用于接触网状态检测的无人机关键技术研究

摘 要：接触网是电气化供电系统的核心所在，但是在使用的过程中很容易由于外部环境的因素而造成各类故障，因此要对接触网的状态进行检测。从当前的实际情况来看，在接触网状态检测中，无人机技术已经成为发展的主要趋势。基于此，本文从无人机检测接触网状态的优势入手，首先分析用于接触网状态检测的无人机关键技术，然后探究无人机在接触网区域巡检中的前景展望，希望可以借此给无人机检测接触网状态的相关研究提供一定的参考。

关键词：接触网;状态检测;无人机

1 无人机检测接触网状态的优势

随着无人机技术的不断成熟，其应用的领域持续扩宽，目前在国家电网巡检中，无人机就发挥着重要的作用。具体而言，无人机检测接触网状态的优势主要体现在以下几个方面：

（1）工作效率高。无人机的体型较小，相比于传统航空测量，它可实现低空飞行。将其应用在接触网状态检测时能够获得清晰的图像，而且也能判定各类安装工艺与技术标准是否达标，在短时间内就可得出结果，可以给巡检人员和施工人员提供极大的便利，有效提高工作的效率。

（2）测量精度高。低空飞行无人机在贴地飞行时，其测量的精度可达0.1米以上，因此根据无人机拍摄的图形就能精确的测量出接触网各装置的实际尺寸，进而为接触网状态监测提供强有力的支持。

（3）应用灵活。无人机体型轻巧，因此其起降飞行十分方便。应用于接触网工程时，能够完成绕杆旋转、空中悬停等多种动作，进而有效测量所需的数据。而且对于现代行摄无人机而言，其制造的材料较为特殊，无需在特定的跑道上起降，因此可应用于多种环境。

（4）成本低。无人机的操作十分简便，因此操作人员的学习培训周期也相对较短。除此之外，无人机低空航摄系统的造价较低，后续的维修与保养也十分简单，这样就能极大的降低接触网状态监测的成本。

（5）周期短。对于接触网状态检测而言，由于距离较长，所以检测人员需要不断流动，这使得工作强度相对较高，而且也容易受到各类天气因素的限制。将无人机应用在接触网状态监测种能够发挥其快捷机动的优势，不仅能克服不良天气的限制，而且能将野外的工作转移到室内，作业的安全与效率会极大的提升，也降低了工作人员的劳动强度。

2 用于接触网状态检测的无人机关键技术

将无人机应用在接触网状态巡检中主，其系统主要包括遥感技术的无人机平台与多传感数据获取系统、通信系统、地面数据处理系统、地面测控站四个分系统组成的，各分系统的功能主要如下：

（1）无人机平台与多传感数据获取系统。该系统主要是用于数据的采集，工作人员可在后台操控无人机使其按照需求的路线行径，并且通过其拍摄的画面来获得关键的数据。当然，这对操作人员又一定的要求，但是整体的操作难度并不大。

（2）通信系统。通讯系统是指通过基站将各类信息传递，这其中主要是利用信号的接收装置来实现通信，一方面通行应用于无人机的控制，另一方面则是无人机所获取信息的传递。

（3）地面数据处理系统。地面数据处理系统主要是用于数据的后期处理，同时也包括将数据存储和应用。在该系统中，能够通过设定的算法对原始数据进行预处理，并且将其集合，为后续数据的合理应用奠定了基础。

（4）地面测控站。地面监测站主要是用于无人机飞行状态的监测，同时也能利用传感器来控制数据的获取方式。在地面控制站系统中还包括地面控制系统、实时分析系统等子系统。

将无人机应用在接触网状态巡检中是近几年才发展起来的，因此部分技术并不完善，特别是关于多传感器的集成和后期的数据处理，现有的技术仍然有改进的空间。另外，关于飞行姿态控制技术、多传感器高精度时间同步技术等也不够成熟。因此，在线路缺陷及隐患探测中仍需要人工巡检来作为补充。目前我国电网企业仍然采用的是无人机巡检与人工巡检搭配的方式，但是随着我国无人机技术的不断发展与低空空域的开放，这些问题都将得到解决。

3 无人机在接触网区域巡检中的前景展望

将无人机应在接触网状态监测中有着诸多优势，而且随着相关技术的不断成熟，无人机检测接触网状态正处于逐步推广的阶段。从实际应用来看，应用无人机检测接触网状态的成本较低，而且适用性与稳定性也呈现出逐步提升的趋势，目前我国很多无人机企业已经研发出了多种型号，能够满足不同环境下的使用需求。伴随着无人机设备应用的不断拓展，接触网状态检测中对人力的需求会逐步降低。

小型无人机的售价和维修成本逐年降低，而且它具备实时性与灵活性高的特点，可以代替人工完成接触网状态检测的工作。而且无人机的操作难度并不大，工作人员在经过短期的培训都可以熟练的掌握无人机操作的方式，因此在未来的发展中，无人机的相关应用会进一步深化，在事故预警、灾难预警等方面也发挥其应有的作用。

4 结语

无人机的体型较小，操作十分方便，因此可代替人工来完成多项工作。从当前的实际情况来看，在接触网状态检测中，无人机的应用十分广泛，不仅能够高效的完成检测工作，而且测量的精度也较高。除此之外，在接触网状态检测中，应用无人机技术还能有效的降低成本，缩短监测的周期。因此，接触网状态检测中应用无人机技术已经成为发展的趋势，目前我国的电网和铁路都开展了相关的建设，有效提高了工作的效率。本文结合当前的实际分析了用于接触网状态检测的无人机关键技术，并且对未来的发展进行了展望，希望可以给接触网状态检测中应用无人机的相关研究提供一定的方向。

参考文献：

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作者简介：

邹艾军（1982.01-），男，汉族，四川广汉人，办公室主任，本科，主要从事办公室管理工作。