无人机巡检集中管控系统
基于三维GIS的无人机巡检管控系统
信息科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald126DOI：10.16660/ki.1674-098X.2006-5548-6552基于三维GIS的无人机巡检管控系统①樊志强(中核武汉核电运行技术股份有限公司 湖北武汉 430074)摘 要：本文设计了基于三维GIS的无人机巡检管控系统。
系统根据地形数据和三维线路实现航线规划、巡检任务、三维导航、状态监控等功能；系统实现与不同无人机型飞控系统、中继设备、避障系统的数据通讯；系统实现智能化预警功能,其中包括遥测参数预警、测控半径预警、逼近线路预警等；系统建立历史数据库，实现对三维基础数据、航迹数据、巡检成果数据、飞机设备状态参数、飞行日志等进行管理；系统结合实际需求并创新应用，实现定点拍摄、图像识别分析、高端仪器设备搭载等；系统实现拓展应用，根据具体应用需求实现三维高级空间分析功能。
关键词：三维GIS无人机 巡检管理系统 图像识别 系统中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)10(a)-0126-03UAV Patrol Control System Based on 3D GISFAN Zhiqiang(CNNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd., Wuhan, Hubei Province，430074 China)Abstract: This paper designs a UAV patrol control system based on 3D GIS. According to terrain data and three-dimensional lines, the system realizes route planning, patrol task, three-dimensional navigation, status monitoring and other functions; realizes data communication with f light control system, relay equipment and obstacle avoidance system of different unmanned aircraft; realizes intelligent early warning function. It includes telemetry parameter early warning, measurement and control radius early warning, approach line early warning, etc.; the system establishes a historical database to manage the three-dimensional basic data, track data, inspection results data, aircraft equipment status parameters, f light logs, etc.; the system combines the actual needs and innovative applications to achieve fixed-point shooting, image recognition and analysis, high-end instrument and equipment carrying, etc.; the system unified implementation of the expansion of applications, according to the specific application needs to achieve three-dimensional advanced spatial analysis function.Key Words: 3D GIS UAV; Patrol management system; Image recognition; System①作者简介：樊志强（1987—），男，蒙古族，内蒙古兴安人，本科，工程师，研究方向为地理信息系统。
无人机巡检精细化管理
无人机巡检精细化管理作者：程耀鸿林莹莹来源：《中国新技术新产品》2016年第19期摘要：当前电网规模不断发展，对于输电设备巡检要求也越来越高，无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式既是技术发展的趋势，也能提高输电线路运检质量、效率和效益。
