关于5G技术的无人机在输电线路巡检的应用

关于 5G技术的无人机在输电线路巡检的应用

林恬淇

广东电网有限责任公司韶关供电局 广东韶关 512400

摘要：在5G时代，将无人机应用到输电线路的巡检工作中，全面清除输电线路中的异物，排除线路中的故障，可以有效的提升输电线路巡检的效率与质量，降低技术人员在巡检工作中的强度，规避一些工作中承担的安全风险，对整体的电力系统资源配置予以优化，以提升整体输电线路的服务性能。5G技术作为一种新的技术，可以与无人机技术联合应用，在输电线路的巡检中发挥巨大的作用。本文从5G技术无人机自动巡检技术的发展背景进行分析，研究了5G技术无人机巡检技术的应用现状及容易出现的问题，并给出了具体的解决措施与应用方法，以供参考。

关键词：5G技术；输电线路；无人机；巡检工作

引言：电力系统是保障国民经济稳定发展的重要基础设施，在社会经济快速发展的背景下，国家的供电系统也发生了技术方面的革新变化，企业不仅重视电力系统基础设施的建设，也注重电力设施规模的扩大，正因为输电线路的结构变得更加复杂，所以输电线路巡检工作的难度也有所提升。与之前的人工巡检方式相比，5G技术与无人机技术的应用，迎合了我国电力系统的发展趋势，为相关输电线路的巡检工作带来了一定的便利。电力企业的技术人员要对5G技术与无人机技术的应用进行深入的研究，加强输电线路实际巡检工作中的技术应用，以提升输电网络的检修质量与效率，融入5G技术的应用要点，促进输电线路巡检工作的技术性发展。

一、5G技术无人机自动巡检技术的研究背景及现状、问题

（一）5G技术无人机自动巡检技术的背景

5G技术自动遥控技术属于输电系统线路检验中比较先进的技术，属于5G技术无人机自动控制的电力线路检测，具有可调节性与低成本的特点，数据传输的速度比较快，而且智能性与兼容性的优点较强，具有广泛的功能。以往，多数的电气检查工作都要依靠人工的方式完成，人工巡检的方式不仅工作效率比较低，并且工作伴随的风险也比较大，在一些偏远的地区或者遇到恶劣的天气时，由此引发的工作问题会更大，所以技术人员也将承担者一定的生命安全风险。在5G技术无人机技术的发展中，可以为输电线路巡检工作提供自动化的服务，属于一种技术性的创新，无人机可以将收到的信息反馈给员工，通过技术整合与分析来开发解决方案。与3G技术和4G技术相比，5G技术的速度更快，不容易出现卡顿或者模糊图像的情况，属于突破性的电检方法，可以有效的提升电检的工作效率与安全性^[1]。

（二）5G技术无人机巡检技术的应用现状

无人机检查是经过可见光与红外线热成像仪等设备进行的输电线路检查，其质量较高且效率较高，对地理条件的影响比较低、所需的成本比较低，用于输电线路检查的无人机在多翼或者固定翼机型中，可以提供更加精确的检查，前者多数应用于杆状层面，后者则多用于灾害评估。在本质上来说，5G技术是作为一种测试工具进行开发的，可以大幅提升线路段及通道检查的质量和效率，突破无人机巡逻队遇到的技术障碍。5G技术无人机巡逻的主要方法就是多翼巡逻，属于将飞行员的经验及专业知识为基础，巡逻工作的质量也直接受到外界环境和技术人员的专业水平的影响。同时，无人机的方针与数据分析并不智能，一些基于人工检测的单元结构上比较复杂，故障的图像检测是比较可靠度呃，要符合实际的要求，就需要不断提升无人机检查的工作效率，使其自动化与智能化的程度得以提升。

（三）5G技术无人机巡检工作可能出现的问题

无人机在进行输电线路的巡检工作时，需要技术人员具备电力巡检能力与无人机操控的双重能力，在缺少运维人员的情况下，无人机巡检技术是难以得到广泛应用的。当下国内市场中运维管理人员的综合素质参差不齐，所以无人机巡检技术的应用也存在一定的不确定性，受到通信技术的限制，当下人们可以使用4G或者WIFI等通信方式，但是这些方式都不如5G技术的定位精度更高，与5G技术相比更容易出现延时高或者操控范围小的问题，也可能出现传输图像的不清晰及无人机误碰其他物体的问题。WIFI点对点的形式导致通信距离受限，通常不会超过500m，图片的传达能力可以达到1080P，每秒可传输30帧。4G网络背景下则可以不受操控距离的现状，传输能力在720P左右，蓝牙传输则在传输距离及图传能力等方面处于较低的水平，所以当下无人机巡检技术的应用主要是以5G技术为主的^[2]。

