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摘要：闡述電力線路在巡檢過程中，受到不同因素的影響，降低巡檢的效率，采用無人機(jī)巡檢技術(shù)可以按計(jì)劃完成巡檢任務(wù)，能客觀地反映線路的實(shí)際情況，從而提升線路巡檢的有效性。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)，巡檢技術(shù)，電力線路。

0引言

我國(guó)電力建設(shè)工程的規(guī)模也隨之?dāng)U展，當(dāng)建設(shè)完成電力線路后，需要定期對(duì)線路進(jìn)行巡檢，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，降低電力事故的發(fā)生概率。通常在進(jìn)行電力巡檢的過程中，是巡檢人員親身進(jìn)入電力線路穿過的區(qū)域，電力線路穿越區(qū)域的跨度比較大，導(dǎo)致地形相對(duì)負(fù)責(zé)，工作人員在巡檢過程中具有一定的危險(xiǎn)性。無人機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，不僅能提高巡檢過程的安全性，還能實(shí)現(xiàn)電力線路巡檢的自動(dòng)化。

1電力線路無人機(jī)巡檢機(jī)型的選擇

無人機(jī)駕駛設(shè)備主要分為兩種類型：手動(dòng)型和自動(dòng)型。在進(jìn)行實(shí)際的巡檢操作時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際需求選擇合適的機(jī)型，如使用兩個(gè)特定的應(yīng)用方式，可以減少人員數(shù)量，從而提高電力線路巡檢效率和質(zhì)量。一般情況下無人機(jī)屬于大眾的娛樂物品，但是如果應(yīng)用在電力線路的巡檢作業(yè)中，則對(duì)它的參數(shù)和性能提出了更高的要求，需要具備良好的耐久性、抗風(fēng)性，并配置光學(xué)系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，我國(guó)中型無人機(jī)，具有自動(dòng)起落的功能，該功能可以設(shè)置為自動(dòng)飛行或自動(dòng)控制，也不需要使用人員進(jìn)行操作，能有效減少空間作業(yè)事故發(fā)生率。但依據(jù)地勢(shì)和氣候環(huán)境的不同，需要結(jié)合巡視要求選取不同的機(jī)型進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

2無人機(jī)巡檢電力線路的控制方案

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)成

該系統(tǒng)主要由飛行控制系統(tǒng)、定位信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成（圖1），數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中包含四個(gè)不同的模塊，不同的模塊自身的功能也存在一定的差異。其中圖像采集模塊的主要功能是，在無人機(jī)飛行過程中拍攝圖片，并且將圖片中出現(xiàn)的影像因素進(jìn)行去除，提取出相關(guān)的信息。一般的噪算法不適合無人機(jī)巡檢，需要在感知矩陣恢復(fù)方案去除成像噪聲。云臺(tái)及其控制模塊，則是在進(jìn)行拍攝前，確定攝影機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，確保拍攝角度和位置的合理性，提高圖片拍攝的有效性?？盏赝ㄐ拍K的主要任務(wù)則是對(duì)無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)和信息，輸送到監(jiān)控單元，讓監(jiān)控人員進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。最后設(shè)備供電模塊，是保證設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是無人機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中最為重要的模塊。

2.2飛行航線的生成方法

無人機(jī)技術(shù)則是指利用先進(jìn)的無人遙感飛行器技術(shù)，自動(dòng)智能的獲取空間遙感信息，并完成信息處理和分析的應(yīng)用技術(shù)。在進(jìn)行電力線路巡檢的過程中，無人機(jī)一旦接近架空線路，就必須要與其保持一定的飛行距離，這就需要飛行操縱人員根據(jù)飛行的情況，選擇適合的飛行方式，定高飛行方式和斜飛方式是最為常用的飛行方式。選擇采取定高飛行方式，就需要先對(duì)飛行的空間進(jìn)行考察，隨后制定合適的飛行高度，同時(shí)還要根據(jù)實(shí)際情況確定起飛與著陸的位置。當(dāng)無人機(jī)的參數(shù)為確定的數(shù)值時(shí)，能有效減少無人機(jī)出現(xiàn)故障的概率。選擇斜飛方式進(jìn)行巡檢時(shí)，也需要進(jìn)行實(shí)地勘察部署，并且要保證無人機(jī)荷載的設(shè)備重量，在其承受范圍內(nèi)。隨后無人機(jī)可以直接從起飛站出發(fā)，朝著巡檢線路的方向前進(jìn)。在這種飛行模式下，無人機(jī)能快速達(dá)到制定的位置，有利于提升巡檢的效率，但是需要操作人員雙手控制，有較高的失誤率。在使用無人機(jī)巡檢之前，需要確定無人機(jī)荷載的設(shè)備，并規(guī)劃飛行的路線。設(shè)計(jì)人員可以采取三角線路，這樣無人駕駛就能進(jìn)入規(guī)定的范圍內(nèi)，不會(huì)受到其他因素的影響，這就需要操作者對(duì)于設(shè)備的使用技術(shù)較強(qiáng)，并且能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和控住。另外，還可以采取直線航線，這種線路對(duì)于巡檢地形有著較高的要求，適用的范圍比較小，無人機(jī)巡檢過程中，線路的通暢性，決定了拍攝圖片的效果。

