无人机技术在电力系统内的研究与应用论文_韦世婵

无人机技术在电力系统内的研究与应用论文_韦世婵

广西南宁国恒供电开发有限责任公司 广西南宁 530031

摘要:随着科学技术的发展,我国的无人机技术有了很大进展,并在电力系统中得到了广泛的应用。在无人机技术应用于电力线路巡检以后,巡检人员可以利用这一技术构建高效化的巡检系统。传感器集成方法与POS系统的应用,也有助于提升电力线路巡检工作的自动化水平。文章主要对无人机电力线路安全巡检系统的系统构成与无人机电力线路安全巡检系统的关键技术进行了探究。

关键词:无人机;电力线路安全巡检系统;巡检技术

引言

随着近些年技术水平的快速提升,电力工程测量也摆脱了传统测量技术的束缚,不断应用全新的、现代化的测量技术来进行,其中最为重要的一种就是无人机航摄测量技术。通过无人机航摄测量技术的数字化电力线路勘测方式能够使得电力工程测量更加的简单明了,能够有效降低拍摄测量成本,同时具有风险小、速度快、受环境影响小等优势,具有非常好的应用前景。

1无人机技术概述

无人机是指通过无线电遥控设备或者机载计算机程控系统进行操作的不载人飞行器。无人机技术中涉及到诸多先进的技术内容,包括遥感传感器技术、通讯技术、遥感应技术、遥测遥控技术等,其可以实现自动化、智能化、快速化获取数据信息。随着社会经济的快速发展,无人机技术的应用也越来越广泛。无人机技术具有机动、高效、操作简单、经济的优势,已经成为了世界各国重点研究的课题。无人机技术的应用不仅能够完成有人驾驶飞机执行的任务,同时也可以完成有人飞机不适宜执行的任务。我国改革开放40年以来,社会经济快速发展,各地区的地貌也发生了巨大的变化,传统的航空遥感技术显然无法满足当前经济发展需求,而无人机技术的应用就能够较好地满足现阶段我国对航空遥感业务的需求。

2无人机在电力线路巡查及防灾减灾应用中的技术优势

近年来随着无人机技术的快速发展,关于其在电力线路巡查及防灾减灾中的应用,也获得了较多的实践发展机会。在此过程中分析无人机技术在电力线路巡查及防灾减灾中的应用,主要的技术应用优势为低成本、实时性、准确性。①低成本:传统的电力线路巡查作业中主要通过人工巡查的方式进行作业,一定程度上分析存在作业效率低下,作业周期长,作业成本高的现象。对于电力线路巡查质量的保障,以及电力企业运营中的成本控制,都造成了较大的影响。基于该类背景分析无人机技术在电力线路巡查中的应用,主要的特点优势之一为低成本。②实时性:各类灾害现象的出现对于人类社会秩序的良性发展,以及人们的生命财产安全保障,都造成了极大的危害。因此分析如能在各类灾害现象中及时的掌控现场状况,对于后期的救援行动有效开展意义重大。分析无人机技术在防灾减灾中的应用,通过无人机技术结合无线通讯技术,进行相关现场视频,声音的实时传输,有效保障了防灾减灾中相关对策制定的合格性,并且最大化地降低了灾害现象造成的人员伤亡,以及过大的经济损失现象。③准确性:电力线路在布设应用中涉及的区域范围较广,涉及的巡检项目也较多。从无人机技术的具体功能特点方面分析,其在电力线路巡查中的应用,主要的技术应用特点即为:准确性。通过实时的数据传输,分析相关故障点的故障现状,并有针对性地制定相应的维修策略。

3无人机电力线路安全巡检系统的关键技术

3.1建立起测区调控控制网

(1)测区控制网建设。之所以要进行测区控制网的建立,主要目的在于确保无人机所在航摄过程中能够更加精准的得到目标图像的位置以及坐标,同时能够便于后期对于图像的制作以及处理。在进行测量控制网建设过程中一定要根据实际情况来进行,要充分参照输配电线路的长短来进行。同时要确保所设置的GPS控制点能够较均匀的分布,以此来建立起相应的坐标系。(2)测区现场调控布置。在进行输配电线路全线测量过程中,一定要确保无人机拍摄到的图像具有较小的畸变,不能存在相关瑕疵。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以一定要保证设置的控制点具体位置能够得到非常清晰的图像,同时可以非常简单明了的判定立体测量方位情况,并且在进行外部控制点布设时需要确保均匀性。只有这样才能够确保通过无人机航摄所得到的图像以及数据的准确性和可靠性。