本文通过开展运维成本分析，合理配置运检人员，可实现减员增效，提高了线路运检的安全管控水平。
关键词：无人机巡检；精细化管理；可行性分析中图分类号：F273 文献标识码：A目前，随州供电公司制定了无人机巡检精细化管理办法，并对其进行了全面规范和优化，解决了巡检到位率低下、缺陷图片上报不规范、缺陷报告合格率低等问题。
管理办法的实施使巡检管理向精细化迈进，在提高巡检到位率、缺陷上报规范管理、提高缺陷报告合格率、降低电网安全运行风险方面取得显著成效。
同时对照巡检标准化作业要求逐条进行整改落实，规范无人机巡检作业流程，最终形成具有一流专业管理水平的良好局面。
因此，有效地对无人机进行精细化管理就显得尤为重要了。
一、无人机巡检精细化管理理念及目标国网随州供电公司通过对现有“安全管理、巡视管理、缺陷管理、工作票管理、培训管理”五大环节深入分析，依据国网公司《架空输电线路无人机巡检作业安全工作规程》，对无人机巡检精细化管理进行全面规范和优化，推进无人机巡检精细化管理建设。
至2016年末公司无人机巡检达到标准化作业。
通过无人机巡检精细化管理工作，公司无人机逐步形成技术措施完善，作业流程标准，管理严格规范，设备安全稳定，效率效益提高，具有一流专业管理水平的良好局面。
二、无人机巡检精细化管理主要做法1.专业管理工作的流程图2.主要流程说明2.1 实施准备阶段本阶段是无人机巡检精细化管理工作的基础，主要的工作内容包括建立完善的组织机构及其工作体系，制定相应管理和考核制度，建立完善的培训制度。
其中开展无人机巡检标准化作业培训是本阶段的关键节点环节。
节点1）：编制无人机巡检精细化管理组织网络图、建立组织体系，明确责任，履职到位。
输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用
输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用摘要：近几年，我国电力企业发展迅速，输电线路为我国发展做出了很大贡献。
随着无人机技术的不断成熟，无人机在电力行业中的应用越来越广泛。
国家电网和南方电网也相继发文大力发展无人机巡线业务，促进输电线路由传统人工巡检模式向人机协同巡检模式转变。
因此，有效提升输电线路无人机巡检作业管理的规范化和智能化，是无人机技术深化应用亟须解决的关键问题。
关键词：输电线路；无人机巡检；智能管理系统；研究；应用引言我国通航领域政策逐步放开，无人机技术也得到了快速发展，在远程遥控、续航时间、飞行品质等方面都有了明显的突破。
另一方面，高分辨率可见光照相机（摄像机）、高精度红外热像仪、三维激光雷达扫描设备等检测装备技术的成熟应用，使无人机在电力作业中具有良好的发展前景。
1输电线路无人机巡检智能管理具体的技术线路在实际构建输电线路无人机巡检智能管理系统之前,无人机巡检工作人员首先要对相关的信息数据进行详细分析,在无人机巡检内部建立信息资源共享平台;其次,要充运用一些小规模、模块式以及可以编辑的软件再次对其进行调整,以J2EE技术为依据,结合水输电线路无人机巡检状况设分析,合理设计多种不同模式的技术实施方案;最后,技术人员要充分发挥自身工作职能,积极研第三方软件,使其与供应商数据进行连接。
无人机巡检管理系统在构建过程中,要从几方面的内容出发[1]:(1)在前置层中增信息数据采集、控制、清洗以及储存信息数据等功能。
(2)在表面层中既可以不断丰富具体的管理工具,也可以对整体结构的信息数据进行整理和利用。
(3)在应用服务层在面对客户的过程中,要为客户提供多种不同的服务。
(4)在应用逻辑层面向智能管理等系统工具时,对客户使用的具体权限进行曲廀管理,还可以准确识别无人机飞行动图像和信息等。
(5)而数据访问与信息数据库在一定意义上都属于智能化信息数据管理的实际内容,在无人机开展巡检工作期间,对相应的信息进行管控和储存。
无人机综合管控平台系统
关于搭建“无人机综合管控平台”的方案随着智能制造和大规模集成电路产业的发展，无人机的工艺越来越成熟，性能大幅提升。
工业无人机在很多行业中开始使用，其中农林植保和电力能源巡检这两个领域在目前已表现出较为迫切的需求趋势，且具备较为可观的市场规模前景。
而随着成本不断降低，价廉物美的无人机也已经在民用市场崭露头角。
预计无人机凭借其优势，将会在消防救灾、公安系统、国土测绘、气象环保监测、包裹派送等等众多方面一展身手，为许多行业带来业务模式变革和管理规则的改变。
这几年以大疆、亿航等国内一线品牌为首的无人机制造商，将主力型号售价拉进万元以内，甚至一两千元的水平，无人机的普及度越来越高，更多个人用户也开始“玩”无人机。
