VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

王蕾

摘 要：將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用到電力系統(tǒng)中可以為電子系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件基礎(chǔ)。從傳統(tǒng)意義上來(lái)看，電力體系已經(jīng)逐漸無(wú)法滿足當(dāng)前電力行業(yè)的發(fā)展需求，將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)，可以有效地解決相關(guān)的問(wèn)題，解決區(qū)域測(cè)繪問(wèn)題和區(qū)域巡檢的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);無(wú)人機(jī);電力系統(tǒng);應(yīng)用

0 引言

由于受到各個(gè)方面因素的影響，在當(dāng)前電力建設(shè)的過(guò)程中，仍舊存在著許多問(wèn)題，致使工程的數(shù)量不斷增加，工程的實(shí)際施工進(jìn)度也得到了控制。而隨著我國(guó)通信等技術(shù)的成熟與發(fā)展，將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用到電力建設(shè)的過(guò)程中可以有效地推動(dòng)電力系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。當(dāng)前將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)，主要是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)可以將拍攝到的各種場(chǎng)景傳輸?shù)絍R裝置，繼而促使人逐漸產(chǎn)生近乎真實(shí)的感官體驗(yàn)。

1? ? VR技術(shù)概述

VR技術(shù)指的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這一技術(shù)主要利用虛擬世界讓用戶收獲虛擬體驗(yàn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從實(shí)際運(yùn)作的角度而言，VR技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、控制設(shè)備與接口等因素之間的相互結(jié)合，繼而逐漸在計(jì)算機(jī)上形成一種三維交互的空間以及環(huán)境等，最終逐漸為用戶帶來(lái)一種近乎到真實(shí)的感受以及體驗(yàn)，但從內(nèi)容輸出的角度來(lái)說(shuō)，VR技術(shù)與3D技術(shù)之間存在一定的相似性[1]。VR技術(shù)的發(fā)展，促使該領(lǐng)域的相關(guān)發(fā)展速度也在逐漸加快，為市場(chǎng)逐漸注入了更多的活力?；诖?，在進(jìn)行VR技術(shù)的使用過(guò)程中，可以逐漸讓更多行業(yè)的效率得到顯著提升，對(duì)提升整個(gè)社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性與高效性發(fā)揮了十分重要的作用。因此需要對(duì)VR技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行更為廣闊與深入的探索[2]。

2? ? VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合

將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)是當(dāng)今時(shí)代科技發(fā)展的主流方向。從無(wú)人機(jī)的角度而言，初級(jí)的無(wú)人機(jī)在進(jìn)行全景拍攝的時(shí)候，主要依托于無(wú)人機(jī)在空中指定位置懸停，之后再對(duì)機(jī)身或者云臺(tái)進(jìn)行合理的調(diào)整，然后進(jìn)行照片的拍攝，之后再使用專用的軟件將其制作成全景照片，以此逐漸實(shí)現(xiàn)在無(wú)人機(jī)的內(nèi)部或者服務(wù)器端設(shè)置圖像拼接處理的專用芯片以及算法軟件效用，發(fā)揮新型算法的作用對(duì)全景與實(shí)時(shí)照片進(jìn)行合理的處理。在完成無(wú)人機(jī)拍攝之后所形成的影像可以利用衛(wèi)星通信或者4G、5G通信網(wǎng)絡(luò)將其傳輸?shù)浇邮战K端的VR眼鏡，使使用人員用VR眼鏡觀察各種全景的影像，并且在電網(wǎng)的巡檢過(guò)程中，這一技術(shù)也得到了十分廣泛的應(yīng)用與推廣，利用搭載VR技術(shù)的無(wú)人機(jī)開展巡檢工作，高效與快捷地觀測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行，使得巡檢的相關(guān)工作逐漸變得更加科學(xué)與全面，促使全景拍攝可以從多個(gè)角度、多個(gè)方面完成觀測(cè)工作，促使使用人員只需要對(duì)無(wú)人機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整即可，這很大程度上提升了電網(wǎng)巡檢工作的實(shí)際工作效率與效益。

