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电力运行和维护的图像处理

引言

无人机是一种非常强大的功能产品,它不仅具有实用和方便的特点,而且可以通过一定的改造来满足不同场合的应用,因此应用范围相对较广。传统的电力线路维护需要手动到现场检查,电力线路分布范围很广,环境相对较差,因此传统的维护模式不再适合现有的工作条件。无人机机动性强,覆盖范围广,能满足电力线路维护的要求,并已开始应用。通过对无人机航空摄影收集的图像信息进行相应的整理和分析,我们可以及时了解电力线路中存在的问题。无人机上使用的图像显示和低空摄影技术对整个电力行业的发展具有重要意义。

1.无人机图像处理方法。

对于电力运行和维护的图像处理,在整个过程中会遇到各种干扰因素,这将对输电线路的维护产生一定程度的影响。从摄影光学的角度来看,我们可以知道远轴区域的信息和传回的图片可能有一定的差异,这将对图像的转换产生一定的影响,使图像质量差,影响线路调查效果,导致技术人员的判断可能出现错误。此外,无人机在实际飞行过程中会受到各种因素的干扰,如无人机的飞行姿势和飞行过程中的机械振动等。部分电力线路处于相对恶劣的环境中,在这种环境条件下,输电线路的情况更加复杂,使无人机无法获得高度可识别的图像内容。对于这些干扰因素,需要有相应的应对策,具体如下:(1)调整无人机获得的图像的亮度和空间中的图像饱和度,使图像的线性尽可能减少。(2)在雨天和其他能见度较低的情况下,尽可能恢复原来的背景。(3)由于无人机的承载能力有限,摄像机在飞行过程中的分辨率也有限。如果拍摄范围太大,最终更换图像的质量会很差,分辨率也会很低。目前的技术无法优化大范围的图像质量和分辨率,因此在实际操作中通常拍摄小场景的图像,然后拼接成大场景。(4)为了适应电力维护线路的复杂工作条件,可以根据模型的轮廓特征和频域图像进一步优化图像。

2.如何应用无人机模型。

在电力线路维护过程中,需要首先确定飞行模式,以避免因天气原因影响无人机的飞行状态。在使用无人机检查线路时,应与需要检查的线路设备保持一定的安全距离,由于无人机光学系统处于底部,为了获得良好的监测效果,避免电力线路干扰,必须控制无人机的飞行姿态和高度,可选择在线路斜上方检查,通过多次往复检查,明确设备运行是否正常。通信链系统是确保无人机能够正常检查电力线路的关键。当无人机靠近地面,没有障碍物时,通信链路通常是直接通信模式。然而,许多电力线路位于山区,树木和其他障碍物较多,从而干扰无人机信号的传输。此时,通信模式一般为空中继电模式。其中,地面中继方式是将中继设备布置在塔上,成本低,但实际实施难度大,受环境因素制约。无人机的类型可以根据电力检查工作中的实际情况来确定,不同类型的设备可以组合成不同的电路运行和维护模式。无人机通过无线网络将收集到的图像信息发送到塔机的中继终端,然后通过终端将信息发送到地面测控车,反过来也可以执行,形成完成的信息传输链。

3.无人机在输电线路运维中应用的技术。

3.1无人机驾驶。

如果你想完成输电线路的检查,无人机的自动驾驶技术是前提。由于无人机进行了长时间的远程检查,如果使用手动操作,可能会导致眼睛疲劳和身心疲劳,难以确保无人机完成指定的距离检查。因此,无人机需要能够实现独立悬架,按照指定的路线完成检查,与线路保持安全距离,并具有较强的抗干扰和抗风能力。

3.2电力线路视觉跟踪。

无人机可以进行自导航、避免障碍物等,这些功能的前提是线路塔的视觉跟踪技术。目前,视觉跟踪技术已经取得了一定的研究和应用成果,但在复杂环境中的运行可靠性仍需提高。当无人机检查线路时,机身会有一定的振动,从而影响无人机上相机的稳定性,导致最终图像清晰度较差。此外,根据目前的技术,如果无人机在检查过程中遇到类似的电力线路结构,很可能会出现错误的跟踪。

3.3激光雷达检查树障。

树木与线路支架之间的矛盾一直是电力部门在检查过程中关注的焦点。如果树木与线路之间的安全距离不符合要求,可能会导致跳闸、放电等事故。在处理树障问题时,主要有两个困难,一个是估计树木与电线之间的距离,另一个是砍伐树障造成的赔偿。第一个问题可以通过技术手段来实现,第二个问题需要多个部门的合作。在估计树与电线之间的距离时,传统的方法是手动进行视觉测量,同时计算电线弧垂到树顶的距离,需要现场工作人员从多个角度观察,整个过程不可避免地会出现错误。如果你想知道树与电线之间的准确距离,而不损坏树,你需要使用专业的高杆和经纬仪,但由于仪器相对较重,导致线路检查人员的负担很大。目前,激光雷达无人机是电力检查的最新手段。它可以实时、动态地收集大量高精度点云数据和相关图像信息,然后使用相关软件快速获取电力走廊的具体数据。

3.4无人机喷火清除线路漂浮物。

使用喷火无人机清除线路上的漂浮物时,通常需要两个人配合,一人操作无人机,一人控制喷火系统。实际操作时,先打开喷火系统控制的电源和遥控器的电源,手动打开安装在喷枪主阀上的电源。然后打开无人机和遥控器的电源,操作无人机起飞,飞到指定位置进行指定悬架。FPV相机结合肉眼观察,将喷枪瞄准漂浮物与线路的连接处,控制无人机上的喷枪试喷油并点火。如果能准确命中,则通过间隙点火清除漂浮物;如果不能准确命中,则需要调整无人机的悬挂位置,并进行二次试点火,直到漂浮物完全清除。当漂浮物脱离线路,线路上无残留物时,操作无人机返回,最后关闭无人机上各系统的开关。

4结语

未来,中国的电网覆盖面将越来越广,电力线路布局的环境将越来越差。传统的人工定点检查方法远远不能满足实际需要。因此,应充分利用无人机在检查中的优势,改变现有的电力线路检查模式,对促进我国电力行业的发展具有重要意义。


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