据IDC数据预测，2019年中国消费级无人机年销售规模达到390万台，上海等大城市将超10万台。
无人机的技术和产业在飞速发展，但配套的管控技术和规则制度却没有相应跟上，已经出现了很多严重的安全隐患和漏洞。
例如由于无人机操作人员（包括远程操纵或者自主飞行）的经验不足、部分廉价品牌无人机以次充好等原因，无人机“摔机” (行业术语，指空中坠落但未造成机身损伤)、“炸机”(指空中坠落造成机身损坏)现象层出不穷。
无人机使用不当，也成为犯罪份子实施违法行为的新型工具，带来的偷窥隐私、泄露国家机密、妨碍航空飞行等事件也屡见报端，国外也发生很多使用无人机搞恐怖袭击和破坏社会稳定的案例。
一方面是无人机的应用场景增多，质量比较差的低端无人机也越来越多，使用频率越来越高；另一方面是低空领域的资源有限，无序使用会造成拥堵，没有监管的飞行还会造成安全隐患。
尤其在人口稠密的生活区和重点单位区域，一旦使用不当，容易造成重大事故。
不仅行业生产和销售亟需监管，而且使用者资质需要规范，无人机运行状态也需要严密监控。
遗憾的是，目前我国对于民用级无人机的规范文件，暂时只有国家民航局2015年底出台的《轻小无人机运行规定》(试行)(下简称《运行规定》)，而对于无人机驾驶员资质问题，则只有一份民航局正在征求意见的《民用无人机驾驶员管理暂行规定》，该规定仍未正式出台。
无人机控制系统调试方案
无人机控制系统调试方案第一步：硬件调试1.检查电源供应系统是否正常工作，包括检查电池电量和连接线是否正常。
2.检查传感器和执行器的连接是否正确，并确保各个部件的工作状态良好。
3.检查飞控主板的连接是否牢固，并确保所有连接口的焊接良好。
4.对所有硬件进行自检，包括检查传感器和执行器的校准情况。
第二步：信号调试1.使用示波器等仪器检查各个传感器的输出信号是否正常。
2.检查遥控器的信号接收情况，确保各个通道可以正常控制无人机。
3.检查数据传输模块的连接情况，并确保无线通信信号强度稳定。
第三步：软件调试1.确保无人机的飞控固件为最新版本，并根据厂家提供的调试流程和方法进行软件设置。
2.检查无人机的各项参数设置是否正确，如PID参数、电池电压阈值等。
3.使用地面站软件对无人机进行校准和调试，如传感器校准、电子罗盘校准等。
4.确保无人机的控制算法正常工作，如姿态控制、航迹规划等。
第四步：飞行调试1.进行地面滚动测试，确保无人机的基本动力系统正常工作。
2.进行低空试飞，检查无人机的姿态和悬停控制是否灵敏准确。
3.进行航迹飞行测试，包括起飞、航线跟踪和降落等，确保无人机能够按照预设航线和动作准确执行。
4.进行飞行器故障和紧急情况下的应急测试，如失控、电池电量不足等。
第五步：数据分析和改进1.在飞行中收集相关数据，包括传感器输出、无人机状态和控制输入等。
2.对数据进行分析和比对，检查无人机的行为是否与预期一致。
3.根据分析结果，对控制算法和参数进行调整和改进，以提升无人机的飞行性能和安全性。
需要注意的是，无人机控制系统调试是一个迭代的过程，可能需要多次进行调试和改进。
调试过程中要保持耐心和细致，在每个步骤中都要充分确认当前状态和设备连接，避免操作失误和疏忽。
最后，在进行飞行调试时，要选择适当的地点和时间，并遵守相关的飞行规定和安全标准。
同时，备用部件和应急设备也是调试过程中的必备之物，以应对意外情况和故障。
只有确保无人机控制系统航空器，才能安全、准确地执行各项任务。
电网无人机管控平台的介绍 ppt
在2019年，蒙西电网所属各供电单位大规模的 开展了无人机巡检工作，在此基础上仍有一百余组的 无人机外委服务人员在进行巡检工作，同时我们的直 升机作业也在全区范围内广泛开展。届时会有6架直 升机和几百架无人机同时作业，经常可能会出现直升 机与无人机同空域作业的情况。面对如此大规模的航 检工作，我们将面临着区域广，气候复杂，人数多且 分散等严峻的考验，为此如何有效管理成为了我们急 需解决的问题？
03
The third chapter
2017
累计巡检杆塔 直升机：1.8万余基 无人机：5千余基
2018
累计巡检杆塔 直升机：1.8万余基 无人机：7千余基
2019
计划巡检杆塔 直升机：3万余基 无人机：5万余基
C 目前直升机与无人机巡检作为蒙西电
网的主要巡检手段，已形成常态化的巡检 Add the title
作业模式。
无人机作业量增加了800％
何 如
管
理
02
The second chapter
结合现状的 航检运控管理
面对上述提出的困难，根据内 蒙古电网特点，将从作业计划、人 员，数据信息，设备等四个方面建 立有针对性的的运控管理模式，更 好的开展航检作业工作。
计划管理
人员管理
数据管理
设备管理
