电力线路中无人机巡检方案探析

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摘要：阐述电力线路在巡检过程中，受到不同因素的影响，降低巡检的效率，采用无人机巡检技术可以按计划完成巡检任务，能客观地反映线路的实际情况，从而提升线路巡检的有效性。

关键词：无人机，巡检技术，电力线路。

0引言

我国电力建设工程的规模也随之扩展，当建设完成电力线路后，需要定期对线路进行巡检，及时地发现存在的安全隐患，降低电力事故的发生概率。通常在进行电力巡检的过程中，是巡检人员亲身进入电力线路穿过的区域，电力线路穿越区域的跨度比较大，导致地形相对负责，工作人员在巡检过程中具有一定的危险性。无人机技术的出现和应用，不仅能提高巡检过程的安全性，还能实现电力线路巡检的自动化。

1电力线路无人机巡检机型的选择

无人机驾驶设备主要分为两种类型：手动型和自动型。在进行实际的巡检操作时，需要结合实际需求选择合适的机型，如使用两个特定的应用方式，可以减少人员数量，从而提高电力线路巡检效率和质量。一般情况下无人机属于大众的娱乐物品，但是如果应用在电力线路的巡检作业中，则对它的参数和性能提出了更高的要求，需要具备良好的耐久性、抗风性，并配置光学系统。现阶段，我国中型无人机，具有自动起落的功能，该功能可以设置为自动飞行或自动控制，也不需要使用人员进行操作，能有效减少空间作业事故发生率。但依据地势和气候环境的不同，需要结合巡视要求选取不同的机型进行方案设计。

2无人机巡检电力线路的控制方案

2.1系统设计和构成

该系统主要由飞行控制系统、定位信息系统和数据系统构成（图1），数据采集系统中包含四个不同的模块，不同的模块自身的功能也存在一定的差异。其中图像采集模块的主要功能是，在无人机飞行过程中拍摄图片，并且将图片中出现的影像因素进行去除，提取出相关的信息。一般的噪算法不适合无人机巡检，需要在感知矩阵恢复方案去除成像噪声。云台及其控制模块，则是在进行拍摄前，确定摄影机的各项参数，确保拍摄角度和位置的合理性，提高图片拍摄的有效性。空地通信模块的主要任务则是对无人机采集的数据和信息，输送到监控单元，让监控人员进行数据处理。最后设备供电模块，是保证设备正常运行的基础，也是无人机数据系统中最为重要的模块。

2.2飞行航线的生成方法

无人机技术则是指利用先进的无人遥感飞行器技术，自动智能的获取空间遥感信息，并完成信息处理和分析的应用技术。在进行电力线路巡检的过程中，无人机一旦接近架空线路，就必须要与其保持一定的飞行距离，这就需要飞行操纵人员根据飞行的情况，选择适合的飞行方式，定高飞行方式和斜飞方式是最为常用的飞行方式。选择采取定高飞行方式，就需要先对飞行的空间进行考察，随后制定合适的飞行高度，同时还要根据实际情况确定起飞与着陆的位置。当无人机的参数为确定的数值时，能有效减少无人机出现故障的概率。选择斜飞方式进行巡检时，也需要进行实地勘察部署，并且要保证无人机荷载的设备重量，在其承受范围内。随后无人机可以直接从起飞站出发，朝着巡检线路的方向前进。在这种飞行模式下，无人机能快速达到制定的位置，有利于提升巡检的效率，但是需要操作人员双手控制，有较高的失误率。在使用无人机巡检之前，需要确定无人机荷载的设备，并规划飞行的路线。设计人员可以采取三角线路，这样无人驾驶就能进入规定的范围内，不会受到其他因素的影响，这就需要操作者对于设备的使用技术较强，并且能够进行准确的判断和控住。另外，还可以采取直线航线，这种线路对于巡检地形有着较高的要求，适用的范围比较小，无人机巡检过程中，线路的通畅性，决定了拍摄图片的效果。

2.3飞行速度与飞行姿势的控制

无人机在进行电力巡检过程中，需要完成获取信息和收集信息的任务，并且线路巡查是在户外进行，不可避免受到强风、降雨等天气因素的影响，从而增加飞行角度出现偏差的概率。为了保证无人机在规定的线路中进行飞行，要采取合适的飞行姿态控制技术，从而能在恶劣的环境下正常飞行，确保完成预期的工作要求。无人机测控的原理是利用LQG控制器，完成无人机俯仰翻转姿势的控制。另外，在确定无人机飞行方向、速度等信息时，需要重视以下几点，首先要确定无人机的最大负荷，在此基础上确定位置信息；其次该系统还具有良好的声学角、旋转角等，这些精度中声学角不大于0.75o，旋转角不大于1.5o；再次需要对无人机的蓄电池容量进行鉴定，确保电池容量能完成长时间的工作，并且还要远离电站或高压塔，这样才能保证数据的完整性；最后，定位算法要具有一定的稳定性，避免无人机的数据出现分散。

3图像处理方案

3.1图像数据的传输

影响无人驾驶航空器数据传输效果的原因是空间通信的阻碍以及飞行结构的改变，两者都会对信号的接受产生影响。空间分集接收平衡，为了更好地应对各种阻尼因素，无人机可以融合双天线的系统，这样能提高其应对阻尼因素的效率，提高图像数据传输的有效性。同时，无人机飞行过程中采取双天线的传播形式，还需要在地面增加均衡器，才能减少多维缓冲的影响。另外，有效的纠错编码能降低无人机数据出现分组错误率。采取LDPC编码技术，能够提高无人机与地面的连接性，并且还能增加信号传输的有效性，同时对于差错码也会有相应的抑制效果。LDPC编码技术的应用可以提高无人机巡检的效率，对于解码结构也有相应的部署，更适合用户的需要。我国目前的无人机航测图像摄影，采用的是CPU串行的方式，这种方式需要对采集到的图像进行修正。在信息技术与科学技术快速发展的社会背景下，传感科技也不断进行创新，对于图像的处理需求不断提升，需要对图像处理技术进行更新，才能提高航测成像的修改速度，从而更加符合现阶段的影响成像需求。

3.2图像缺陷识别与处理

图像缺陷识别是指对红外成像技术、紫外成像技术以及POS系统等进行判断和识别，找到线路中存在的问题，从而进行有针对性的调整，及时排除线路故障，提高电力线路的安全性。多传感器信息的立体过滤技术，能对大量的数据信息进行有效的过滤，能够提高对数据量处理的效率。图像误差检测也是在实时数据采集后进行，这样能获取线路图形的转换，并对数据进行整理，再传输到修复和纠正系统中。深度学习模型利用分层特性图像描述数据，其中包括自动编译、自动化神经网络等。其中自动化神经网络的方式，能对测试的结果进行维护并消除缺陷，智能识别电线路中的安全隐患。图像处理在电力巡检过程中，会遇到各种因素的干扰，从而为维护电路带来问题。对无人机信号处理时，偏远区域存在成像差错，这样会降低成像的效果，使得巡检过程中的维护效果较差。无人机在悬停时会受到运行姿势、方向差异等因素的干扰，从而影响电力巡检的效果。电力线路周围的环境变化比较快，图像分析和成像背景比较复杂，内容识别存在一定的难度。

4结语

采用无人机技术检修电力线路，比较符合现阶段电网检修的需求，并且还能提高电力公司巡检的效率和质量，从而保证供电的稳定性和安全性。因此，在电力线路巡检过程中，电力部门要提高对无人机的重视程度，制定合理的巡检方案，促进提升社会效益。

参考文献

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作者:周若彧 单位:国网苏州供电公司