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摘要：无人机在执行电力巡检工作时，替代工作人员到“需要的地方”去采集“需要的信息”，围绕目标进行360度零死角全方位拍摄，快速地传达给地面工作人员，供他们作分析、判断、制定解决方案。这个回传的过程中，在3G/4G时代，由于受带宽的限制，无法高清实时的传输，延迟卡顿，采集数据有效性和一致性不佳。本文针对这一情况，先介绍了目前5G的相关技术，在基于某市联通开通的5G基站上，研究了无人机运用5G技术进行电力巡维的技术方案，并在电力巡维中予以实现，为后续继续深入研究及推广提供了技术支撑。
关键词：5G技术；无人机；电力巡维；实现与研究
前言：
5G的大带宽（eMBB）、海量连接（mMTC）、低时延（uRLLC）满足了空中无人机对电力巡维的要求。本文探讨了5G无人机电力巡维模式产生的背景,研究了无人机5G电力巡维方案,分析了基于5G无人机电力巡维的实现案例。
1 5G技术的概念
5G技术，全称为第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术。简单来说5G技术就是无线网络的统称，其在本质上将是4G的升级。5G技术所使用的峰值速率较之前的移动通信技术大幅明显提升，理论上其峰值的传输速度能够达到10Gbps，能够完美解决目前4G网络的数据传输速率问题，有效修复了前四代技术中的漏洞，并且更加安全。
①更快速的传输速度。在第五代移动电话行动通信标准中，会更多的应用高频段的频谱资源，使得传输效率大大提高，从而可以有效的弥补目前移动通信中由频谱短缺所导致的传输速度慢的问题。
②更高效的系统性能。传统的移动通信技术更多的是点与点的传输，而5G技术摆脱了这种局限性，其通过对体系构架以及系统性能的优化与提升，实现多用户、多群体的共同使用，大大提高使用效率。
③更节约的资源使用。在5G的技术基础上，移动数据运营商可以实时调整用户使用流量，进行按需分配，从而有效节约资源，提升移动通信使用率。能耗也将更低，对电能的消耗更少，增强了设备的续航能力。
④更强大的链接功能。区内使用这技术的使用者无论身处何方都可以直接迅速地对网络进行连接。
2 5G无人机电力巡维模式产生的背景
(1)现阶段,我国科学技术整体发展水平在不断进步,人们在各个方面对电力的需求度都在不断上升。基于这种状况,国家在电网的投资与建设过程中提供了经济支持,但是因为我国土地面积宽广,有很都偏远地区的地势状况都比较复杂;而且在还会因为一些恶劣的天气原因,给电网扩张和运维工作无形中增加了一些难度。在这种状况下,我国电力系统很容易会出现问题,会对人们的日常生活、商业活动,甚至还会对一些工业生产造成严重影响,进而会阻碍我国整体经济水平的提升。(2)在开展电力巡维工作期间,都是以人力巡维工作方式为主,具体是指:指派专业的人员按照电线路巡维检查输电线和相关的电力设备应用状况进行检查。在运用人力巡维工作方式开展工作期间,电力巡维工作人员的工作环境都比较恶劣,在一定程度上来讲也存在着一定工作风险。而无人机技术的不断提升与发展,为我国电力巡维工作带来了极大帮助,为电力巡维工作创造了一种新型途径,工作人员间电力巡维工作内容与无人机技术进行全面结合,通过这样的巡维模式,不仅降低了电力巡维工作人员的工作难度、提升了电力巡维人员的安全性,也全面提升了电力巡维的工作效率,对于保证我国整体电力系统平稳运行具有重要作用。(3)运用无人机开展电力巡航工作的工作目的,就是利用无人机来代替工作人员到目的地来收集相应的信息。无人机可以利用其自身特点在巡维过程中,进行360度全方位拍摄,通过这样的方式将迅速采集的信息传送给相应的工作人员,这样工作人员就可以通过这些信息数据进行整合、分析和判断,从而制定正确的解决方案。