通过前期管理构想，首先构 建了管控系统框架，完善了基础 数据，对线路台账信息、人员及 分组信息、设备台账信息进行收 集与录入，并形成了一套可视化 、可追溯、高效率、高安全性的 数据管理平台，作为航检作业的 数据中心、控制中心、管理中心 ，通过该平台实现对航检作业过 程的监控与记录，实现航检任务 、设备的统一管理。
内蒙古电力（集团）有限责任公司航检中心 毛鹏飞
无人机在10kV配电线路智能巡检中的应用
102①作者简介：杨鑫（1980—），男，本科，副高级工程师，高级技师，从事配电网无人机智能巡检应用与研究。
通信作者：周攀（1992—），女，硕士，中级工程师，从事配电网无人机智能巡检应用与研究。
E-mail：1432869 DOI：10.16660/ki.1674-098X.2102-5640-6391无人机在10kV配电线路智能巡检中的应用①杨鑫 周攀* 李斌 秦硕 高爽 张派（国网北京市电力公司昌平供电公司 北京 102200）摘 要：配电网运维面临巡视人员数量少、运维资产体量大、设备及通道环境复杂等客观局面。
本文以提质增效为目的，探索无人机在10kV配电架空线路的新应用，大力发展可视化监拍和红外热成像等无人机前沿技术，旨在提升配电网精细化巡检水平，节省人力和时间成本，将核心人员用于核心业务，实现配电专业管理模式的转型提升和人员作业模式的高质高效。
本文总结了无人机智能巡检发展现状，提出配电线路无人机巡检的应用场景，详细描述了无人机智能综合管控系统，对未来无人机配电网智能巡检模式的发展进行展望。
关键词：配电网 无人机 精细化巡检 智能巡检模式 提质增效中图分类号：TM75文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)04(a)-0102-06Application of UAVs in Intelligent Inspection of 10kV DistributionLineYANG Xin ZHOU Pan * LI Bin QIN Shuo GAO Shuang ZHANG Pai （State Grid Beijing Changping Electric Power Co., Ltd., Beijing, 102200 China)Abstract: The operation and maintenance of distribution network is faced with objective situations such as a small number of inspectors, a large volume of electrical equipment assets, and complicated surroundings. Based on the quality and effectiveness improvement as the goal, this paper explores the new application of unmanned aerial vehicles (UAVs) in 10kV distribution line, and vigorously develops UAVs cutting-edge technologies such as visual monitoring and infrared thermal imaging, aiming to enhance the level of distribution network refinement checking, liberate the labor and time costs, apply the core staff to the core business, and realize the transformation and upgrading of professional management mode and the high quality and efficiency of personnel operation mode. This paper summarizes the development status of UAVs intelligent inspection, puts forward the application scenario of UAVs inspection using in distribution line, describes the UAVs intelligent integrated control system in detail, and looks forward to the development of UAVs intelligent inspection mode of distribution network in the future.Key Words: Power distribution network; UAVs; Refinement checking; Intelligent inspection mode; Quality and effectiveness improvement配电网是电力系统与用户直接相连的部分，为确保人民生活和企业生产用电的安全可靠性，提升客户优质服务感知度，配电网运维管理压力与日俱增。
