无人机智能检查关键技术1

1.1图像数据处理技术

现阶段，可见光影响处理技术是无人机电力检测目标检测的主要研究方向。依托深度学习技术的深度应用，通过人工设计特征提取的机器学习图像目标检测方法或基于深度学习技术的特定目标检测算法，实现系统自动识别无人机航拍图像的电力设备缺陷，部分技术手段可达到90%左右的检测准确率。但由于输电线路电力部件型号多样，不同类型设备的外观存在一定差异，需要完善的电力检测图像样本库或人工智能深度学习算法进一步创新突破才能实现对所有设备缺陷的准确识别。除了可见光影响处理技术外，红外影像和紫外检测技术在无人机检测中也有一定的技术应用，但由于技术研发和成本投入高，这类商业应用存在一定的推广瓶颈。

1.2自主巡航技术

自主巡航技术是实现无人机自主巡航的核心技术，传统上分为人工教学、建模和定位技术两种，教学路线学习技术主要人员在检查过程中设置准确的位置和姿态信息，无人机存储相关信息后，无人机根据预设信息独立检查。但由于该技术主要由北斗和北斗和GPS民用无人机定位精度误差为2~10m，在电力检查过程中，需要面对复杂多变的航道环境。同时，根据电网检查工作规范，无人机需要与线路保持10m以上安全距离，现阶段主流主要采用RTK实时动态载波相位差分定位技术，即利用激光雷达扫描精度高、数据处理快、数据采集多样等优点，获得激光点云，实现三维地图构建，结合人工智能深度学习算法实现独立巡航。随着AI技术，边缘计算，5G随着现有人工教学和高精度定位技术的快速发展，借助高效智能识别无人机，可以根据设备结构和实际环境选择合适的拍摄距离和拍摄角度，实现无人机的自主巡航“一键巡航”。

1.3续航

目前输电线路巡航无人机主要是小型多旋翼型号，小型无人机占主要部分，小型无人机寿命基本为1h在此期间，电池需要频繁更换，电池寿命已成为限制无人机独立电池寿命的主要问题之一。目前解决电池寿命问题的两个主要方向是移动和固定巢。移动机巢是一个相对成熟的无人机载体平台，根据特定的检查任务设置相应的飞行轨迹，无人机根据任务设置，根据既定路线完成线路检查任务，任务自动返回移动机巢，充电或人工更换，通过移动车初步处理数据传输到检查监控平台。这种检查方法在一定程度上解决了无人机续航问题，由于车辆平台具有一定的通信中继、边缘计算等功能，实现了无人机半自动蛙跳检查。固定机巢一般安装在供电站或固定线路塔杆上。无人机根据检查任务自动起飞，完成检查任务后自动降落到机巢充电。同时，通过机巢对初始数据进行处理，并将数据上传到检查监控平台。该模式最大限度地实现了无人机的自主智能巡航，但由于供电站间距过大、塔杆承重和塔杆机巢充电问题，这种无人机自主巡航模式需要进一步解决无人机塔杆机巢充电和安装成本问题。虽然有研究试图通过光伏、风能、微波供能和激光供能来解决这一问题，但光伏和风能存在一定的不稳定性，目前微波供能和激光供能效率较低，无法充分解决现有问题。

2输电线路巡检无人机巡检内容

2.1正常巡检

正常检查是为了保证输电线路的稳定运行，相关人员需要制定定定期的线路检查计划，并根据检查计划的任务配备相应的设备对输电线路进行多项目检查。例如，可见光检查是及时发现输电线路各部位的可见异常和隐患；红外温度检查是对输电线路各连接部位或焊接部位的异常加热情况的检测。

2.2故障巡检

输电线路发生故障后，在故障原因、故障点位置等调查过程中，可根据保护动作信息划定故障点的可疑区段和位置。然后，无人机备相关故障检查设备，有目的地对可疑段进行故障调查。同时，在故障检查过程中，要根据输电线路的实际运行情况，合理扩大故障检查范围，加强对线路整体故障隐患的检查。

2.3特殊巡检

特殊检查是根据输电线路运行及其外部环境的实际情况进行的有针对性的检查工作。主要包括以下几个方面：一是鸟害巡检。大部分输电线路通过山野架设，多为高塔架设，成为鸟类筑巢的绝佳场所。为了避免鸟巢对线路稳定运行的影响，需要根据当地鸟巢和迁徙特点，在鸟巢早期进行无人机检查驱逐鸟类，在鸟巢后期进行鸟害检查，加强对鸟害区段线路运行的控制。二是外破检查。当输电线路通道周边区域发生市政道路建设、挖掘土方等外部破碎因素，可能干扰线路运行时，需要使用无人机进行线路外部破碎检查，加强对线路图像数据信息的掌握，有效防止外部破碎隐患的发生。三是防山火检查。在输电线路通道中，可能有较多的植被，导致其防山火压力较大。根据当地环境特点和森林火灾危险等级，对无人机和森林段线路进行全面检查，确保及时发现山火隐患，避免山火对线路稳定运行的危害。四是灾后巡查。大多数输电线路都是在山上架设的。当山体滑坡、地震等灾害发生时，人力往往很难在第一时间到达灾区进行线路维护。因此，需要使用无人机携带检查设备，及时获取灾后线路现场的视频和图片，首次掌握灾后线路设备的损坏，为灾后重建奠定基础。第五，树竹检查。春夏季节，受树竹快速生长的影响，输电线路容易受到影响，导致树竹放电跳闸故障。无人机可配备激光雷达或测距检测设备，快速排查树竹隐患，实时掌握线路运行环境。激光雷达检测设备可对输电线路和通道环境进行三维建模，提高检查人员环境评价和运维决策的准确性；激光测距主要测量树障与线路之间的距离和跨越距离，为后期线路通道管理和清除提供可靠依据。第六，红外检查。在输电线路运行中，由于运行时间过长、运行负荷压力过大等因素，设备老化、发热异常。无人机配备红外成像仪进行红外检查，可有效解决线路异常发热的隐患，避免线路损坏造成事故。在无人机红外检查中，有效解决了人工手持红外温度计检的携带困难和测量困难，特别是加快输电线路检查的恶劣条件和高海拔，可实现快速测量诊断，大大提高了检查效率。

3结语

保持输电线路运行的稳定性是保证供电系统安全可靠运行的重要前提。随着无人机技术的快速发展，无人机在输电线路检查中的应用可以有效提高检查效率，提高检查工作的准确性，降低检查难度，解放劳动力，进一步提高检查工作的经济和社会效益。因此，无人机在输电线路上具有广阔的应用前景，不断加强无人机技术的应用和探索，完善无人机输电线路检查工作系统，对促进电力运行系统的发展具有重要意义。