在无人机信息回传过程中,主要是运用4G、3G等技术来完成相应工作,但是却会受到带宽的限制,在信息回传的过程中会出现信息模糊、信息传输延缓等现象,具有一定的误差。目前,5G技术的出现,无人机电力巡维人员将其与之进行结合,在某市供电局电力线巡维工作中得以实现。5G无人机电力巡维模式的出现,为我国电力巡维工作创新了一种新型方式。
3无人机5G电力巡维方案
3.1无人机5G电力巡维的具体项目
在运用5G技术开展无人机电力巡维工作期间,主要就是运用民用航拍无人机进行维巡,主要搭载具有可见光性质的相机或是摄影机机开展相关工作。在实际开展无人机5G电力巡维工作时,会涉及到使用无人机接近飞行至基站,飞至到标准高度,利用相机对基站进行拍摄,再将具体拍摄的照片以及获取的数据信息传送给到地面的电力巡维人员手中,工作人员就可以使用相应的APP在手机上进行实时观看。在此过程中,主要也是针对铁塔、支架塔、以及各类天线等内容开展巡维工作。
3.2无人机5G电力巡维的具体流程
给予5G无人机电力巡维工作主要被分为四个重要阶段,具体为:(1)巡维数据准备阶段具体内容:主要就是运用5G技术来选取无人机电力巡维的起飞和降落的具体位置,来明确5G无人机电力巡维的具体项目内容等。(2)无人机检查准备阶段具体内容:主要就是保障5G无人机电力巡维项目正确完成,要结合实际巡维的状况分析,制定符合实际的测试准备方案等。比方说5G无人机电力巡维领域的申请工作、预测天气状况工作,在做好以上这几种工作后,能够准确判断基于5G无人机是否能够开展巡维工作。(3)无人机电力巡维阶段具体内容:是指5G无人机电力巡维工作的详细过程,要对无人机的起降速度、在空中飞行的速度、实际飞行的状态进行有效控制。(4)回收无人机巡维数据阶段具体内容:是指检查对无人机的飞行的实际数据,准确控制无人机返航状态的,对其进行检查和管理等。
4基于5G无人机电力巡维的实现案例分析
(1)以某公司多旋翼无人机为例,其以5G技术为基础,实现5G无人机电力巡维工作目标。在实现这项目标的过程中,为了能够最大程度上满足某市供电局5G无人机巡维的实际要求,某市联通将变电站与立新站维巡中心一共新增设了两个华为5G基站。其中变电站中的各项大小形式的设备通过激光雷达扫描和三维建模两种方式,构架成了三维实景系统。在此过程中以GPS的三维坐标系为依据,使基于5G技术的无人机可以顺利开展电力巡维工作;将其控制中心设立在立新站的巡维中心,在巡维的全过程中听取某市供电局变电管理二管所的管理。操作人员按下操作按钮的时候,就会生成“命令巡维模式”,在经过5分钟之后,立新巡维中心再次对其进行确认。(2)如果运用传统的操作模式进行操作,110kV线路的操作实际上平均需要消耗40分钟的时间,而且额外还需要2名工作人员到站内进行配合;但是无人机通过运用5G技术来配合整体的操作过程中,就会节省35分钟的时间,也就是说仅仅需要5分钟就可以开展相关内容,同时不需要有固定的人员到站点与之配合,也节省了相应的人力资源,既节省了人力成本,又实现了智能化发展。5G技术能够使无人机在开展电力巡维工作期间,自动采集信息数据、自动化处理信息数据、通过自动识别的功能按照已经生成的操作步骤完成相关工作;在此过程中,给予5G无人机能够根据实际巡维状况校对无人机的工作状态,自身就具备自动化检查的功能。
5结语
综上所述,基于5G技术的无人机电力巡维工作,是我国科学技术发展进步的成果,是人们思想观念更新、电力巡维模式创新的具体体现。通过运用5G技术开展无人机电力巡维工作,有效的解决了4G技术无人机电力巡维的难题,在提升数据信息准确度的同时,也帮助我国电电力巡维工作的整体经济成本,为今后我国电力巡维工作人员安全工作、高效率工作提供了更多途径。
参考文献：
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[2]李坚，李超，吐拉•麦麦提.无人机电力巡检技术的探讨[J].科技创新导报，2017，14（31）：6-8.