无人机管网巡检系统解决方案
▪ 红外热成像机
▪ 红外成像系统测量输电线路或石油天然气 管道的温度，能自动标定最高温度点，为 维护人员及时提供线路、管道工作工作状 态信息。
五、无人机网管巡线的优点
▪ 1、使用灵活
▪ 无人机通过不同航高可实现高空间、大面积巡线，也可 实现低空间较小范围精确监测，也可多架、多次同时对上 万平方公里测区进行巡查。通过多光谱分析，得到大面积 测区的各项监测数据，以面信息结合传统点信息，从而为 整个线路检查提供依据。
▪ 远程手动控制可由连接到地面站的控制杆通过无线数据传 输实现。
▪ 充足的模拟数字转换通道及通讯端口支持众多外接器件， 比如 GPS，无线数据传输器，及外接传感器比如声纳或激 光陀螺仪。
▪ 八只飞行控制伺服机输出。 ▪ 六只负载伺服机输出可用于降落伞，起落架，航拍等。
▪ 众多输出端口可满足客户特殊应用要求。
▪ 3、夜间巡查功能
▪ 无人机可搭载红外夜成像仪，作为解决网管夜间巡检的方 案。红外线是肉眼看不见的一种光线，用红外线显像事实 依据是所有物体都发出热量，通过温度的高低来显示出物 体的特征。
▪ 红外线巡检的方法和步骤：测定全部输网管线路的温度显 示，判断有无异常过热，如有异常过热区域，要进行温度 测定，实施其他判断方法，对异常作最终确认肯定，对异 常部位进行分解检测。
▪ 据悉，本次巡检的500千伏东天一二线全长205千米，其中 25千米处于人烟稀少的无人区，气候多变，道路崎岖难行， 线路维护巡检难度较大，利用无人机开展无人区线路巡检， 可大大减轻人工作业负担，提高巡检质量和效率。
▪ 无人区线路是传统线路运维工作的难点，一直是输电检 修中心无人机巡检专业主攻的重点。输电检修中心规划并 及积极实施了无人机中继通信布局、抗风能力测试、高海 拔山区航线设计等大量准备工作，力争在2015年实现无人 机对无人区试点线路的广泛覆盖。
输电线路无人机巡检作业管理系统
输电线路无人机巡检作业管理系统摘要：随着无人机技术的不断成熟，无人机在电力行业中的应用越来越广泛。
国家电网和南方电网也相继发文大力发展无人机巡线业务，促进输电线路由传统人工巡检模式向人机协同巡检模式转变。
因此，有效提升输电线路无人机巡检作业管理的规范化和智能化，是无人机技术深化应用亟须解决的关键问题。
关键词：输电线路；无人机；巡检作业；管理系统由于电力企业的发展，扩大了电网的规模，从而增大了巡检的工作量和难度。
整个电力系统的稳定运行主要受一些自然因素和人为因素的影响，而造成输电线路受到破坏，致使输电线路不能正常运行，而一旦发生故障，为了做到及时抢修工作，必须尽快找到输电线路故障点，因此，在巡检输电线路故障中，采用无人机技术可以有效地提高抢修的效率。
一、无人机技术的概述1、技术要素在巡检输电线路时，经常使用专门的遥控直升机（UH）和四旋翼无人机（M4R），UH的组成部分包括：遥控直升机本体、减振悬挂装置、影像采集传输设备、地面摄像监视和操控系统等，后台的工作人员主要是利用无线图像传输设备，将UH在飞行过程中采集到输电线路的目标视频图像传送回来，以此对输电线路存在的故障做出及时判断；M4R其组成部分包括地面站和M4R无人机，M4R中设置了无线图像传输设备和无线微型高分辨率图像采集设备等，因此，采集到的输电线路的特定目标清晰度很高，并能进行远程传输，同时，M4R应用了4个旋翼对称分布的方法，进而形成的气动布局，在起降和悬停方面性能良好。
2、功能概述在巡检过程中，通过人工遥控使UH无人机飞行到输电线路安全距离范围之内，并悬停在输电线路附近，进行采集图像，并通过无线图像传输设备传输到后台；而地面站会发出指令引导M4R无人机沿着输电线路飞行，并在离输电线路安全距离的位置悬停，即完成M4R无人机自主悬停在安全的空间位置的功能，以便拍摄图像时，可以保证各角度的清晰度，另外，工作人员要想调整图像采集设备和被检测设备，只需对航向和M4R的减振云台进行调节即可。
光伏电站无人机巡检系统解决方案
光伏电站无人机巡检系统解决方案一、行业背景太阳能光伏发电系统主要分集中式和分布式，集中式电站一般占地面积广，大多建在我国西北部和一些偏远地区，自然环境较为恶劣，如大型西北地面光伏发电系统；分布式电站一般建在屋顶、大棚和大面积水池上，如工商企业厂房屋顶光伏发电系统，民居屋顶光伏发电系统。
