肖 樱 吴 珂
国网新疆电力有限公司检修公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：随着国家经济发展，电力领域发展范围不断扩大，电力巡检工作也增加了许多难度。电力巡检作为维护电力系统平稳运行的基础条件，传统人工巡检和机器人巡检都存在死角，而应用高精度无人机能有效改善检测效果，提升巡视效率，保障全方位的巡检工作，提升电力系统运行安全性。
关键词：高精度无人机；变电站巡检；应用
无人机技术在当前社会领域中的应用非常广泛，尤其在电力系统作业领域更是起着主导作用，随着无人机技术的不断发展，尤其在自主飞巡技术突破后，使得变电站内的无人机巡检成为可能。巡检技术在变电站中的应用，可以很大程度上提高巡检效率和质量，从而降低风险发生概率。
1无人机技术概述
无人机也被叫做“无人驾驶飞机”，是利用无线远程控制装置实现无人控制飞行的飞行装置。无人机最早的研发是在20世纪初期，英国飞行军事专家利用无线电控制技术研发了一种小型无人飞行器，用于无人炸弹的投放。而随着传感技术、通讯技术以及信号处理技术的发展，无人机技术也有了长足的进步。当前，无人机技术已经发展的相当全面，无论飞行高度、距离和稳定性都有所提高。得益于其中搭载的更为精密、强大的芯片及智能设备，使得无人机能性能更加优越，智能且更能适应复杂的工作环境，从而大大提高了其应用广度。在电力系统安全生产中，对变电站设备、尤其高空设备的巡检、维护非常关键，这直接决定了电力系统能否正常、高效运行。但是，变电站日常巡检工作中，危险性高或者难度大的工作比较多。而应用无人机的远程管理和智能控制的特点正好可以完成变电站中的危险工作。所以，对无人机技术的研究、应用在变电站运维中非常关键。对无人机的合理使用，不仅可以提升变电站处理日常工作的效率，更可保证变电站生产运营工作的安全。
2无人机在变电站中的应用原则
首先，无人机在变电站中应用的过程中，应该遵循科学合理性原则。无人机技术具有远程控制、智能数据分析等特点，适合应用于现代变电站建设。但是，现代变电站建设中应用了许多现代化电力设备，一次设备以及变压设备等。而部分无人机技术不利于应用于变电站设备运检工作中，甚至是在运检过程中经常造成无人机损坏等问题，所以在无人机技术具体应用的过程中，应该注重合理性原则，在应用无人机技术之前，应该做好合理的规划设计，保证无人机在变电站中应用合理。其次，无人机在变电站中应用中，应该遵循安全性原则。在变电站工作运行的过程中，安全问题是非常重要的问题。一是为了保证变电站工作人员安全，其次也是为了保证设备工作安全。而变电站工作建设中，应用到无人机技术，也应该遵循安全性原则。
3高精度无人机在变电站巡检中的应用
3.1导航和自动巡检技术在变电站的实际应用
首先，高精度无人机在进行变电站巡检工作时，有关人员可在实际的位置上利用导航和定位的功能，通过视觉导航获得变电站的监控数据，针对收集到的图像进行处理、技术优化，提高无人机在巡检工作中的实用性。此外，还可以在巡检的过程中，通过视频导航技术进行定位，结合实际环境进行拍照、测温等，以实现导航技术的最佳效用。其次，高精度无人机在变电站巡检工作中可以利用激光反射光导航技术，在巡检时用激光对电力设备周遭的环境进行扫描，并借助系统将扫描的物体加以计算和分析，以此获得物体与机体之间的实际距离。之后高精度无人机就可以根据得到的位置数据进行导航与定位，提高距离分辨率，更准确地提高无人机的巡检效率，降低周遭因素对高精度无人机产生的干扰。激光导航技术能使高精度无人机在变电站巡检过程中精准捕获距离信息，智能化分析数据，自动进行误差校正。最后，高精度无人机机身上配置惯性导航系统，利用陀螺仪等设备可提升无人机的飞行速度，更好地控制运动方向。
