初探输电线路无人机巡检实时通信技术

初探输电线路无人机巡检实时通信技术

禤洪泉,黎山平,陈积昊

南方电网广西贵港供电局，广西壮族自治区贵港市，537100

摘要：伴随着国家的实力越来越雄厚，我国的电网发展也越来越快，其规模在逐渐地扩大，以往使用人工的方式对高压输电线路、以及特高压输电线路的巡视检查工作已经无法满足现阶段输电线路巡视工作的需求。而无人机本身具有着体积不大、便于远程操作、以及可以实时监控和数据信息收集的优势，还能够搭载高清数码相机、感应传输设备等等，能够有效地对输电线路进行全面的巡视，提升巡查工作的效率。基于此，本文对无人机巡检技术，以及输电线路无人机巡检系统中常用的几项实时通信技术进行了分析。

关键词：输电线路；无人机巡检；实时通信技术

引言

一般情况下，输电线路的运行范围都比较大，需要经过各种不同的复杂地形，而且在运行的过程当中，还很容易受到外界因素的影响，出现导向下垂、绝缘皮受到侵害等问题，进一步地导致输电线路出现短路、引起输电线路着火等等。因此，为了保障输电线路的安全正常运行，相关的部门需要对其进行巡查，借助这种方式规避线路出现故障问题。但是，以往的人工检查方式成本比较高，而且有一些复杂的地形，单纯的人工无法对其进行巡视，所以，相关部门应当对无人机加强重视。将无人机应用在线路巡检工程中，不仅能够解决复杂地形对巡视工作的制约，还能够有效地提升巡检工作的质量与效率。

一、无人机巡检技术

无人机巡检技术实际上就是将可见光红外热像仪器、高清数码相机、感应传输设备等设计在无人机内部，借此对输电线路进行巡检行为，保障输电线路的安全运行，排查输电线路的问题原因的一种新型巡检技术。无人机巡检系统发中包含了多个系统，分别是无人机分系统、任务系统、以及综合保障系统，而无人机分系统的主要功能是给无人机发布遥控飞行任务，进一步地完成相应的巡逻检查的任务[1]。任务系统主要是依据巡逻检查的根本目的，收集飞行路线中的输电线路信息，并对其进行检查测试的功能，主要是由光电吊舱、地面控制等结构组合而成。最后则是综合报账系统，这一系统相当于工作站点，能够有效地给工作中的无人机提供电力、以及车辆运输等等[2]。

二、实时通信技术在输电线路无人机巡检中的应用

要想实现无人机输电线路的巡逻检查工作，相关的工作人员就应当对通信技术加强重视。控制无人机的系统会依据已经设定好的巡逻检查任务，对无人机发布飞行的命令，并且还能够依据任务信息调整无人机的飞行路线，控制无人机的飞行高度。然后再借助无人机吊舱中的高清数码相机、感应传输设备拍摄相关的图像以及采集视频信息，将这些信息内容传输到数据库当中。数据库在接收到信息后，会对其进行分析，排查出输电线路系统中存在的主要问题是什么，依据问题的具体情况，采取相应且有效的方法进行修复控制，进一步规避输电线路的故障情况严重、范围扩大[3]。由此可以看出来，实时通信技术在无人机巡检中意义非常，其关系着无人机中不同系统的联系与信息交换，甚至决定着无人机巡检任务能否顺利完成。在现阶段，无人机巡检实时通讯的技术主要分为以下几种。