3.2地面数据处理技术

就电力线路巡检工作而言,地面数据处理技术是利用巡检设备中的红外成像仪、紫外线成像仪及POS系统等多种传感器数据进行信息融合,生成高精准度的数据成果。

3.3多途径通讯

电力线路巡查中应用无人机技术,从其技术的应用特点方面分析,多途径通讯也为主要的应用技术。从电力线路巡查方面分析多途径通讯特点的体现,主要包括语音通话,视频观察,数字数据传递,图像传递等,另外如无人机设备安装了红外热成像扫描设备,则其在实际应用中也具备热成像技术。因此分析通过多途径的通讯技术应用,保障了电力线路巡查中的完善性和可靠性。

3.4无线通讯技术

无线通讯技术与无人机的遥控测量功能、信息传递功能及跟踪定位服务功能之间具有一定的联系。无人机的遥控测量与以下因素有关:一是,无人机飞行状况的测量;二是,无人机设备参数的测量。无线通信技术可以让巡检人员对巡检设备与无人机的飞行状态进行关注。信息传递主要指的是无人机任务载荷传感器信息的传输。无人机跟踪定位功能的开发,可以让巡检人员对无人机的位置进行实时掌控,以保证无人机工作状态的稳定性。

3.5无人机航摄影像数据处理

(1)影像比例纠正。无人机所配备的相机坐标和所得影像的坐标是有差异的,所以为了确保所得影像数据的准确性需要对影像实施畸变差纠正。在进行畸变差纠正过程中所用参数主要有:主点坐标、对称畸变参数、非对称畸变参数、CCD非正方形比例系数以及CCD非正交性畸变系数。(2)空中三角测量。所谓的空中三角测量也可以称之为空中拍摄航测系统,主要就是通过测区当中较少的空间坐标地面控制点,利用区域网平差计算的方式来获取加密点的物方空间坐标以及影像的外方位元素。通过有效的空中三角测量能够有效提升测区内部加密点分布的均匀性以及加密精度的可靠性,同时能够使得航带间的转点更加密集。通过平差计算之后整个系统可以自行形成无人机所拍摄影像的加密点坐标以及外方位元素文件。(3)DEM数据匹配。文档对象模型(DOM)的实现主要是利用形成的测区地表数字高程模型(DEM)对于影像实施正射投影而形成的。从现阶段来看,绝大多数电力工程测量机构都采取的是PixelGrid软件自行生成多模型、多重叠的DEM栅格数据,以此来实现数据的匹配以及数据采集等相应操作,从而确保像方DEM点能够非常准确的切准地面。为了能够最大程度上确保所得影像的完整性和准确性,需要生成整个测量区域的像片正射影像。

结束语

综上所述,分析无人机技术在电力线路巡查及防灾减灾中的应用,涉及了多个应用方面和应用区域,具体在电力线路巡查及防灾减灾应用中的主要作用体现为安全性、多途径通信、智能控制运行、远程控制、无障碍作业。从整体技术的应用特点、能耗、作业效率、可靠性方面分析,无人机技术在电力线路巡查及防灾减灾中的应用,具备较高的经济价值和实用价值。

参考文献

[1]宁柏锋.无人机电力线路安全巡检的关键技术分析[J].计算机产品与流通,2018(04):161.

[2]彭向阳,刘正军,麦晓明,等.无人机电力线路安全巡检系统及关键技术[J].遥感信息,2015,30(01):51-57.

[3]麦晓明,刘正军,彭向阳,等.无人机电力线路安全巡检航线及任务规划软件系统设计[J].广东电力,2013,26(12):81-85.

论文作者:韦世婵

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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