二、5G技术无人机自动巡检技术的具体应用

（一）输电线路无人机巡检平台功能设计

1.首页：首页属于展示功能的平面，可以为技术人员提供巡线过程中的实时场景，通过多线路、多图层的可视化功能来展示图像，为其提供安全运行天数的统计及危险点的统计，还包括今日巡检任务的统计及本周巡检任务的统计等。

2.状态概览：可以为技术人员提供状态信息的可视化查看功能，包括线路地图的多图层展示，技术人员可以点击图层来应用无人机功能，展示线路的一些基本的信息、业务的信息等等，还可以查看无人机的位置等信息

^[3]。

（二）无人机VR巡检技术的应用

因为5G技术无人机巡检技术中可能会受到边缘物联代理智能识别的限制，其准确率与场景的限制是比较明显的，运维管理人员需要对5G技术无人机应用中存在的问题加以审核，在确认输电线路的具体情况以后，要利用VR 技术，使用5G技术对无人机的巡检工作加以远程的控制，以此来实现无人机的VR巡检功能，以实现无人机VR巡检的目标。技术人员可以在无人机上搭载360°全角度的全景摄像头，借助5G技术的大宽带、低延时网络特点，技术人员只需要在机房就可以构建完整且系统的输电线路巡检平台，是以无人机技术为基础，对巡检工作进行全方位控制的远程操控，运维管理人员可以佩戴VR眼镜，在5G技术的支持下，拍摄现场的视频，实现巡检工作的同步进行，可以完成多角度的自由观看，使技术人员仿佛身临其境的开展检查工作，能够在5G技术与无人机技术的支持下，对输电线路的每一个细节做出细致的检查，并且能够对周围的环境加以有效的评估^[4]。

（三）完善5G技术无人机自动安全飞行技术

应用5G技术与无人机技术于输电线路的巡检工作中，可以有效的提升GPS的定位精准度，由于5G技术无人机在自动检测中可以解决地形复杂的问题，所以无论在任何地形条件下，无人机技术都可能会在极低的射程及远视场的状态下，实现高精度的导航技术应用。以5G技术为基础构建的差分定位系统，可以实时的纠正无人机观测到的误差，并为其提供差分的结果，使定位的精度准确到厘米，可以为无人机飞行提供安全的保障，使其能够自动返回。5G技术可以为无人机的检测工作提供保护系统，在超低电压的飞行过程中，予以有效的电源控制，以便于及时的反馈实时信息。无人机在飞行过程中容易受到电路、铁路及树木的影响，所以技术人员必须优化5G技术的保护系统，可以通过蜘蛛雷达扫描仪，对无人机周围200米的障碍进行识别，在识别到障碍以后，无人机可以自动转向，或者利用其它飞行遗迹来越过障碍，以此来保证无人机的飞行安全。

结束语：当代无人机巡检技术的发展非常迅速，尤其是在输电线路的检测工作中，可以提升巡检工作的质量，而5G技术的出现为无人机技术的应用提供了更便利的信息传输条件，可以使无人机技术趋向智能化发展，推进无人机巡检技术的规范化应用，使之成为我国输电线路检测工作中的重要技术手段。

参考文献：

[1]刘冲,马晓昆,郑宇,宿剑飞,杨夏祎,王丹丹.基于5G技术的无人机在输电线路巡检的应用[J].电力信息与通信技术,2021,19(04):44-49.DOI:10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2021.04.007.

[2]冯积家.基于5G无人机在电力输电线路自动巡线的实现与研究[J].电力设备管理,2020(09):203-204.

[3]康渭铧,邓远宁,莫修权.基于5G无人机电力巡检技术[J].科技创新导报,2020,17(05):12-13.DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2020.05.012.

[4]李瞻宇,陈志林,姚磊.基于5G无人机电力巡维的实现与研究[J].数字通信世界,2019(07):57+71.