低空无人机测绘技术在输电通道巡检中的应用

低空无人机测绘技术在输电通道巡检中的应用

武斌

内蒙古超高压供电公司   内蒙古呼和浩特市 010080

摘要：随着社会不断的发展，电力需求不断增长，这也促进了电网规模的扩展。输电通道大多处在较为恶劣的环境中，外部影响因素较多，利用传统人工方式对输电通道进行巡检很难满足当前输电通道快速排查、影像取证的需要，因此需要采取现代技术解决这一问题。将低空无人机测绘技术应用到输电通道巡检中，可以自动对地测绘摄影，可以实现大比例尺输电通道照片的自动拼接和正射影像的自动化成像，进一步提升巡检效果。

关键词：输电通道巡检；低空无人机测绘技术；应用

引言

随着我国电力行业的快速发展，输电线路的数量和规模不断增加，对输电通道巡检的需求也日益增长。低空无人机测绘技术作为一种新兴的巡检手段，在输电通道巡检中具有巨大的应用潜力。

1低空无人机数字摄影测量系统概述

（1）系统的基本构成。低空无人机数字摄影测量系统属于综合系统，涉及多个部分，主要包括无人机平台、地面站、任务载荷、C2链路、影像数据处理与测绘成果制作子系统等。无人机平台作为该系统的基础部分，其包括全球定位系统（GPS）、实时动态载波相位差分（RTK）、动态后处理（PPK）等模块。低空无人机数字摄影测量系统可以通过高分辨率数码相机、多光谱成像仪、红外成像仪、激光扫描仪等进行影像摄取，针对不同类型任务可以采取相应的配置。另外，低空无人机数字摄影测量系统的重要任务之一是对所摄图像进行拼接处理，所以需要利用影像数据处理与测绘成果制作子系统来进行图像处理以及测绘成图。（2）无人机类型选定。在选定无人机类型时，一定要充分考量测绘的对象、测绘范围、测绘时间段以及无人机性能等。同时要根据输电通道巡检的总长度、巡检区域的环境特点、作业的具体时间、制图的精度要求等来选定无人机类型和具体的任务载荷。对于距离较短、可以实现良好通信的输电通道，在成像质量要求较高的情况下，主要采取配置RTK技术的多旋翼无人机进行低空摄影。（3）适用性分析。开展输电通道巡检根本目的在于获取相应影像，以展现输电通道及其周边的具体情况，通过这些影像能够清晰反映输电通道及其周边存在的安全隐患。在具体应用时，固定翼无人机受限较多，如审批周期较长、技术要求高，测绘现场的布设过于复杂，操作难度较高。同时后续图像处理时间较长，需要进行较为细致的成图调整，且图像辨识度和清晰度难以保证。

2传统巡检方式的问题

（1）人工巡检效率低下：传统的输电通道巡检依赖人工穿梭于复杂地形、大跨度的电线区域，这种方式效率较低，且耗时较长。（2）安全隐患较大：人工巡检需要工作人员在输电线路附近进行实地查看，存在极大的安全隐患。尤其是在高山、峡谷等地形复杂的区域，巡检人员容易发生意外。（3）巡检数据准确性不足：人工巡检过程中，由于人员操作、主观判断等因素，可能导致巡检数据的准确性受到影响。（4）无法实时监测：传统的人工巡检方式难以实现实时监测，无法及时发现和处理输电通道中的潜在问题。

3低空无人机测绘技术在输电通道巡检中的应用策略

3.1无人机选型与配置

无人机在电通道巡检中的应用已经越来越广泛，其优势在于能够快速、高效、安全地完成对输电线路的巡检任务。而在无人机选型与配置方面，稳定性、可靠性和续航能力是至关重要的因素。首先，无人机的稳定性是其能够在复杂环境下正常工作的基础。在输电通道巡检中，无人机需要能够在风速、温度、湿度等环境条件下保持稳定的飞行状态。因此，选择具有先进飞行控制系统和大功率电机驱动系统的无人机是必要的。此外，无人机的抗干扰能力也是衡量其稳定性的重要指标，应选择具有较强抗干扰能力的无人机，以保证在复杂电磁环境下仍能正常工作。其次，可靠性是无人机在输电通道巡检中的安全保障。无人机在巡检过程中可能会遇到各种突发情况，如电池故障、传感器失效等。为了确保无人机在遇到这些问题时能够及时采取措施，避免发生意外事故，选择具有冗余设计和高可靠性的无人机是十分重要的。

