胡明

廈門(mén)億力吉奧信息科技有限公司 福建 廈門(mén) 361001

引言

無(wú)人機(jī)因其自身優(yōu)勢(shì)而在電力線(xiàn)路中得到廣泛應(yīng)用，人工線(xiàn)路工程的不足得以彌補(bǔ)，促進(jìn)了線(xiàn)路工程質(zhì)量與效率的提升，工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度及安全風(fēng)險(xiǎn)都得以降低。在電力線(xiàn)路中對(duì)于無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，需要保證作業(yè)流程的規(guī)范化，確保作業(yè)方法合理，從而為電力線(xiàn)路的安全可靠運(yùn)行提供支持。

1 運(yùn)用無(wú)人機(jī)的工作原理及工作內(nèi)容

無(wú)人機(jī)可以應(yīng)用的地方非常廣泛，它常常幫助人們完成那些較為危險(xiǎn)、工作難度較高的特殊任務(wù)，大大提高了監(jiān)測(cè)、收集資料的工作效率，也提高了數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)度。將無(wú)人機(jī)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)工作中，首先是利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行高空拍攝來(lái)收集原始的圖像資料。無(wú)人機(jī)拍攝的畫(huà)面一般有較高的還原度，偏差小、精確度高、時(shí)效性強(qiáng)，其拍攝的圖像資料可以作為環(huán)境保護(hù)工作開(kāi)展的第一手基礎(chǔ)資料，完全能夠滿(mǎn)足下一步工作安排的需要。然后根據(jù)數(shù)字?jǐn)z像的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，完成對(duì)檢測(cè)區(qū)域的數(shù)據(jù)處理，進(jìn)一步建立數(shù)字環(huán)保平臺(tái)。通過(guò)構(gòu)建三維的立體場(chǎng)景，模擬出電力線(xiàn)路、變電站項(xiàng)目的運(yùn)行情況，有針對(duì)性制定出相應(yīng)的環(huán)保措施。最后通過(guò)完成對(duì)影像等資料的分析工作，可以得到相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)結(jié)果和分析報(bào)告。將無(wú)人機(jī)運(yùn)用于電力工程的實(shí)踐過(guò)程中時(shí)，往往是運(yùn)用其提供的影像資料進(jìn)行分析，從而制訂出合理的實(shí)施方案。比如電力施工在確定施工范圍的時(shí)候，為了減少檢測(cè)過(guò)程對(duì)周?chē)脖坏钠茐?，也為了落?shí)環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，在此過(guò)程中完全可以通過(guò)無(wú)人機(jī)來(lái)獲取相應(yīng)的影像資料，通過(guò)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)來(lái)制定合理的保護(hù)措施和實(shí)施方案[1]。

2 當(dāng)前電力線(xiàn)路巡視現(xiàn)狀

2.1 愈發(fā)復(fù)雜的巡視環(huán)境

如今我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，覆蓋了我國(guó)大部分地區(qū)。然而需要注意的是，許多電力線(xiàn)路分布于野外，有著極為復(fù)雜的地理環(huán)境以及惡劣的氣候。比如，我國(guó)西北多為丘陵和山地，大部分電力線(xiàn)路都被敷設(shè)于這些地形頂部，同時(shí)大部分桿塔都被設(shè)置于無(wú)人區(qū)，這對(duì)于巡線(xiàn)人員而言，除了查找較為困難，還要面對(duì)各種惡劣氣候的威脅。

2.2 人工查找故障點(diǎn)存在困難

①大部分電力線(xiàn)路分布野外，其處在的地形較為復(fù)雜，同時(shí)有著較遠(yuǎn)的視距，這就需要人工借助走線(xiàn)或者帶電登桿塔的方式展開(kāi)檢查，除了降低了查找效率，更嚴(yán)重威脅著巡線(xiàn)檢修人員的安全。②在以往人工巡線(xiàn)查找故障點(diǎn)的過(guò)程中，重點(diǎn)是借助望遠(yuǎn)鏡以及經(jīng)緯儀甚至肉眼查找故障點(diǎn)范圍。這種方式只有在查找有明顯故障點(diǎn)時(shí)有較好效果，一旦視距過(guò)遠(yuǎn)或者故障點(diǎn)較為模糊，以上方式便很難查找到故障點(diǎn)，且不能確保查找工作的精準(zhǔn)度，這對(duì)故障的及時(shí)排查與解決是極為不利的[2]。

3 無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在電力線(xiàn)路工程中的應(yīng)用

3.1 布設(shè)像控點(diǎn)要點(diǎn)

