无人机电力线路安全巡检的关键技术

邵文婷

摘要：无人机是一种通过无线遥控设备和控制程序操作的无人机。因为无人机具有体积小、操作简单、成本低等优点;因此，它被广泛应用于航空摄影、工程测量、救灾、测绘等领域。无人机在电力线安全巡检中的应用，可以提高电力线的安全性巡查工作效率高，降低了巡查人员的工作强度和危险性。在此基础上，本文主要分析了无人机检测技术的结构和特点，并对无人机的电特性进行了探讨通信技术、遥感技术和激光雷达探测技术在力线安全巡检过程中的应用。

关键词：无人机;电力线;安全检查;关键技术

随着我国现代科学技术的发展，人们对电力系统需求日益增加，架空输电线路工程规模也逐渐扩大。施工中的架空工程输电线路工程往往需要穿越复杂的地形和恶劣的条件和生态环境方面，借助无人机技术实现了对电力线的安全检查，以保证架空输电线路工程的质量、安全和自动化。根据无人机技术的特点，对无人机进行功率检测对关键技术进行简要分析和阐述。

一、无人机安全巡检概述

1利用无人机进行安全巡检的重要性

无人机作为一种新型的自动航测设备，具有灵敏的遥感特性技术上，采用无人机运载检测设备对电力线路进行安全巡检有效降低了检验过程中的成本和风险因素，同时对电源线进行了一天的检验通常，安全维护在一定程度上是有帮助的。无人机携带电线在安全巡检过程中，主要任务包括收集和开发复杂地形条件，多批无人机平台飞行试验重复进行，保证了电力线的系统性能力良好，构建了无人机图像和遥感数据处理平台等。

2无人机电力线主要部件的安全巡检

无人机平台及多传感器数据

采集系统作为无人机采集和数据信息采集的主要平台，子系统封装它包括无人机飞行平台、稳定平台、自主预警和避障系统，以及多路传输传感器数据采集系统和其他设备一起确保无人机在飞行中图像质量准确，获得了有价值的数据信息。

（2）数据通信链路系统

分系统主要负责接收和传输地面站的信号形成数据交互，保障地面测控站和无人机飞行平台的数据沟通。当传输速率达到4-8mbps时，可与地面测控人员一同进入线路實时数据信息传输。

（3）地面测控站

该系统包括无人机平台地面控制系统和数据编解码系统、实时数据分析系统、多传感器地面控制系统等设备。主要的用于无人机的飞行状态监测，同时对飞行过程进行感知可以对数据信息的获取方法进行控制，对获取的数据信息进行控制做基本分析。

地面数据处理系统

地面数据处理系统包括基于激励的线路廊道三维可视化系统光、红外、紫外等传感器组成的电力线安全巡检智能系统和多传感器数据预处理几何系统，主要用于数据的采集以后数据处理、应用和存储，并通过各种可视化技术实现了对输电线路缺陷、隐患的判断，从而达到对每条线路的判断并及时对安全情况进行诊断和排查。

二、无人机电力线安全巡检的关键技术

1通信技术

通信技术是无人机电力线安全巡检的关键技术。无人机发出飞行指令，调整飞行路线，控制飞行高度，无人机检测过程中拍摄的图像和视频信息将发送至号码数据中心根据中心的要求，对数据信息进行分析，及时发现电力电路的问题。因此，通信技术是直接相关的无人机飞行任务的完成。目前，通信技术主要是光纤信息技术、电力电缆通信技术和无线通信技术。电力电缆通信技术采用电力传输线作为信号传输通道，将信号加载到电源线上，实现语音、数据等信息的高度

传输速度。该通信技术相对成熟，具有较高的安全性。光纤通信技术是指利用光波作为传输载体，光纤作为传输介质媒体实现了数据信息的传输。光纤通信系统由光发射机、光接收器，光纤或电缆，中继器，耦合器和光纤连接器等。光纤通信技术具有较大的通信容量和传输能力长途电话，抗干扰性好，保密性强等优点。无线通信技术主要分为微波通信技术和移动通信技术微波通信技术是利用数字中继器进行数据信息交换，将数据信息被加载到微波载体上，并通过无线电波空间传输。移动通信技术主要是满足手机、电脑等移动终端的需求备份通信需求。目前，我国的移动通信技术已发展到在5G时代，移动通信的质量和速度都有了显著提高。这三个通信方式各有特点，相互补充。无人机电力线安装在全巡检过程中，无人机的飞行距离在一定程度上影响着通信的质量。目前，无人机通信系统主要采用波段视觉通信直接链接到距离状态的开放空间，使用Ku波段和Ka波段，当飞行达到一定高度时，选择Ka波段来减少数据信息损失。目前，无人机通信技术已不能满足远程通信的需要飞行任务的要求，使得无人机在线检测技术需要提高通信技术研究。

