基于 VR 技术的无人机电网巡检应用分析

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:王保华 张玉昆
[导读] 随着经济社会的快速发展,我国电力企业也在不断变化和进步
        摘要:随着经济社会的快速发展,我国电力企业也在不断变化和进步。电力企业作为我国企业经济发展的重要内容,其不断科学、专业的创新性发展能够对我国经济发展产生积极的促进作用。VR技术一直被人们所重视,为电力无人机电网巡检带来更科学的效果和更便捷的操作过程。
关键词:VR技术;无人机;电网巡检;应用分析
1、VR技术基本概念
        VR技术就是指虚拟现实技术,作为一门科学的综合性技术,其包括信息技术、控制技术、系统工程管理、计算机技术、智能控制应用等多种学科内容。通过VR技术能够建立虚拟的世界,使用户处在虚拟化的计算机系统中。其运行原理主要是通过计算机图像、控制设备以及各种接口的有效融合,最后在计算机上呈现出三维立体交互的空间环境。与其他技术相比,VR技术具有明显的优势,能够带给使用用户更加真实的体验和感受。目前随着我国经济社会和科学技术的不断进步,VR技术在众多行业和领域中得到广泛应用。
2、VR技术与无人机电网巡检技术的结合
        为了有效提高电网巡检效率,可以将VR技术与无人机技术进行有效的融合,使其更加顺应我国时代和科技发展的趋势。针对无人机技术,传统的无人机在进行工作时,首先在空中的制定位置进行停留或旋转,然后机身或云台进行调整,拍摄相关照片。后期工作人员通过专业的设计软件,制作全景照片。随着科学技术的不断发展,现代化的新型无人机可以进行智能飞行,通过底部的全景镜头,完成360度环绕式的全景照片拍摄。除此之外,现代化无人机内部的服务器中安装有相应的图像拼接处理芯片和算法模型,能够对拍摄到的景象进行实时计算和处理分析。然后通过无线卫星或4G、5G通信网络传送至接收端的VR系统内。为了充分满足实际的使用需求,VR技术往往以VR眼镜的形式体现。使用者通过VR眼镜,能够实时的看到无人机拍摄的影像和画面,形成立体的虚拟影像结构。通过VR技术与无人机技术的有效结合,能够在电网巡检过程中,帮助工作人员更加快速的了解电网设备的运行情况,提高巡检结果的有效性和准确性,为电力运行带来更加全方位的需求满足。现代化的VR技术与无人机技术的结合原理如下图1所示:

图1.VR虚拟技术与无人机技术的结合原理
3、VR技术在无人机电网巡检中的应用
3.1 提高电网巡检效果的安全性和合理性
        传统的利用无人机技术进行电网输电线路巡检时,实际操作人员需要距离操作设备较近,并对线路电缆等相关设施进行及时的观察。往往采用目测距离的方式,将无人机与检测目标之间的距离进行判断。这种方式受人为因素影响较大,往往会存在较大的测量误差,具有明显的局限性。并且,如果操作人员自身操作失误,会使得无人机与电网设备发生碰撞,造成无人机坠毁,严重时会导致整个电网运行系统瘫痪。这样不仅造成了巨大的经济浪费,而且埋下了一定的安全隐患。将VR技术运用到无人机技术中时,能够为电力操作人员带来较为真实的感官体验。通过多方位的感官控制,对距离进行有效把握,提高无人机操作的准确程度。同时,针对一些特殊位置和区域的电网巡检要求,VR技术能够突破其条件限制,完成对于复杂条件下的巡检监测要求。比如,当电网区域内发生特殊灾害时,比如狂风、山洪、地震等。在这些条件下,工作人员无法亲自到达事故现场,可以利用VR技术和无人机技术,对现场的故障问题进行初步判断,采集真实有效的故障信息,帮助工作人员进行后续电网抢修工作提供支持和保障。这样一来,不仅能够加快电力故障的解决速度和效率,而且能够充分保障电力工作人员的生命安全,提高电力企业的经济效益。
3.2简化电网巡检流程,提高便捷性
        传统的无人机巡检技术,往往只能针对较为简单的电网检测点的巡查和监督。比如较近距离的电气设备信息采集、信息汇总、运行状态等,受距离限制和操作人员的专业技术水平限制较大。如果在监测过程中,一些电网线路上具有杂物遮挡,无人机技术就无法完成对该监测点的巡检。并且,在巡检过程中与工作人员之间的信息传递过程较为复杂,降低了电网巡检效率。通过VR技术,操作人员可以实时的对无人机的角度、间距等进行调整,有效降低了巡检时间,提高巡检效率。除此之外,VR技术为无人机巡检过程提供了更加开放式的发展空间。随着我国体感科学技术的快速发展,现代化的VR无人机巡检过程中,操作人员能够通过操作手柄和简单的操作按钮,对复杂的操作过程进行简化。一些高科技的VR技术设备中,工作人员甚至可以只通过VR头盔的转向,就能实现对整体操作过程的控制,大大降低了电网输电线路巡检的操作难度,为电力企业提供了更为优质的服务。
3.3 弥补传统无人机巡检中判断力不足的问题
        电力供电网络是一个综合性的、复杂的电力系统结构,其中包含的电力设备种类、输电线路结构、故障问题、运行要求等内容众多,随着现代城市化建设的不断发展,人们对于电网巡检过程也提出了更高的要求。利用VR技术,能够有效弥补传统的无人机巡检过程中判断力不足的问题。人工技术方法和无人机技术之间存在着明显差异,无人机技术具备更加优异的巡检效率和巡检安全性能,但是其检查结果与人工巡检相比往往具有一些不足。
        比如针对实际的电网运行故障,如果只凭借无人机技术,往往只能完成整体故障检测的85%左右。其中未完成的检测故障主要是因为这些故障需要有实际的人工判断作为保障,比如接线盒松动、导线腐蚀、绝缘子串金具松弛等。在融入VR技术后,能够以VR技术的人工观测特性作为基础保障,使得工作人员对电网巡检中遇到的问题进行及时的判断,从而快速解决电力设备运行中的故障问题,弥补无人机技术的判断力不足的问题。经过专业化的训练和结合,逐渐形成全面性的电网结构线路运行控制与监测网络,有效保障整体电力运行的安全性。
4、结束语
        综上所述,电力工程企业作为我国经济发展的重要组成部分,随着科技的不断发展,VR技术和无人机技术能在其中得到良好运用。VR技术用三维虚拟现实技术,使电网巡检效率大大提高,缩短了巡检时间,帮助企业节省运行成本。为了提高VR技术在无人机电网巡检中的应用效果,相关企业需要不断研究新型应用技术,提高电网运行管理水平,促进我国电力企业长期稳定发展。 
参考文献:
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[2]鲁杰, 庞博, 侯力枫. 基于VR技术的无人机电网巡检运用探索[J]. 数字通信世界, 171(03):198.
[3]周士围, 彭长均. 探析VR技术支持下的无人机电网巡检运用研究[J]. 设备管理与维修, 000(006):136-137.
[4]邓晨成. 浅析输电巡检中无人机技术的应用[J]. 大科技, 000(028):37.
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