浅谈无人机技术在电力巡检信息化管理中的应用

发表时间:2021/1/6   来源:《中国电业》2020年8月22期   作者:李晟
[导读] 无人机作为能够在空中灵活移动的飞行平台,能够配备各种专业设备,根据任务的特定要求收集信息,与处理、测绘等功能相结合,在一定程度上促进了在电力巡检信息管理的使用。
        李晟
        中国南方电网超高压输电公司南宁局  广西 南宁  530000
        
        摘 要:无人机作为能够在空中灵活移动的飞行平台,能够配备各种专业设备,根据任务的特定要求收集信息,与处理、测绘等功能相结合,在一定程度上促进了在电力巡检信息管理的使用。因此,通过对无人机巡检检查系统的研究,探索在电力巡检信息管理中无人机技术的应用,这样可以在一定程度促进智慧电力巡检的发展。
        关键词:无人机技术;电力巡检;信息化;应用
        
        我国的综合实力还在不断的提高中,对于人们日常所使用的电力、水力的巡检维护等方面也在逐渐重视起来。我国近些年在监控输电线铺设的面积正在不断的增加,为了更好的维持人们用电的日常。但是,建筑输电线路的地方大多处于城市边缘以及较为偏远的山上或者山脚。这些地区的自然环境不比城区比较温和,经常会出现一些较为恶劣的天气,给输电线路造成一定的影响和安全隐患。因为安全性问题,对于输电线路进行巡查的工作人员一直在减少,而无人机的出现正好可以填补这一巡检缺漏。
        1无人机电力线路安全巡检的含义与任务
??输电线路大多建立的地方较为偏远,环境恶劣,人工巡检的方法会对相关工作人员的健康造成一定的威胁,所以近些年来相关巡检的工作人员越来越少。当大数据时代到来时,就有人提出是否可以用信息化的管理模式进行巡检,借助无人机技术,对各个电力输电线路进行巡检,自动记录数据。既可以拍摄记录到输电线路附近的路况地形,也可以监控输电线路是否存在问题。当无人机技术第一次运用到电力线路的使用中就取得了很好的成绩。人们可以在离巡检目标遥远的地方操控无人机的飞行,它具有灵敏的传感技术,可以通过无人机的拍摄记录更加详细准确的数据。无人机技术的出现减少了电力巡检工作人员的工作力度,增加了对电力巡检工作人员的安全保证。同时,也为电力输电线路的日常巡检和维护起到了帮助作用。无人机的任务就是帮助人们完成人们工作中遇到的难题,巡检电力输电设备的情况,在规定的时间中进行拍摄,减少路线会出现的问题。
        2 无人机数据采集原理
        无人机的设备较小,可以通过一些人类无法通过的地方,也可以通过调整高度去拍摄电力巡查人员无法检查到的地方。近些年来,许多电力企业把无人机技术加入到了自己的企业当中,用无人机来代替人工对电力输电线路进行日常巡检,并得到了很好的回馈。我国一些对无人机技术进行研究发明的专业技术人员也在反复的操控无人机进行实际运用和研究,想要找出其中可能出现的问题和短板并对其升级,希望无人机技术可以完全代替企业中存在的一些人们无法完成的巡查工作,减轻人们的工作负担,提高工作人员的安全[1]。
        现阶段无人机技术进行巡查的内容主要是能够通过人工调控无人机的高低飞行,用拍摄或者录像技术准确地记录输电线路的杆塔是否稳定,以及线路金具、导线以及输电线路相关的设计进行记录,确认无人机是否可以对输电线路进行完整无死角的拍摄,可以清晰的拍下各个角落的情况,绝不放过一丝可能会出现的问题。并通过高空拍摄记录电力输电线路附近的路径、建筑、遮挡物等相关数据,让相关工作人员进行计划清理。无人机设备具有良好的传感技术和拍摄技术,可以使拍摄到的物体清晰的展现在人们的面前。一些无人机还安装了红外热像仪技术,可以更好、更精确的对电力输电线路进行巡查,能够发现更多隐秘位置,可供专业维修人员进行观察。                               
        3多旋翼无人机电力巡检系统
        多旋翼无人机电力巡检系统的出现解决了普通无人机因为地向的限制导致无法进行的多方位巡检等问题。他在原有的基础上提高了红外成像仪机的质量以及拍摄的清晰度,让无人机可以穿越一些人类无法通过的窄小的通道,也可以在环境恶劣的情况下进行清晰的拍照。同时,也提高了无人机系统的网络技术,加快了传送速度,让无人机能够更快的把所拍摄或录像的内容传送给专业技术人员。