通过提升速度和控制运动方向，高精度无人机能在巡检的过程中寻找到需要巡检的电力设施并收集信息，一旦出现位置偏差问题，可以自行针对问题进行校正，提升变电站巡检的工作效率。高精度无人机在进行变电站巡检工作时，需要依靠综合的信息技术进行智能导航和定位，提前规划巡检的路线，通过传感器收集信息，在内部自行分析收集到的消息，实时掌握变电站内部电力设施的实际情况。巡检人员在后台可以同步接收到无人机巡检过程中收集到的信息，及时反馈。无人机能够利用自身的自动导航定位功能，为巡检工作制订科学的巡航路线，有效提高变电站的设备巡检工作效率。另外，基于高精度三维点云为巡检自动规划路线，利用三维空间模型进行航线规划、航线安全校验，实现高精度无人机自动驾驶功能。
3.2无人机红外检测装置应用
通过无人机与红外成像探头的搭载应用，能够对电力系统变电站设备进行良好的运维检测。红外成像探头是当前电力设备检测中的常用装置。电力设备运行中会出现发热的现状，而红外成像探头的设备检测原理正是红外测温成像原理。利用无人机飞到检测装置的指定位置，并利用红外成像探头进行设备温度信息采集，最后通过远程控制分析系统分析采集成像的红外成像图，了解被检测装置的工作运行状态，并对出现温度过高的位置进行分析判断。另外，利用无人机与红外检测装置进行设备温度红外检测，可以实现更近距离的设备检测，从而提高了设备的被检测精度。
3.3影像采集技术在变电站的实际应用
无人机在巡检的过程通过搭载的相机，对设备进行影像采集，拍摄重要的图片或者视频上传到管理后台，并在平台内进行数据实时分析，为巡视消缺提供指导，降低电力设备故障发生的概率，保障电力系统有效运行。通过无人机巡检，能够合理规划电力系统管理路径，为其构建科学合理的运行模式，提高变电站运行效率和处理效率。
3.4高精度定位技术在变电站的实际应用
无人机的高精度定位功能能够为变电站巡检实现超精确的定位工作提供保证，可以满足无人机自主巡检的位置要求。有关领域可以利用GPS、RTK、北斗等组合方式，提高无人机的定位能力。上述技术能够使定位单位缩小至厘米级别，实现高精度无人机巡检作业。高精度定位的无人机在进入强干扰的飞行区域内也会受到干扰，导致罗盘失灵，无法正确判断飞行方向。基于这种情况，在高精度无人机的定位技术上，应用双天线测向技术，原有的无人机1根天线不足以抵抗变电站的强力磁场干扰，在原有基础上再加1根天线，使无人机可以用双根天线分别进行接收和发送信号数据。流动站根据2根天线的信号进行精确定位，获得之间的矢量数据，经过处理后的数据就能继续为无人机提供飞行方向，且天线之间距离越远，定位的精确度就越高。
3.5无线通信技术在变电站的实际应用
为了保证在巡检过程中无人机能正常运行，需要为其搭建一个稳定的信号传输通道，方便无人机为后台传输信息。首先，传输Wi-Fi技术能大面积覆盖变电站的各个位置，并且具有极快的传播速率，在短距离内能提供接近600Mbps的传输速率，实现高效传输。其次，UWB传输技术能保证通信的安全性，但是传输数据的范围较短，其频带宽的特性能保障无人机的定位效果。最后，Li-Fi技术要求采用无线电波进行数据传播，更能突显无人机工作的环保功效，提高无人机传输数据的保密性。
4结语
综上所述，利用高精度无人机进行变电站巡检，可以提升工作效率，及时、快速、精准地将巡检成果传递给电力部门，有利于巡检消缺人员为电力设施制订维护措施，这对电力维护工作来说十分重要。高精度无人机作为当今电力行业中的一种巡检新模式，能够有效降低人工成本，规避巡检过程中的风险，优化变电站的管理效率，为电力行业电力系统运行提供良好的保障。
参考文献
[1]丘荣中.变电站无人机巡检技术的发展探讨[J].机电信息，2019（30）：93-94.
[2]李君海，熊道洋.基于北斗高精度位置服务的无人机变电站自主巡检应用的研究[J].湖北电力，2019，43（4）：77-83.