2.3飛行速度與飛行姿勢(shì)的控制

無人機(jī)在進(jìn)行電力巡檢過程中，需要完成獲取信息和收集信息的任務(wù)，并且線路巡查是在戶外進(jìn)行，不可避免受到強(qiáng)風(fēng)、降雨等天氣因素的影響，從而增加飛行角度出現(xiàn)偏差的概率。為了保證無人機(jī)在規(guī)定的線路中進(jìn)行飛行，要采取合適的飛行姿態(tài)控制技術(shù)，從而能在惡劣的環(huán)境下正常飛行，確保完成預(yù)期的工作要求。無人機(jī)測(cè)控的原理是利用LQG控制器，完成無人機(jī)俯仰翻轉(zhuǎn)姿勢(shì)的控制。另外，在確定無人機(jī)飛行方向、速度等信息時(shí)，需要重視以下幾點(diǎn)，首先要確定無人機(jī)的最大負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上確定位置信息；其次該系統(tǒng)還具有良好的聲學(xué)角、旋轉(zhuǎn)角等，這些精度中聲學(xué)角不大于0.75o，旋轉(zhuǎn)角不大于1.5o；再次需要對(duì)無人機(jī)的蓄電池容量進(jìn)行鑒定，確保電池容量能完成長(zhǎng)時(shí)間的工作，并且還要遠(yuǎn)離電站或高壓塔，這樣才能保證數(shù)據(jù)的完整性；最后，定位算法要具有一定的穩(wěn)定性，避免無人機(jī)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)分散。

3圖像處理方案

3.1圖像數(shù)據(jù)的傳輸

影響無人駕駛航空器數(shù)據(jù)傳輸效果的原因是空間通信的阻礙以及飛行結(jié)構(gòu)的改變，兩者都會(huì)對(duì)信號(hào)的接受產(chǎn)生影響?？臻g分集接收平衡，為了更好地應(yīng)對(duì)各種阻尼因素，無人機(jī)可以融合雙天線的系統(tǒng)，這樣能提高其應(yīng)對(duì)阻尼因素的效率，提高圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴Ｍ瑫r(shí)，無人機(jī)飛行過程中采取雙天線的傳播形式，還需要在地面增加均衡器，才能減少多維緩沖的影響。另外，有效的糾錯(cuò)編碼能降低無人機(jī)數(shù)據(jù)出現(xiàn)分組錯(cuò)誤率。采取LDPC編碼技術(shù)，能夠提高無人機(jī)與地面的連接性，并且還能增加信號(hào)傳輸?shù)挠行?，同時(shí)對(duì)于差錯(cuò)碼也會(huì)有相應(yīng)的抑制效果。LDPC編碼技術(shù)的應(yīng)用可以提高無人機(jī)巡檢的效率，對(duì)于解碼結(jié)構(gòu)也有相應(yīng)的部署，更適合用戶的需要。我國(guó)目前的無人機(jī)航測(cè)圖像攝影，采用的是CPU串行的方式，這種方式需要對(duì)采集到的圖像進(jìn)行修正。在信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的社會(huì)背景下，傳感科技也不斷進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)于圖像的處理需求不斷提升，需要對(duì)圖像處理技術(shù)進(jìn)行更新，才能提高航測(cè)成像的修改速度，從而更加符合現(xiàn)階段的影響成像需求。

3.2圖像缺陷識(shí)別與處理

圖像缺陷識(shí)別是指對(duì)紅外成像技術(shù)、紫外成像技術(shù)以及POS系統(tǒng)等進(jìn)行判斷和識(shí)別，找到線路中存在的問題，從而進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，及時(shí)排除線路故障，提高電力線路的安全性。多傳感器信息的立體過濾技術(shù)，能對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的過濾，能夠提高對(duì)數(shù)據(jù)量處理的效率。圖像誤差檢測(cè)也是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行，這樣能獲取線路圖形的轉(zhuǎn)換，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，再傳輸?shù)叫迯?fù)和糾正系統(tǒng)中。深度學(xué)習(xí)模型利用分層特性圖像描述數(shù)據(jù)，其中包括自動(dòng)編譯、自動(dòng)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。其中自動(dòng)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式，能對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行維護(hù)并消除缺陷，智能識(shí)別電線路中的安全隱患。圖像處理在電力巡檢過程中，會(huì)遇到各種因素的干擾，從而為維護(hù)電路帶來問題。對(duì)無人機(jī)信號(hào)處理時(shí)，偏遠(yuǎn)區(qū)域存在成像差錯(cuò)，這樣會(huì)降低成像的效果，使得巡檢過程中的維護(hù)效果較差。無人機(jī)在懸停時(shí)會(huì)受到運(yùn)行姿勢(shì)、方向差異等因素的干擾，從而影響電力巡檢的效果。電力線路周圍的環(huán)境變化比較快，圖像分析和成像背景比較復(fù)雜，內(nèi)容識(shí)別存在一定的難度。

4結(jié)語

采用無人機(jī)技術(shù)檢修電力線路，比較符合現(xiàn)階段電網(wǎng)檢修的需求，并且還能提高電力公司巡檢的效率和質(zhì)量，從而保證供電的穩(wěn)定性和安全性。因此，在電力線路巡檢過程中，電力部門要提高對(duì)無人機(jī)的重視程度，制定合理的巡檢方案，促進(jìn)提升社會(huì)效益。

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作者:周若彧 單位:國(guó)網(wǎng)蘇州供電公司