让技术人员通过照片以及视频的方式对电力输电线路进行状态分析、检查,保证技术人员发现安全问题时第一时间到达现场进行维修。
        (1)多旋翼无人机在原有的无人机的基础上增加了防雨防雪的机身,让无人机能够在恶劣的环境下依旧进行工作和拍摄,避免因为恶劣环境造成的电力输电线路的损坏。同时对多旋翼无人机增加了飞行操作稳定系统,保证无人机在距离操控人员很远的情况下也可以被精准的操控,保证了无人机操控的精准性以及飞行的稳定性[2]。
        (2)GPS导航系统是多旋翼无人机的主要程序之一,它是操控人员对无人机实时位置的掌握的最主要因素。在多旋翼无人机对电力输电线路进行拍照和录像时,操控人员可以将电力输电线路的安全范围设置给无人机,然后让无人机对输电线路进行跟踪。GPS可以将电力输电线路的位置传输给无人机,并通过输入安全范围,无人机便可以自动对电力输电线路进行自动拍摄和录像,操控人员可以随时观察到多旋翼无人机的位置,并通过操控对电路细节进行拍照。
        (3)多旋翼无人机主要通过信息传输系统来传递巡查时所拍摄到的照片以及录像传送给技术人员。通过稳定的4G网络进行传输,实时监控,给技术人员提供清晰的照片或者视频,让技术人员进行监控检查。
        4无人机技术在电力巡检信息化管理应用的范围
        4.1特殊天气下无人机通过信息化技术的巡查
        我国输电线路的数量一直在上升当中,甚至一些输电线路跨越了山脉、湖泊等人们无法巡查的地方。因为相关巡查人员无法进行巡检,不可避免的电力输电线路会因为恶劣的自然环境等原因出现一些受损现象,而无人机技术就可以很好地通过高空飞行避免这些问题。人类无法进行巡查的地方无人机可以做到,它可以精准的拍摄到线路各个细节方面的问题。当恶劣天气的到来时,无人机也可以及时检测恶劣天气之后的线路的状态,保障电力输电线路的正常运行,然后依靠信息化管理技术,对所拍摄的内容进行整理、传送[3]。
        4.2通过信息化对灾情进行普查工作
        无人机不仅仅可以对电力相关巡查工作给予帮助,在对灾情普查工作方面也可以给予非常大的帮助。比如在某个地区地震过后,一些救助人员就需要通过相关的机械设备对人们进行救助,在一些情况下还会因为记录的地点出现错误而导致被救助人员出现生命威胁,从前还有很多救助人员因为余震的到来而失去了生命。而无人机却可以很好地解决这些问题,它可以通过热传感系统来检测建筑物下是否有人类生还的痕迹,由专门的负责人员进行记录,并及时救助。不仅减少了救助人员和被救助人员的生命危险,无人机小巧的机身还可以通过许多人类无法通过的地方。当余震起来时,无人机也不会受到余震的影响,可以继续工作为人们传达讯息。
        4.3其他帮助
        无人机可以利用其可视化系统,与吊桥可视化系统同步,能够实现高空设备物联网。无人机的信息化技术能够清晰地传送人们需要的信息,因为红外成像仪设备的加入,在信息数据方面能够变得更加清晰。无人机还可以作为无人机探照灯来使用,在夜间进行施工时,可以使用热成像进入夜视功能。
        结束语
        无人机技术在电力巡检提供了有力的帮助,减少了工作人员的安全威胁以及工作量,通过稳定的拍摄监控技术让工作人员完成实时监控。在电力巡检作业信息化管理等方能作出了巨大的贡献,比如在灾情时的普查救助工作中,减少了救助人员的伤亡,及时发现被救助人员所处的位置,并及时完成救助。以及在影视作品的拍摄记录中,减轻了拍摄人员的工作难度。无人机的发明给人们的帮助远不止这些,利用无人机的监控,通过信息系统向指定人员进行输送信息,帮助人们在工作上减少困难。
        
        参考文献:
        [1]国家电网公司运维检修部.电网设备带电检测技术[M].北京:中国电力出版社,2014.
        [2]段连飞,章炜,黄瑞祥.无人机任务载荷[M].西安:西北工业大学出版社,2017.
        [3]张祥全,苏建军.架空输电线路无人机巡检技术[M].北京:中国电力出版社,2016.
       
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