該電力線(xiàn)路工程區(qū)域由于存在池塘以及山地等特征點(diǎn)不明顯的復(fù)雜地形條件，且山地林木比較茂盛，因此在航攝測(cè)量影像中難以獲得充足的明顯特征點(diǎn)數(shù)量，同時(shí)也會(huì)對(duì)特征點(diǎn)分布的均勻性產(chǎn)生不利的影響，所以在本次攝影測(cè)量工作中采取的是先利用Google Earfh在電力線(xiàn)路工程的設(shè)計(jì)路基上進(jìn)行控制點(diǎn)分布設(shè)計(jì)的像控點(diǎn)布設(shè)方式，然后在平地區(qū)域采取在平坦穩(wěn)定地面噴涂十字的方式來(lái)進(jìn)行像控點(diǎn)的作，而在存在大量覆蓋植被的區(qū)域則采取將白色塑料固定在植被上，然后噴涂十字標(biāo)志的像控點(diǎn)布設(shè)方式。在通過(guò)人工外業(yè)作業(yè)進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)的過(guò)程中，要同時(shí)配合GPS技術(shù)來(lái)提高像控點(diǎn)布設(shè)的精度，并確保像控點(diǎn)布設(shè)均勻，且其數(shù)量能夠滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量的實(shí)際需要。

3.2 航攝計(jì)劃編制

如果無(wú)人機(jī)航線(xiàn)是按照常規(guī)方法進(jìn)行敷設(shè)的，那么應(yīng)該在攝區(qū)邊界線(xiàn)上及其外部平行于攝區(qū)邊界線(xiàn)的方向敷設(shè)。同時(shí)，要充分結(jié)合飛行的航線(xiàn)和姿態(tài)保持等綜合因素，適時(shí)合理地增加旁向重疊率。想要利用無(wú)人機(jī)自主飛行開(kāi)展電力線(xiàn)路精細(xì)化巡檢工作時(shí)，第一步要規(guī)劃巡檢線(xiàn)路的路徑。然后，應(yīng)當(dāng)將所規(guī)劃的路徑導(dǎo)入無(wú)人機(jī)機(jī)體導(dǎo)航系統(tǒng)中。

3.3 巡檢飛行作業(yè)

飛行前檢查就緒后，操作無(wú)人機(jī)升空，記錄起飛位置信息、設(shè)立應(yīng)急返航點(diǎn)、檢查地面站HUD姿態(tài)、位置、高度、衛(wèi)星質(zhì)量、電壓、通信鏈路、視頻錄制參數(shù)及快門(mén)操作，一切無(wú)誤后進(jìn)入飛行航線(xiàn)執(zhí)行巡檢任務(wù)。飛行器應(yīng)嚴(yán)格按照事先規(guī)劃的航線(xiàn)、高度、速度以及拍攝角度飛行，地面站檢查員根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容要求開(kāi)始填寫(xiě)日常巡檢記錄表，記錄逐個(gè)桿段號(hào)情況。

3.4 空三測(cè)量要點(diǎn)

在本次航測(cè)過(guò)程中，其各測(cè)區(qū)的實(shí)際范圍均大于電力線(xiàn)路兩側(cè)1km的要求。同時(shí)由于測(cè)區(qū)內(nèi)有池塘等存在，會(huì)出現(xiàn)影像落水的情況，因此轉(zhuǎn)點(diǎn)的匹配存在較大的困難，對(duì)空三加密提出了較高的要求。工作人員在空三加密處理前應(yīng)首先科學(xué)篩選航攝影像，之后再根據(jù)相關(guān)精度要求來(lái)完成空三加密處理。

3.5 無(wú)人機(jī)航測(cè)精度

經(jīng)檢查，該電力線(xiàn)路工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)所獲取的影像數(shù)據(jù)的分辨率應(yīng)達(dá)到了0.1m的標(biāo)準(zhǔn)，且通過(guò)對(duì)隨機(jī)選取的20個(gè)點(diǎn)的野外實(shí)測(cè)結(jié)果與航攝測(cè)量坐標(biāo)值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，其在平坦區(qū)域的高程校差在0.3m以?xún)?nèi)，平面校差在0.2m以?xún)?nèi)；而在山地丘陵區(qū)域的高程校差在0.5m以?xún)?nèi)，平面校差則在0.4m以?xún)?nèi)，其精度均達(dá)到了該電力線(xiàn)路工程的要求[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)在電力線(xiàn)路中應(yīng)用廣泛。在未來(lái)引入超聲波避碰預(yù)警技術(shù)，功率更大、抗干擾性更強(qiáng)的超聲波傳感器無(wú)人機(jī)將更受歡迎。