3.2巡检任务规划

随着科技的发展，无人机在输电线路巡检领域得到了广泛的应用。无人机巡检具有高度灵活性、实时性和准确性，可以有效降低巡检成本，提高输电线路的安全性和稳定性。在无人机巡检过程中，任务规划起到了关键作用。任务规划主要包括无人机飞行路径、巡检频率、巡检时长等，根据输电线路的地理位置、地形地貌、气候条件等因素，制定合理的巡检任务规划，以确保无人机巡检的高效性和准确性。首先，无人机飞行路径的规划至关重要。合理的飞行路径可以确保无人机在有限的时间内覆盖到输电线路的每一个角落，提高巡检效率。无人机飞行路径规划需要考虑输电线路的走向、地形地貌、周边环境等因素，以避免飞行过程中遇到障碍物，确保无人机的安全飞行。

3.3数据采集与处理

随着我国技术的不断发展，其在巡检领域的应用也越来越广泛。无人机在巡检过程中采集到的数据类型丰富，主要包括图像、视频、地形地貌等信息。这些数据对于巡检结果的准确性具有至关重要的作用，因此，对采集到的数据进行及时有效的处理显得尤为重要。数据处理是无人机巡检过程中的关键环节，主要包括图像增强、特征提取、缺陷识别等环节。图像增强技术可以提高图像的清晰度和对比度，使得检测人员能更好地观察到设备细节，从而提高巡检的准确性。特征提取则是从图像中提取出具有代表性的特征参数，便于后续的缺陷识别。缺陷识别则是通过对处理后的图像进行分析，准确判断出设备存在的缺陷和隐患。在完成数据处理后，对于发现的缺陷和隐患，应及时反馈给运维部门。运维部门根据反馈信息，可以制定相应的整改措施，从而确保设备的正常运行和安全。

3.4无人机巡检技术研究与创新

无人机巡检技术在近年来得到了广泛关注和应用，尤其在输电通道巡检领域，其优势愈发凸显。为了进一步提高无人机在输电通道巡检中的应用效果，我国科研团队不断深入研究和创新无人机巡检技术。本文将从传感器技术的升级、人工智能算法的优化以及无人机自主飞行能力的提升等方面展开论述。首先，传感器技术的升级是提高无人机巡检效果的关键。随着传感技术的发展，无人机可以搭载更高精度的传感器，如高清晰度摄像头、红外线探测器、激光雷达等。这些传感器在无人机巡检过程中，可以实时采集线路设备的状态信息，为无人机提供准确的数据支持。此外，新型传感器的应用还能实现多光谱、多角度、多距离的巡检，进一步丰富巡检数据，为无人机智能识别和分析问题提供有力依据。其次，人工智能算法的优化对于无人机巡检技术具有重要意义。通过对现有算法的改进和升级，无人机可以在海量巡检数据中快速准确地识别出异常情况。当前，深度学习、图像识别、大数据分析等技术在无人机巡检领域得到了广泛应用。未来，随着人工智能算法的不断优化，无人机巡检技术将更加智能化、高效化，为输电通道的安全稳定运行提供有力保障。

结语

低空无人机测绘技术在输电通道巡检中的应用策略包括无人机选型与配置、巡检任务规划、数据采集与处理、巡检结果评估与分析、无人机巡检与人工巡检的协同作战以及无人机巡检技术研究与创新。通过优化应用策略，无人机巡检技术在输电通道巡检中具有广阔的应用前景。

参考文献

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[2]李乐依.基于遥感卫星光学影像的输电通道巡检技术研究[D].北京：华北电力大学，2019.

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