3 VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)條件

3.1 巡檢更為安全

在VR技術(shù)之上的無(wú)人機(jī)電網(wǎng)巡檢，與以往的傳統(tǒng)帶電網(wǎng)巡檢方式相比，可以在最大程度上促使巡檢工作高效順利地進(jìn)行下去。具體而言，傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)的使用，只是在巡檢過(guò)程中依靠使用人員的肉眼對(duì)畫面進(jìn)行觀察，或者對(duì)無(wú)人機(jī)與電網(wǎng)之間的距離進(jìn)行判斷，依靠肉眼得出的判斷結(jié)果，往往會(huì)與一些機(jī)器傳回的畫面存在一些誤差，這也是導(dǎo)致在電網(wǎng)巡檢過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)人機(jī)與電網(wǎng)設(shè)備相碰撞事故的因素之一，并且對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性造成極大的不良影響[3]。另一方面，部分無(wú)人機(jī)為了躲避障礙物，加入了雷達(dá)避障的相關(guān)功能，但是需要注意的是，此種無(wú)人機(jī)當(dāng)前的水平只能躲避一些直線飛行過(guò)程中存在的障礙物，同時(shí)對(duì)障礙物的實(shí)際躲避也缺乏基本的靈活性。很難從質(zhì)的角度解決電網(wǎng)巡檢過(guò)程中安全性的相關(guān)問(wèn)題。將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)，可以使用實(shí)時(shí)傳送的全景畫面令操作人員產(chǎn)生一種身臨其境的感受，對(duì)無(wú)人機(jī)的實(shí)際飛行狀況以及電網(wǎng)設(shè)備之間的距離進(jìn)行客觀與準(zhǔn)確的判斷，促使無(wú)人機(jī)的巡檢工作可以高效與安全順利地進(jìn)行。

3.2 操作更加便捷

基于VR技術(shù)的無(wú)人機(jī)巡檢往往是更方便與快捷的，這一便捷的操作方式可以促使操控人員更加迅速地完成巡檢的相關(guān)任務(wù)，從技術(shù)發(fā)展的角度而言，在未來(lái)還可以基于人工智能以及大數(shù)據(jù)的自動(dòng)化巡檢，促使無(wú)人機(jī)的電網(wǎng)巡檢工作逐漸向高效化與智能化方向發(fā)展。

3.3 巡檢更為高效

巡檢的主要工作是對(duì)電網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行固定日期的檢查，以此來(lái)客觀地判斷有關(guān)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備中所存在的各種隱患以及缺陷，通過(guò)這種方式及時(shí)地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理的處理。利用基于VR技術(shù)的無(wú)人機(jī)開展巡檢工作，可以有效地提升相關(guān)的工作效率，高效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題與不足之處，尤其可以迅速地掌握一些比較細(xì)微與疑似的各方面問(wèn)題，巡檢工作的開展逐漸變得更加高效順暢，這也是傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)所不具備的優(yōu)勢(shì)條件[4]?；赩R技術(shù)的無(wú)人機(jī)巡檢可以有效地減少不必要的人力與資源浪費(fèi)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患和缺陷，繼而尋找合理的解決方式。

4 VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合在電力系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用非常顯著，使用的靈活性也非常高，從成本的角度而言，與傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)相比價(jià)格成本要低，并且實(shí)用性也較高，特別是直升機(jī)，其圖像獲取方面的能力非比尋常。

4.1 真實(shí)三維在電力系統(tǒng)中的場(chǎng)景分析

直觀地展現(xiàn)電力系統(tǒng)的建筑、主控室、開關(guān)室等，不僅如此，還要直觀地顯示電氣一次部分與電氣部分間存在的實(shí)際連接。將開關(guān)柜的位置與外觀直觀地展現(xiàn)出來(lái)，明確顯示鋪控設(shè)備的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)安裝位置。