（一）无线通信技术

无线通信技术的本质时借助电磁波信号，能够在传输空间当中进行自由传播的特征，进而对信息交换的一种方式。在最近的几年中，无线通信技术在我国的信息通信行业中发展的势头很猛，能够实现人民群众在移动的过程当中还能够继续进行通讯，所以，无线通信技术也有一个别名，那就是移动通信技术。无线通信技术的原理是借助无线互联网中传输信息的通道分成数量不等的小型信息传输通道，借此将信息数据在最短时间内转化，以及对互联网资源的控制管理，有效地提升无线通信技术对规模不大、但是效率比较高的数据信息进行传输。在无线通信技术中，还包含了两个内容，分别是微波通信、以及卫星通信，无线的电波信号实际上就是微波的表现形式，其可以将信息数据传输到离信息发出距离千米左右的位置，是一种较为理想的传输方式，不过，微波传输有一个无法忽视的特征，那就是其频带比较宽，能够容纳通信的空间也很大，所以微波通信在传输信息数据的过程中，需要设置一个中转站，借助中转站来进行数据信息的互换与传输，最后在将信息数据加载到相应的媒介上，借助电波空间进行信息数据的传输。而卫星通信则是将能够通信传输信号的卫星作为中继站，借助其对地明面上最少两个或者是多个的移动目标之间建立的一种微波通信。其在无线通信中的优势非常强，不仅通信网络的覆盖率强、覆盖面积大，其通信容量也不可小觑，传输质量非常稳定优质、组装也非常的便捷。不仅如此，卫星通信最大的优势便可以真正意义上的实现无视距离进行沟通，真正意义上地实现全世界网络的无缝连接[4]。再者，相关的工作人员在健身卫星通信地面站的时候也不会受到地理条件的限制，即便是发生了核爆炸等情况，也不会对卫星通信造成什么恶劣的影响。但是，卫星通信技术也不是十全十美的，其缺点在于传输信息的时候有延迟性的特点，有时还会出现回声效应，发生这种情况的主要原因在于无线电波在自由空间中传输数据信息的时候，要先从地表信号站中发送到卫星，卫星接收到传输信息以后，再将其传输到地球上的无线通信设备，以此导致了卫星通信有时会出现延迟等情况。无线通信技术不需要设置电缆等传输媒介，只需要建立标准高度的天线，就能够实现规定范围的信息传输，其建设成本也比较低，建设时长比较短，适应性能更是优良，但是，无线通信网络在进行数据信息传输的时候，很容易受到外界因素的影响，如果通信目标或者是传输点之间有障碍物等情况，就会造成通信质量低下的情况，其次，无线通信技术的保密性也不强，很容易泄漏相关的传输信息、理论上来说，无线通信的距离应该在二百米到六千米左右，但是在时间的时候发现，其很容易受到外界因素的影响，无法时效内理想中的传输距离，更无法实现高质量的信号传输。

（二）电力电缆通信技术

电力电缆通信技术的本质其实是借助高压、中压电力线、低压配电线等等，将其设置为进行传输的媒介与载体，使用其进行语言信息数据传输的一种通信方法。这种通信方法的原理是将正在加载语言信息数据的高频，在电缆电力上进行加载，然后再借助电缆电力传输过程中接受的适配器，将加载在电流当中的高频分离出来，最后再将分离出来的高频传输到互联网计算机上，借此达到传输语言信息数据的目的。不过，虽然电缆电力能够通信的容量比较大、传输语言信息数据的时候也比较稳定，保密性非常强，基本不会轻易地受到外界因素的影响与干扰，但是借助电缆电力进行通信的成本却非常高，相关的工作人员要在需要进行语言信息传输的范围内，大量的铺设电缆，这样才能够保障通信的畅通无阻，可中国地大物博，若是完全借助电力电缆进行通信传输，其中使用的成本即便是对国家来说，也是一笔不小的负担。

结语

总而言之，在输电线路巡视的工作中应用无人机是一项非常有效的举措，其可以解决以往人工在这一工作中的问题和限制，但是，现阶段的无人机通信技术还不是非常健全，所有技术都有着不同的缺点与不足，因此，相关的工作人员应当对其通信技术进行进一步的研究，借此有效地提升无人机巡视检查的通信质量与距离。

参考文献：

[1]周亮,李文波.无人机巡检输电线路技术及应用实践微探[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术:00101-00101.

[2]李昊,武曙光,余德荧,等.基于网络RTK的无人机高精度定位模块设计与验证分析[J].测绘科学技术,2022,10(3):10.

[3]周佳幸.无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2016(11):00273-00273.

[4]董伟.输电线路无人机巡检路径规划研究及应用[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2016(11):00099-00100.