多光谱在输配电通道隐患筛查的实践性前期研究

多光谱在输配电通道隐患筛查的实践性前期研究

杨志宏刘骏朱仕焜张益文指导老师黄志勇指导老师

（国网平和县供电公司福建省漳州市363700）

摘要：本文以当前工作的不足为着眼点，尝试研发一款可携带多种光谱采集功能的小型无人机，应用抗干扰、自适应技术等保证无人机的通信能力，借助多种光谱收集对象目标周边信息，以实现隐患筛查能力的提升。

关键词：多光谱；输配电通道；隐患筛查；无人机

1.无人机筛查方案基本思路

多光谱技术实际上是一种图像处理技术，该技术可以实现对不同目标的同步捕捉，通过后期处理予以区别化的显示，有助于了解目标的场景亮度。在多光谱图像中，每个像素都与一个矢量相关，这个矢量是对应像素在不同亮度区间内的数值串，即光谱标记[1]。

2.技术难点和解决方法

2.1技术难点

在早期的无人机作业、影像资料获取过程中，可生成单一色彩图像，技术人员尝试应用多光谱设备，主要面临两个方面的技术制约：

一方面，多光谱设备拍摄的影像数据，需要不同的软件针对性不同隐患类型进行分析，以实现隐患分析和筛查，在进行影像数据拼接、色温调节等活动时，需要无人机具备一定的自主工作能力，而非实时通过人员进行调控；

另一方面，无人机与多光谱设备的通信控制存在难度，输配电线路长度各异、杆塔高差较大，线路走廊复杂，无人机携带设备作业的方式需仔细斟酌[2]。

2.2解决方法

结合实际工作需要和技术难点，要求无人机体积小、重量轻、精度高，且具有一定的环境适应能力，尤其在附近有干扰源时能正常工作，其自适应能力还应体现在能够以环境特点进行自动校准。设备使用寿命应超过5年，能够满足快速安装和调试的需要。所获取的影像资料便于进行后期处理分析，生成全景图。

在此要求下，多光谱设备的设计尺寸如图1所示：

无人机工作的过程中，位于下端的信息收集器实时进行目标范围的信息收集，并通过连接线路将信息输送至顶端的控制器处，生成多光谱信息。为保证信息收集器的固定效果，设计三款固定支架，固定于平坦表面的为平底支架，固定于拱形表面为凹底支架，另设计一款旋转支架，用于方向调整。三种支架的设计模型如图3所示。

结果上看，在强干扰下，多光谱设备的信号可读性略有下降，隐患排查471次，故障0次，结果比较理想，后续工作可考虑继续加强抗干扰能力。在恶劣天气下，信号可读性为97.3%，隐患排查492次，较干扰组更理想，这是由于智能设备的自适应能力发挥了作用，可进行自动校准。但大风环境导致无人机损坏4次，后续工作中可考虑作业环境的适应性。

总结：综上，以无人机搭载多光谱设备，可实现输配电通道隐患筛查，其可实践性比较理想。实际工作中，应重视选用合理的通信方式，并应用智能设备提升无人机工作中的自适应性，满足不同环境下的工作要求。模拟实验表明，现有设计和技术依然无法完全应对信号干扰和环境破坏问题，应在后续工作中予以完善。

参考文献：

[1]赵华祥.分析怎样做好输配电线路安全运行维护工作[J].山东工业技术,2018(20):189.

[2]李国平.浅析输配电线路森林火灾隐患排查及防范措施[J].价值工程,2017,36(17):55-56.