摘要：随着科技的发展，无人机在变电站智能巡视中的应用越来越广泛。无人机可以搭载高清摄像头、红外线传感器等设备，对变电站进行远程监测和自动巡检，提高运维效率和准确性。还可以进行自主飞行和数据处理，减轻人工巡检的工作量和操作风险，提升变电站智能化管理水平。为此，本文对此展开探索，首先阐述了无人机在变电站智能巡视中的优势，然后对无人机在变电站智能巡视中的运用进行了具体分析，希望给予变电站智能管理提供一定启发和借鉴。

关键词：无人机；变电站；智能巡视；运用；优势

一、无人机在变电站智能巡视中的优势

（一）有利于提高巡检工作效率和准确性

无人机巡检可以快速覆盖变电站内的各种设备，大大提高了巡检效率。同时，无人机配备了高清摄像头、红外热像仪等先进设备，可以对变电站设备进行精确检测，及时发现设备异常。这不仅提高了巡检的准确性，还可以提前进行维护和修理，避免故障的发生。在实际应用中，无人机可以根据巡检任务的需要，灵活调整巡检路线和策略。[1]例如，在重点部位或易发生故障的设备上，无人机可以进行重点巡检，确保这些设备的运行安全。此外，无人机还可以进行定期巡检，对设备的运行状态进行持续监测，进一步提高了巡检的准确性和效率。

（二）有助于降低变电站运维风险和成本

在恶劣环境或高空、高压等危险区域中，无人机可以替代人工进行巡检，避免了运维人员在工作中可能遇到的风险，保障人身安全。同时，无人机巡检可以节省大量的人力物力，降低运维成本。无人机的实时传输功能使得运维人员能够在第一时间了解设备的运行状态，及时进行处理，提高了运维管理效率。此外，无人机巡检还可以降低设备的维修成本。通过无人机的高清摄像头和红外热像仪等设备，可以实时监测设备的运行状态，发现设备的潜在问题，并及时进行维护和修理不仅避免了设备故障所造成的停电等严重后果，还可以延长设备寿命，降低设备的维修成本。

（三）有利于实现智能化决策和灵活适应环境

无人机巡检系统可以结合大数据分析和人工智能技术，通过对历史数据的挖掘和分析，无人机可以预测设备的运行趋势，实现故障的提前预警和预测，从而提高运维决策的准确性和效率。[2]同时，无人机可以根据变电站环境的变化，调整巡检路线和策略，实现个性化巡检，提高巡检的针对性和有效性。在实际应用中，无人机还可以进行夜间巡检，利用其搭载的夜视设备，对变电站进行全天候的监测。这样不仅可以提高巡检的准确性，还可以降低人工巡检的安全风险，进一步提高运维管理的质量和效率。

二、无人机在变电站智能巡视中的运用

（一）依托无人机实现自主巡检

目前，无人机自动巡视技术主要依赖于无人机端、控制端和充电端进行高效巡视。为进一步提升无人机自主巡检的效能与安全，高精密无人机必须具有接受、准备、执行、监控与收尾等多种操作功能。[3]其中接收处理功能是无人机通讯组件完成之后，通过 TCP协议进行数据传送，使无人机能够在自主巡视时精确地获得航线路径和无人机状态等多种信息。预处理功能是利用协议库对无人机自动探测到的一些信息进行校验，剔除冗余信息，提升系统的高效性。在巡检工作实施阶段，可以利用无人机的能量以及自动避障装置来监测巡检工作运行状况。最后在收尾事务中对无人机返航和上传巡检成果等都进行明确和存档，并由变电所工作人员进行资料整理和处理，以便制定出切实可行的应对措施。

