智能识别技术在无人机电力巡检中应用

智能识别技术在无人机电力巡检中应用

杨鹏

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局 广西百色 533000

摘要：随着近年来我国工业化和城市化发展的不断加快，对于电力的需求也不断增加，这就需要及时改变电力线路的检测方式，如果仍然采用的是传统的人工检测方法，其效率相对来说就比较的低下，而且还可能会出现一些技术性的失误。在这种背景下，无人机电力巡检技术逐渐被广泛运用。基于此，本文阐述无人机的智能识别技术，分析智能识别技术在无人机电力巡检中的实际应用，对无人机电力巡检智能化平台建立及未来发展趋势进行概括。

关键词：无人机；电力巡检；智能识别技术

引言

电力线路容易受到环境因素的影响，当线路产生问题会对电力线路造成阻碍，难以保证生产及生活的质量。当电力长期暴露在外部环境下杆塔及线路自身都会受到破坏，还会导致安全事故。当前电力巡检工作中引入了无人机设备及现代化技术，借助无人机进行巡检能够提升工作的效率，还可保证巡检效果，其中智能识别技术发挥了重要的作用。

1、无人机的智能识别技术

1.1图像处理技术

传统的电力巡检工作都需要进行人工的检查，准确性与效率性都不高。而图像处理技术可以打破海量图像的技术难题，取代人工进行图像的检测，减少人为的失误。无人机中融入了图像处理技术，可以更好地进行电力巡检工作，提高电力巡检的效率性与准确性。

1.2续航保障技术

现在大多无人机的飞行动力都来源于锂电池，在电池能量密度与荷载等原因的控制下，无人机的续航时间太短，基本在30-60分钟之内。也因为续航时间过短，导致在电力巡检工作人员在使用无人机进行电力线路巡检时都要随身带数十块电池维持无人机的正常工作。当在室外工作时，无法保证电池可以随时充电，因此会将巡检的效率拉低。为了提高无人机的使用效率，应该加强无人机续航保障技术的研究。例如可以将远距离激光充电技术与氢燃料电池等方法使用到无人机中，延长无人机的续航时间，提高电力巡检工作的效率。

1.3自主避障系统

无人机导航主要是利用GPS技术，而GPS并不是百分百地准确，当其出现误差时，无人机会在进行任务的途中产生偏离航向的情况，最后导致无人机与电力线路等障碍物进行撞击后遭到损坏；另外，在行至交跨线路的时候，无人机如果无法飞到特定的高度，也会和电力线路产生撞击问题。因此，为了提高无人机在电力巡检中的安全，研究人员进行了无人机自主避障系统的研发，进而提升无人机电力巡检的安全性与可靠性。

1.4 GIS智能巡检系统

当无人机进行电力巡检工作时，有的工作人员并不熟悉巡检路线与设备的情况，经常会出现走错路或人为导致设备出错的情况，将巡检效率拉低。针对这种情况，可以进行结构的简化，利用GIS系统中的新型智能巡检模式来进行巡检工作。GIS系统可以有效地帮助巡检人员进行基础信息、专业知识、设备信息的熟悉与管理。此外，还可以在将线路信息导入进手持设备中，让工作人员可以进行交叉跨越与线路走向等重要线路信息的获取，再进行无人机作业点规划的完善，实现电力巡检的智能化。

2、电力线路巡检模式的现状

2.1巡检手段单一

人工巡检只能使用望远镜与相机等设备开展工作，寻找问题时只能进行人为查找，在电力巡检过程中无法使用过重的诊断设备。例如：杆塔瓶口上面的部位有观测角度大与观测距离远这两个特点，人工巡检时无法进行问题的查找，只能得过且过，最后导致巡检结果产生误差，影响了巡检的质量，提高了线路产生问题的概率。

2.2维护人员不能满足线路增长需要

最近几年，高压输电线路的整体长度增加，年增长9%左右，以后的年增长率约6%。可路线维护人员的增长率却在2%左右，远远跟不上线路的增加速度，而且人工人本越来越高，电力企业为了控制成本，不会大量增加维护人员，因此会产生维护人员不能满足线路增长需求的情况。

