基于VR技术的无人机电网巡检应用分析

2020-12-05国网天津市电力公司宋国旺

电力设备管理 2020年2期

国网天津市电力公司宋国旺

无人机技术在民用市场中的开放与应用，是在现代社会经济与科学技术快速发展环境下实现的，并且在各行业领域中发挥了非常显著的作用和影响，从而也推动了其在电网系统及其工作开展中的有效运用，尤其是在电网运行巡检工作开展中，无人机技术的应用及其作用发挥十分明显。下文将通过对VR技术及其概念的分析，结合VR技术与电网无人机巡检系统的有效结合设计与工作应用原理，对基于VR技术的无人机电网巡检应用进行研究，以供参考。

1 VR技术及其概念分析

VR技术即虚拟现实技术，是一种能够进行虚拟世界创建和体验的计算机系统技术，该技术的本质和内涵实际上就是通过对计算机图形系统以及各种现实、控制接口设备等的综合利用，以计算机为平台实现可交互的三维环境生成，以为用户提供具有沉浸感的身临其境体验和感受的一种技术，它在一定程度上与3D技术具有较大的类似性。当前VR技术在各行业领域中的开发与应用较为广泛，基于VR技术开发研制的VR设备及其类型也较为众多，尤其是VR眼镜、VR头盔设备等，利用上述设备能够在一些VR视频以及VR游戏中获得与游戏或视频场景更加贴合的体验和感受，带给身临其境的感觉。

2 基于VR技术的无人机电网巡检系统及其工作原理分析

根据上述对VR技术及其概念的分析，在电网巡检工作开展中，将VR技术与无人机电网巡检技术相互结合，以进行基于VR技术的无人机电网巡检系统开发和设计，是当前该领域研究和关注的重要问题。结合VR技术与无人机电网巡检的结合应用情况，以某电网无人机巡检系统为例，其在进行无人机电网巡检系统开发与设计中，就针对VR技术及其与无人机电网巡检的结合运用进行了研究与开发设计，其中，全景视频拍摄与VR设备支持功能是该电网巡检无人机的主要功能特征。与传统电网巡检无人机相比，上述的某新型电网巡检无人机中的全景视频拍摄功能实现，一般需要无人机进行电网巡检过程中在悬停状态下利用旋转机身或是云台实现全景视频及照片拍摄，并且其全景拍摄图片一般包含水平方向照片8张和向下45°方向照片8张、垂直方向的照片1张等，共17张包含各个方位的全景图片素材，对拍摄获取的图片素材利用相关的软件制作系统将其制作形成相应的全景照片，以满足电网巡检无人机的全景图片拍摄功能。

其次，上述某新型电网巡检无人机在电网巡检过程中，进行全景视频拍摄是利用在无人机的四个螺旋桨和机身底部分布的共5个摄像镜头在电网巡检过程中实现无人机的360°全景视频拍摄功能满足，对无人机拍摄的视频资料利用其中的内载视频拼接处理技术在较为复杂的计算方法处理下，满足其全景视频拍摄功能需求。对电网巡检无人机所拍摄获取的全景影像资料，可利用卫星通信技术向VR眼镜设备中传输，这时通过进行VR眼镜佩戴就能够对电网巡检无人机所拍摄的全景影像进行实时观看，以了解电网巡检情况，对电网的实时运行状态及其运行中存在的问题进行有效判断和处理，以确保电网的安全、稳定运行。

结合上述对某配置有全景视频拍摄和VR设备支持功能的新型电网巡检无人机及其主要功能的分析，该无人机设备在电网巡检应用中，由巡检人员进行设备连接完成后，通过进行VR眼镜或VR头盔设备佩戴后即能够实现对无人机飞行姿态与参数调整基础上的对电网运行情况进行各个角度进行巡检观察，以对电网运行中存在的问题和隐患进行及时察觉，为电网安全稳定工作运行提供支持。

3 基于VR技术的无人机电网巡检应用分析

首先，利用基于VR技术的无人机进行电网巡检工作开展，能够通过无人机的飞行巡检从各个角度对电网运行状态进行观察和分析，以实现对电网运行的巡检管理，并且其巡检方式更加安全。电网巡检过程中，由于传统的电网巡检无人机需要在靠近导线或电网设备情况下对电网运行进行有效巡检，多通过目测或者是对无人机传输画面的分析，对无人机和导线或电网设备的距离进行判断，并且在进行距离判断中的准确性也存在较大不足，进行电网巡检应用容易因无人机对线路或设备的碰触等导致其出现损坏，不仅对无人机在电网巡检中的正常使用产生影响，而且会引起电网事故发生，而当前市场上利用VR技术与电网巡检无人机结合开发的能够自动躲避障碍的无人机设备，其在对电网运行进行飞行巡检时能够自动对飞行路线上的障碍进行识别和躲避，并在此基础上加入VR技术，进行功能更加完善且性能突出的无人机开发，通过VR技术支持以立体的感官画面使巡检人员在身临其境的感受和体验下，对其所处位置及距离等进行准确判断并进行电网巡检应用，其作用优势必然更加显著。

比如，在进行出现区域性灾害现场的电网巡检工作开展中，受山洪、大风或雨雪等自然灾害情况影响会对电网输电线路产生相应的破坏影响，导致电网故障产生，而对这种情况，电网巡检工作人员在自然灾害作用发生后无法第一时间达到现场，并且在进行电网巡检与故障恢复中因对输电线路故障的不确定性等，也会导致其工作危险性较高，而为满足灾害现场区域电网线路的正常供电与运行恢复，就可以采用配置有VR技术设备的电网巡检无人机，通过其对事故现场电网开展巡检，以快速确定电网故障情况，并采取有效措施促进其供电运行恢复。

其次，无人机进行电网巡检应用中，能够利用卫星通信进行拍摄画面传输，并根据画面进行电网运行监测与设备状况判断，但单纯依靠传统无人机所拍摄传输的单一平面画面对电网运行情况进行判断，容易导致电网运行中一些轻微状况及隐蔽性问题难以察觉，从而影响对电网运行判断的准确性，不利于电网巡检质量和效率提升，而基于VR技术的电网巡检无人机能够更加快速与准确的对运行故障和缺陷进行发挥，并在很大程度上节省了人力成本，提高电网巡检的效率。

比如，电网巡检过程中，如果电网线路上存在杂物对检修线路形成遮挡，就极易引起电网故障点存在，针对这一情况，采用传统的无人机进行的电网巡检时并不能很好的对该故障点进行检测呈现，导致其检测效率及工作效果明显降低，但如果采用配置有VR技术设备的电网巡检无人机，其进行电网巡检能够通过角度调整和间距设置等，对电网巡检区域进行快速、全面和准确观测，并在相应的观测分析基础上对电网故障进行判断，为电网巡检与维护提供支持。

此外，基于VR技术的电网巡检无人机，其在电网巡检应用中，随着有关技术的不断发展与应用实现，能够通过对初期的无人机遥控手柄操作进行不断改进和完善，直接利用VR设备对操作者头部动作的接收和识别实现智能飞行检测，从而促进基于VR技术的无人机在电网运行飞行巡检中操作更加便捷、高效，其检测效果也更为突出。