（二）利用UWB和图像识别构建变电站无人机巡检系统

采用超宽带（UWB）技术实现对无人驾驶飞机的自主飞行状态、姿态修正与规划等具有重要意义。首先，在无人机的操纵系统中，可以利用微型计算机编制入飞主要程序或气压计、加速度计等对普通航空器进行操纵的传感器系统。在航迹式和定点悬停过程中可以利用激光雷达、光流、灰阶等多种手段，与超宽带（UWB）的位置信息相互配合，并进行巡检任务地点的判定与搜索，当无人机抵达目标位置后完成拍摄任务，以便于巡检人员及时发现问题并进行有效解决。[4]其次，完成巡检任务图象的获取与传送工作。可以利用摄影机搭载无人机，可以实现对变电站的表计图像的高精度辨别，为此可以配备索尼700线型 CCD摄像机，因其具有较高的成像质量，能有效地降低视频数据发射和实时飞行数据发射的影响，提升拍摄资料的精度和准确性。第三，依托算法对无人机采集影像进行高效处理，并利用网络模型进行图像辨识和分析，进而实现对变电所仪表的实时监测。当影像辨识完成后，若侦测到有任何不正常的状况，则会将此讯号传送至作业者，并通知作业者前往现场进行确认与检查。

（三）借助北斗高精度等组合方式，有效提升无人机定位功能

在对变电所进行例行巡视时，利用北斗高精度定位能力和无人机自动充电、影像自主辨识等功能，可以实现对变电站的智能化巡视。高精度的无人机在进入强扰飞行区域后，会遇到某种程度的干扰，导致导航系统失效，使其在空中无法做出准确的判定。在此背景下，利用双天线测向技术，将单根天线改为双天线，利用双天线实现更多的信号数据接收和传输。随后变电站利用这些天线，可以得到精确的定位信息，并对其进行数据分析后，从而为无人机导航系统提供飞行参考。并且随着天线间距的增加，其定位的准确性也随之提高。

（四）运用无线通信技术变电站开展有效巡察

采用无线通讯方式，对高精密的变电站进行巡视，并通过其在巡视期间的工作模式向后台反馈更多的情报，从而实现与后台工作的互动与协作。为保证无人机巡检任务的顺利进行，还要构建一条较为平稳的信号传送信道，以保证其在复杂环境下的实时通信。其主要优势在于：一是依托无线通信技术能够实现对变电站任意地点的大范围覆盖，并且这一技术具有传送速率高，能有效地传送各类资料等优点。二是借助UWB传输技术可以提升通信的安全性能，其超速通信性能能够提高无人机的高精度定位。三是借助WiFi和无线电波可以实现数据信息的传送，进一步提高环境保护效能与数据传输的安全性。所以，利用无线通讯技术，能够为实现智能化高精度巡检工作奠定坚实的基础保障。

（五）利用无人机实现自主飞行和规划巡检航线

在自动化巡检系统中，变电站维护人员可以通过可视化的人机交互界面，在2 D卫星影像及变电所布局模式下，实现巡检路线规划、任务模拟、任务路径可视化展示；也可以依据特定的摄影规律，建立高精度3D点云模型，例如，基于“方位+顺序+视野+安全限制”等巡检要素，采用几何算法支持，实现对无人机自主巡航路径的自主规划。还可以根据变电站巡检现场的具体情况，综合考虑地形地貌和地形特征，对整个线路进行总体设计，从而大大提升巡视工作效率。

结论

综上所述，无人机在变电站智能巡视中具有显著运用优势，主要表现在有利于提高巡检工作效率和准确性、降低运维风险和成本、智能化决策和灵活适应环境等方面，这对于确保电力系统的稳定运行，提高运维管理质量具有重要意义。在智能化操作下，无人机在变电站智能巡视中的应用前景广阔，有助于提升我国电力系统的安全运行水平和智能化程度。

参考文献

[1] 谷艺林，郑昌庭，黄山，等.基于无人值守搭建的变电站智能化联合巡检平台[J].电力设备管理， 2022（4）：35-37.

[2] 王晓博，徐荣超，崔预顺，等.智慧变电站联合巡检技术及其应用分析[J].中国科技期刊数据库 工业A， 2023（4）：4.

[3] 申静.基于输电线路智能化无人机巡检装置研究与实现[J].国网技术学院学报， 2018， 21（5）：3.DOI：10.3969/j.issn.1008-3162.2018.05.009.

[4] 周仲波，简蓓，田地，等.基于双目视觉的智能变电站巡检路径规划方法[J].电气技术与经济， 2022（6）：79-81.