2遥感技术

遥感技术是利用电磁波原理，将各种遥感设备向远距离目标发出辐射和反辐射电磁信号对电磁波反射的信号进行分析、处理，最终形成图形如（不同的物体辐射和反辐射信息是不同的），则上一套用于探测和识别地面建筑物、树木和矿物的系统关闭技术。遥感技术可以根据不同的电磁波谱段进行划分分为可见光遥感、红外遥感和紫外遥感技术。可见光学遥感技术主要针对波长在0.4 - 0.7米之间的可见光。感光元件采用光敏橡胶或光电探测器。但是这种遥感技术只能在白天使用，才能获得较高的地面分数区分率。红外遥感技术按其波长可分为近红外遥感技术，中红外遥感和远红外遥感。近红外遥感该技术主要针对波长为0.7 ～ 1.5米的红外光和中红外光遥感技术主要针对波长1.5 ～ 5.5米的远红外波段红外遥感技术主要针对5.5 ～ 1000米的红外波段光。红外光敏技术不受时间控制，可以实现夜间工作。多普勒段遥感技术主要是利用几个不同的谱段同时对一个目标进行遥感在区域内进行遥感，获取各公共段对应的信息。通过结合不同段的遥感信息，可以获得更多的目标更全面的信息。紫外遥感技术主要用于波长0.3 ～使用环境紫外线进行紫外线摄影，你可以得到信息。将会离开传感器技术在无人机在线检测中的应用可以根据实际情况进行结合遥感技术，收集空间云数据信息，自动态获取建筑空间面积、河流、植被等信息。没有一个人机载电脑绘图软件也可以用来捕捉相机线修正，并利用点云分割来实现数据信息的处理，提取地面建筑物、植被、河流和道路交通等数据信息采用几何模型对图像进行几何校正和辐射校正，消除了部分误差有效的信息，留下有价值的信息。

3激光雷达探测技术

激光雷达探测是将激光信号发送到目标的过程。激光信号将被探测对象的信息用原发反射回来通过对信号进行比较分析，可以得到检测对图像的位置、距离、方位、速度和形状等参数。激光雷Dar技术使用激光束进行检测，可以达到非常高的分辨率，同时跟踪多个目标，速度分辨率可达10m /s范围内。激光雷达探测技术具有良好的隐蔽性和较强的抗干扰能力。激光发射系统的孔径比较小，可接受的面积也比较小带有其他干扰信号的接收机不易进入。激光雷达探测器可以实现零高度的工作，即使是近距离的物体也可以吗实施调查。激光雷达探测系统所用设备体积小，质量好重量轻，适合无人机在线巡逻要求。激光雷达探测技术能否获得高精度、高密度的云空间数据信息，并利用高数码相机的分辨率为照相，然后使用电脑软件获取相机的数据信息，建立一个三维模型，然后发现电源线道路故障的位置、距离和方向可以提高线路检测的效率而质量，不需要检验人员一副线检验，即可完成巡检任务。

4控制技术

小型无人机重量轻，在飞行中易受攻击由于风的影响，线路偏航，无法完成检查任务。因而，无人系统的控制能力需要加强，即使无人机已经飞行在过程中出现偏差，无人机的自动控制系统也可以根据预先设定的路线和方向调整无人机，使其无人驾驶机器恢复到原来的位置。目前，无人机的控制技术还不成熟不够完善，无法实现自动调节和控制。无人机控制技术这是当前无人机巡逻技术研究的重点和方向。

三、结论

在无人机技术被用来提高检查可以减少工作人员的工作量，也有一定的好处的检验效率，相关的研究数据表明，促进检验的效率可以从根本上提高电源的效率，减少故障的发生，等等;为电力企业的发展;无人机的技术在中国是非常重要的，有利于提高人们的生活质量。