2.3数据管理分散

目前电力巡检工作中，大多都是电力线路运维部门进行数据的整理与统计，却没有及时将数据进行分享与整合，导致数据过于分散，无法进行多维度的利用，也不能给有关部门进行数据的提供，从而影响有关部门进行有效精准的判断。而且在进行巡检数据判断时都是由人工完成的，人工判断容易产生数据的判断失误，因为人工效率过慢，数据的处理时间较长，因此会影响后续工作的正常进行。因为人工巡检的方法过于传统，并没有给电力巡检工作带来良好的效率性与准确性，所以，现在大多都使用无人机来进行电力巡检工作。

3、智能识别技术在无人机电力巡检中的运用

3.1电网监测管理

建设电网的过程中，高空坠落是最为常见的一种施工安全事故现象，电网线路监管人员在实际工作中仅在地面开展检测维护工作，难以了解到高空作业的实际状况，针对该现象，可采用搭载智能识别技术的无人机来采集高空情况，保证高空作业安全的前提下继续进行作业，使电网线路的维护管理工作能够顺利进行。

3.2电网巡检

用智能识别技术的无人机能实时对线路环境情况信息进行获取，并准确找出线路维护施工中的隐患因素，便于人员对线路设施进行有效的调整，避免造成事故问题。进行巡检时，无人机可利用自身的可见光摄像机识别金属物体，还可借助紫外成像仪来进行检测，准确识别出其中的设备安全情况，当发现其中存在隐患问题时及时进行处理，使电网建设能够顺利地进行。

3.3电网应急响应

建设电网时，当灾害发生时地面道路的畅通性会受到影响，导致交通安全问题，操作员在这个过程中难以第一时间进行巡查，为保证安全性可采用智能识别技术无人机来进行问题巡查，借助该方式能更加高效地找到问题。当前无人机能灵活地进行巡检工作，完成相应的任务，当发生灾害时可借助无人机技术来对输电线路进行巡检，拍摄相应的照片，定位施工线路产生问题的区域，并对输电线路问题及时进行处理。

3.4雷击故障点排查

输电线路巡查工作的开展需对线路、电力设备及辅助设施等所处的环境进行巡查，对线路的运行情况进行了解，并找到线路运行中可能存在的安全隐患，使其能正常工作。在进行安全巡检工作时采用智能识别技术可发现故障点，使故障的排查效率得到提升，还可保证排查的准确性。例如在雷击故障追踪查找中可借助智能识别技术无人机来实现，通常在产生雷击故障后需采用人工望远镜巡检的方式，但该方式较落后，难以检测到雷击及悬式绝缘子串放电后的破坏痕迹，检测结果与实际情况不相符。采用人工检验的方式会产生一些漏洞，导致检查不到位，不能全面解决故障问题，而借助智能识别技术可发现绝缘子烧损及放电的痕迹，根据检查结果来采取有效措施解决问题，使检查工作顺利完成。

3.5地线断股等细微缺陷确认

通常情况下电缆距离地面较远，难以确定断股数量。要想实现便捷的操作，应在距离导线50m之外的地面上设置起降点，之后根据操作流程来找到缺陷的位置，使用智能无人机高清自动摄影成像功能来进行拍照，将其传输到地面基站。操作人员可结合断股的位置来跟踪分析断股点，及时了解地线缺陷产生原因，为之后的问题解决提供相应的条件，使缺陷能够尽快得到处理，保证线路的正常运行。

4、结束语

综上所述，这对于电力线路的无人机巡检当中，智能识别技术的存在是一个非常有优势的存在，它含有许多现代的高科技因素，更加的具有科技化、智能化。因此，我们可以积极地普及智能识别技术在无人机电力巡检中应用，但就目前的发展情况而言，但还存在着一些问题需要我们进行一些探索和解决。

参考文献：

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[2] 陶承志，黄禹铭，李宇程，邹毅立.无人机电力巡检技术[J].中国科技信息， 2016(18):24-25.

[3] 孙双春，张玲艳，等.智能识别技术在无人机电力巡检中的应用[J].新型工业化，2020，5.