4.2 對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行自動(dòng)靈活查看

對(duì)場(chǎng)景中的設(shè)備進(jìn)行雙擊，保證圖像設(shè)備自動(dòng)地進(jìn)行轉(zhuǎn)向以及對(duì)焦，不斷顛覆傳統(tǒng)人工查找攝像機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)以及聚焦等一系列相對(duì)比較煩瑣的動(dòng)作。并不需要進(jìn)行圖像設(shè)備的查找，能夠迅速準(zhǔn)確地完成對(duì)應(yīng)設(shè)備的遠(yuǎn)程外觀察看、拍照以及熱紅外成像測(cè)溫與熱紅外拍照等一系列動(dòng)作，逐漸智能生成人性化的記錄以及報(bào)告等。

4.3 異常告警

異常告警主要針對(duì)設(shè)備而言。在整個(gè)三維場(chǎng)景中，所有的設(shè)備模型都會(huì)隨著即時(shí)收集而來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的工作狀況是否正常進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。對(duì)于存在異常的狀況，三維場(chǎng)景也會(huì)自動(dòng)地將設(shè)備逐漸渲染成告警模式并且對(duì)其進(jìn)行合理定位，及時(shí)提醒操作人員進(jìn)行故障排查。在解除警報(bào)之后，可以迅速地在設(shè)備的數(shù)據(jù)面板中進(jìn)行歷史告警記錄查詢。

4.4 遠(yuǎn)程巡視

對(duì)于設(shè)備所需要巡檢的設(shè)備點(diǎn)與實(shí)際關(guān)注的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)圖像的外觀和熱紅外成像等必要的巡檢相關(guān)信息，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)形成有關(guān)巡檢的相關(guān)路徑。從巡檢人員的角度而言，可以通過(guò)平臺(tái)定時(shí)地開展遠(yuǎn)程巡檢，在進(jìn)入已經(jīng)設(shè)定的實(shí)際巡檢設(shè)備點(diǎn)之時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)逐漸將相關(guān)的設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)開展集中性的展示?？陀^的巡視以及判定實(shí)時(shí)巡檢的結(jié)果與過(guò)去時(shí)間段的具體變化，逐漸形成遠(yuǎn)程綜合分析巡檢的結(jié)果記錄。

4.5 統(tǒng)一管理

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(tái)可以有效地融合諸類平臺(tái)系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)和圖像的展示，例如電氣數(shù)據(jù)、在線測(cè)溫的相關(guān)問(wèn)題、有關(guān)輔助監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)圖像等。

4.6 智能監(jiān)控

基于VR技術(shù)的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程統(tǒng)一智能監(jiān)控平臺(tái)融合了數(shù)字視頻監(jiān)控、智能門禁、智能報(bào)警等形式多樣的監(jiān)控平臺(tái)。在所有的三維場(chǎng)景中，所有的設(shè)備模型都會(huì)隨著實(shí)時(shí)采集而來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。對(duì)于出現(xiàn)的異常狀況，三維場(chǎng)景也會(huì)自動(dòng)將設(shè)備逐漸地渲染成告警的模式，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，以此給予操作人員正確的提示，及時(shí)排除故障。所有的圖像、安防、消防與周界等電氣設(shè)備和附件的諸類屬性、數(shù)據(jù)、動(dòng)作以及變化規(guī)律，都可以發(fā)展成為告警的相關(guān)條件，及時(shí)進(jìn)行告警與組合告警的實(shí)際觸發(fā)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)，在電力建設(shè)過(guò)程中可以檢測(cè)出存在的所有潛在的風(fēng)險(xiǎn)，電力線路的相關(guān)維護(hù)工作也可以被逐漸落到實(shí)處。另外，通過(guò)搭建VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合設(shè)備搭載，可以有效地提升區(qū)域巡檢數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，利用VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合的電力架設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的有效預(yù)防并及時(shí)處理。在當(dāng)前的VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合應(yīng)用中，仍舊存在著諸多方面的問(wèn)題與不足，但是伴隨著我國(guó)各部門相關(guān)人員的努力，VR技術(shù)與無(wú)人機(jī)之間的相互結(jié)合，可以促使其在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用效果變得更好。

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（編輯 王雪芬）