無人機組就完成了330kV輸電線路的自主巡查。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹“以前由于操作人員的技術(shù)水平和試驗?zāi)Ｊ讲煌?，檢查質(zhì)量和結(jié)果存在誤差，存在一定的操作風(fēng)險。使用5G無人機巡檢后，只需監(jiān)護(hù)人就能完成所有檢查工作，降低了工作成本和作業(yè)強度，使工作更加規(guī)范化、安全化，檢查效率大大提高;借助新技術(shù)，5G無人機可實現(xiàn)高精度自動逐站、逐塔巡線、數(shù)據(jù)實時返回等功能，并自動完成日常巡檢工作，即使拇指大小的螺絲松了，也逃不過5G無人機的眼睛?！蹦壳?G無人機可裝備TEM SIDO系統(tǒng)，將線路走廊的高精度拍攝、三維建模場景;由于5G無人機采集所獲取的信息有著較高的直觀性，有助于工作人員對線路環(huán)境形成清晰的認(rèn)識。在電力系統(tǒng)輸電線路的問題排查中應(yīng)用5G無人機是十分可行且十分必要的，有著廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。5G無人機巡檢技術(shù)可以代替人工完成特殊情況的作業(yè)，且5G無人機受到環(huán)境因素的干擾較小，為進(jìn)一步提高效率，還可以對線路進(jìn)行立體模型的構(gòu)建，對線路進(jìn)行優(yōu)化。

2.3自主巡檢技術(shù)的應(yīng)用

架空輸電線路5G無人機巡檢作業(yè)操作的時候會由地面操作人員根據(jù)自己所看到的以及收集上來的影像資料指導(dǎo)5G無人機拍攝。自主巡檢技術(shù)對操作人員的個人操作能力有著較高的要求，且需要根據(jù)場地的不同情況來做出相應(yīng)的調(diào)整。在架空輸電線路數(shù)量較多的情況下，完全依靠操作人員無法順利完成工作。不僅如此，受技術(shù)自身的影響，自主巡檢技術(shù)在實施應(yīng)用的時候會出現(xiàn)以下問題;①技術(shù)不成熟，5G無人機每次拍攝角度和位置差別比較大，最終導(dǎo)致拍攝影像的質(zhì)量高低不一。②地面站的軟件沒有根據(jù)任務(wù)需求來采集數(shù)據(jù)信息。③自主巡檢5G無人機續(xù)航存在問題，不具備5G無人機自動充電、自動收放的功能設(shè)備支持。為了能夠解決以上問題，需要在現(xiàn)有5G無人機技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步打造出精準(zhǔn)定位的模塊，如千兆網(wǎng)絡(luò)、RTK等，并在5G無人機拍攝領(lǐng)域積極推廣現(xiàn)場自適應(yīng)拍攝技術(shù)。

2.4線路設(shè)備隱患臺賬記錄和更新的應(yīng)用

5G無人機自動巡檢時會從不同的角度對輸電線路設(shè)備進(jìn)行拍攝，操作人員可以利用專門的軟件將這些照片整合起來，這樣就可以繪制線路全景，還可以應(yīng)用在很多測量或檢測工作中，如線路交叉跨越安全距離確定、多工況線路狀態(tài)檢測等。此外，還可以應(yīng)用到線路隱患臺賬記錄當(dāng)中，為快速排除線路故障提供助力。重要交叉跨越段的輸電線路具有很大的巡檢難度，所以要應(yīng)用5G無人機自動巡檢來對安全隱患進(jìn)行及時發(fā)掘，為線路順暢運行提供保障，為電力企業(yè)及時了解線路運行狀況提供助力，最終實現(xiàn)自動化線路巡檢。

結(jié)語

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋以及相關(guān)技術(shù)的成熟，5G無人機可以大范圍應(yīng)用于輸電線路巡檢領(lǐng)域，使輸電線路巡檢擺脫環(huán)境、地域和人員等傳統(tǒng)巡檢方式限制，較大程度上提高工作效率。電力公司還可以利用巡檢過程中積累的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，進(jìn)一步提升輸電線路巡檢自動化水平，同時促進(jìn)輸電線路巡檢的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

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