姚华
贵州电网有限责任公司铜仁思南供电局 贵州省铜仁市 565100
摘要：无人机巡检技术在目前的企业输电架空线路巡检工作中应用广泛，它能够迎合当前日渐提高的电网结构复杂化程度，确保巡检维护到位。不过，无人机在控制过程中是存在失控、撞机甚至被劫持等多种事故的，再加之企业输电架空线路技术内容繁多，所以必须基于线路结构巡检要求提出并使用无人机巡检技术。
关键词：架空输电线路；无人机巡检；技术应用
1无人机在电力行业的应用特点
无人机巡检在基建线路选址、输电线路通道检测、灾后应急评估、杆塔故障及缺陷检测等方面有着广泛的应用，具备以下特点。
（１）使用成本低。无人机体积小、重量轻、成本低，经过专业培训即可上岗操作，大大缩减了对人工的依赖。
（２）作业效率高。可突破地形、地势限制，到达人员、车辆无法到达的地方进行数据采集，效率是人工走线检测的数十倍。
（３）安全性高。可以避免人工登塔作业、带电作业等可能造成的伤亡。
（４）远距离、无接触。可高效准确地采集相关数据，避免与当地居民、利益相关人发生接触，为后续选址、规划、拆迁、施工等提供基础数据。
（５）地勤保障要求低，机动性强。无人机起降条件和维修保障要求低，且更加灵活。
（６）满足定制化需求。可根据电力行业的需求进行定制化开发，快速提供满足要求的解决方案。
2无人机的控制巡检技术
无人机的飞控系统是相当精密的，它所建立的无人机平台拥有分系统，其中包含了大量的飞控计算机核心组件，其性能优劣与整个飞控系统的性能关存在直接关联关系。一般来说，无人机的飞控计算机性能表现都十分强劲，如此才能保障无人机安全稳定飞行。在这里，飞控系统就承担了两大重要责任：信息采集以及无人机飞行参数传输，它们合理有序控制了无人机的飞行速率，可实现对飞行路线的有针对性解算与控制，基于路线相关模块发送指令，完成飞行任务管理与调度工作内容。
3无人机避障巡检技术的实践应用
目前无人机的避障系统是相当成熟的，在针对架空输电线路进行安全巡检工作过程中，机体避障系统会起到重要作用。因为输电线路周边会存在大量的塔杆通道、森林树木以及建筑物，这些都可能为无人机飞行巡检工作带来负面影响，所以无人机会通过自身避障系统躲避障碍物，即对障碍物进行实时动态检测，实现自我保护。具体来说，当无人机检测到障碍物位置后会选择自动规避绕行或就地悬。其科学原理就是在架空输电线路障碍物面前获取深度图像内容，即时计算分析障碍物大体轮廓，然后快速规划路线规避绕开障碍物继续飞行巡检，这说明了无人机系统内部是存在一套场景建模分支系统与路径规划分支系统的，两大分支系统配合避障系统就共同确保了巡检工作安全性。
当然，无人机还具备超声波测距、双目测距技术以及激光雷达测距三大测距技术，就以双目视觉测距技术为例，它的主要测距原理是视差技术。无人机拥有自己的视觉系统，它其中设置了基于感应器的双目摄像机，合理利用双目视觉技术从不同角度对同一景物进行分析，瞬间动态获取两幅数字图像，构成一套完整的单独三角形体系，结合单摄与双摄像机位置差距分析公共障碍物三维尺度，并深度了解其空间特征与三维坐标，建立景物三维形状体系，最终完成对障碍物三维模型的构建。整个过程中，无人机的双目摄像机能够实现对图像信息的完整采集，准确测量物体距离无人机摄像机双目之间的直线距离，目前该技术已经被灵活应用于无人机架空输电线路巡检工作中，它的避障效率高，双目视觉测距原理成熟，可为架空输电线路日常巡检提供安全保障。
4无人机巢-巢巡检技术的实践应用
4.1巢-巢巡检技术模式的实践应用
巢-巢巡检技术模式属于无人机巡检工作中的新技术模式，它可在有条件背景下完成变电站架空输电线路的远程巡检工作，主要操作就是针对远程架空输电线路发送管控指令，建立远程无人自主巡检模式。该模式中除采用到无人机巡检技术以外，还采用到人工智能AI图像识别技术、5G通信技术以及云计算技术等等先进技术内容，是典型的无人机智慧巡检模式。
智慧巡检技术的实践应用，①从架空输电线路的全方位远程监控系统建立开始，建立系统的无人值守机巢，配合中央控制系统进行远程控制。②基于云端层面部署监控平台实施后台监管，预留空域管理接口建立监管综合体系。基于上述两点技术采用到续航能力在50min以上的无人机，且确保其单向巡航里程应该在35km以上。整个巡检过程采用到中央控制系统对机巢实施远程管理，而无人机则配合气象站辅助设备远程发送各项指令内容，以便于控制无人机在必要时自主开机、起飞、按照提前规划好的航线完成自主飞行巡检工作，最后精准降落。③在机巢控制系统中还加入了自动充电模块、自动数据传输模块以及云端数据自动智能处理模块等，所有巡检数据都会自动上传到后台管控中心，完成整个巡检工作流程。
巢-巢巡检技术体系就建立了无人机机巢与后台管控中心巢之间的相互连带体系，而其中则利用无人机完成自动化、智能化巡检过程，所有的数据内容都通过无线数据传输完成，最后再采用深度学习人工智能图像识别技术有效解决数据自动智能分析相关问题。而多传感器技术在巡检工作过程中则起到了解决远程精准起降等关键技术问题。
4.2巢-巢巡检技术模式的创新要点
巢-巢巡检技术模式中存在诸多创新技术要点，下文将展开逐一阐述。①建立无人机平台，该平台被称之为无人机后台，它能够全方位长时间远程监控无人机值守机场，即监控“机巢”，而同时它也能同步监控中央控制系统与无人机本体。②建立了机巢配备充电桩，该充电桩可与气象站、数据传输模块等等之间形成联动，保证自动充电、气象监控功能实施到位。同时它也建立了安全防护与状态监控系统，可保证机巢与后台控制中心随时通信，建立数据自动传输功能体系。③建立了中央控制系统，该系统是发射远程指令的关键系统。系统可控制无人机实现自动开机、起飞、遵循已制定好航线完成自主飞行拍照，巡线完毕后自动精准降落。当然，系统还可帮助无人机充电，控制云端数据智能化分析与处理过程，最终处理过成果会自动上传到后台管控中心平台上。④为无人机建立了保姆式的管理平台，合理监控每次无人机的充能充电过程，它为无人机内置了微型PC系统以及5G通信模块，可构建5G远程控制体系，确保无人机在传输数据过程中也能实现自动充能，随时准备投入到架空输电线路巡线工作中。⑤为无人机建立了图像识别模块，该模块主要基于深度人工智能AI系统建立智能识别体系，有效解决无人机可能存在的数据自动智能分析缺陷问题。这主要还是因为模块中运用到了卷积神经网络技术体系，可实现对图像自动识别软件的优化调整，确保无人机在电力巡检过程中有效处理图像，快速识别图像中的某些目标内容，建立目标智能化识别计算体系。整体来讲，图像识别模块是基于“端对端”特征展开的，它所处理的数据都是非线性数据，应用非常灵活。
5结语
针对架空输电线路的巡检工作需要采用到无人机巡检安全技术，该技术所建立的系统规模庞大，技术内容丰富，可实现高精度的数据采集与检测过程，提高架空输电线路整体巡检工作效率。
参考文献
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