然而，这些光伏电站并网后带来了大量的运营维护压力，如常规设备检测、光伏板巡检等。
传统的运维方式采用人工巡检，效率低下，并且设备故障判别多依据运维人员经验判别，极易产生纰漏和偏差；而且在偏远地区恶劣的自然环境下，幅员辽阔的光伏电站巡检工作，是十分困难和危险的。
对于农光互补、渔光互补、屋顶电站等光伏区，传统的人工巡检不能满足需求，无法实现安全的光伏巡检目的。
二、方案目标无人机搭载可见光相机、热红外传感器或EL检测设备，采集光伏组件的可见光、热红外图像或EL数据，实现无人机智能化巡检，提高光伏巡检效率和安全性。
可见光和热红外图像实时存储，可快速导出至pc端，后续利用无人机智能诊断软件对无人机采集的热红外图像和可见光图像进行智能化处理，实现组件不发电检测、灰尘污垢遮挡、组件裂纹破损等故障引起的热斑自动化诊断和定位。
大大提高光伏电站的巡检效率和故障诊断的度。
三、无人机巡检系统介绍无人机巡检系统包括无人机系统、数据采集系统、地面智能控制系统、数据分析处理系统等四部分。
如图3-1所示图3-1无人机巡检系统1、无人机系统无人机系统配备有超长航时，防护等级高达IP56的工业级多旋翼无人机M6，以及的DJI A3 飞行控制器,采用全面优化的姿态解析和多传感器融合算法,可靠；集成高清图传，能实时查看相机画面,传输距离远达5公里,图传画质 720P；内置智能电池管理系统，能够实时监控剩余电池电量，系统会自动分析计算出返航和降落所需的电量和时间，避免因电量不足引发的危险。
同时可实现20分钟快速充电功能，能在短时间内将电池充满。
系统参数表如下：项目参数飞行平台M6轴距805 mmzui大负载重量 4.5kgGPS悬停精度垂直：±0.5 m；水平：±2.5 mzui大上升速度 5 m/szui大下降速度 3 m/szui大航行速度18m/szui大可承受风速10 m/s（六级）zui大飞行时间50min图3-2无人机系统M62、数据采集系统数据采集系统包括可见光采集遮挡物、灰尘遮盖状况、红外相机采集热斑情况。
无人机巡检方案完整版
无人机巡检方案完整版一、无人机巡检方案介绍无人机巡检方案是指利用无人机执行巡检任务的一套完整的计划和执行策略。
无人机巡检方案的目的是提高巡检效率和准确性，同时降低巡检成本和风险。
通过优化无人机的飞行路径和设定巡检任务等细节，使得无人机能够高效地获取巡检对象的信息，并能够及时发现和记录异常情况。
无人机巡检方案的引入使得传统巡检方式得到了革新，大大提高了巡检工作效率和准确性。
本文档将介绍无人机巡检方案的准备工作、计划制定、巡检程序、结果与报告，以及相关的应用情景和前景展望。
二、无人机巡检前的准备工作以下是无人机巡检前的一些典型准备工作，具体的准备工作内容会根据巡检任务的特点和要求有所差异。
1.任务规划：确定巡检的区域范围、目标和要求，包括何种设备或结构需要巡检、巡检频率、巡检路线等。
2.资源调配：确定所需的无人机设备、相关工具和人员，包括无人机机身、相机、传感器等硬件设备，以及操作人员、飞行控制人员和数据分析人员等。
3.场地布置：对巡检区域进行勘察和评估，确定无人机起飞和降落场地，部署无人机自动机场/机巢/机库，检查并确保场地的安全性和适航性。
4.飞行计划：制定详细的飞行计划，包括飞行路线、高度、速度、飞行时间、航点等信息。
5.权限申请：根据当地法规和规定，申请相关的飞行许可证和巡检任务的批准文件。
6.设备检查：检查无人机、无人机机库、摄像机、传感器等设备的完好性和性能状态，确保其能够安全并可靠地执行巡检任务。
7.通信测试：测试和验证无人机与地面控制站之间的通信连接，确保飞行过程中可以及时传输数据和接收指令。
8.安全措施：制定和执行必要的安全措施，包括场地标识、人员安全培训、应急预案等，以应对可能出现的不可预见的情况。
三、无人机巡检计划的制定以下是无人机巡检计划制定的一般步骤，具体的制定过程会根据巡检任务的特点和要求有所变化。
重要的是根据任务需求，制定出细致、合理的巡检计划，确保任务的顺利进行。
1.了解巡检需求：与巡检任务相关的部门或客户沟通，了解巡检的目的、区域、目标和要求。
电力巡检特殊应用环境中无人机飞行控制系统设计
电力巡检特殊应用环境中无人机飞行控制系统设计1. 引言1.1 背景介绍电力巡检是电力行业中非常重要的任务之一，通常需要巡查各种设备和线路的运行情况，确保电力系统的安全和稳定运行。
传统的巡检方法存在着效率低、耗时长、风险高等问题，迫切需要一种更加高效且安全的替代方案。
随着无人机技术的不断发展和普及，无人机在电力巡检领域中的应用越来越受到关注。
无人机可以通过搭载各种传感器和设备，实现对电力设备的快速巡检，提高巡检效率，减少人力和时间成本，降低人员安全风险。
本研究旨在针对电力巡检特殊应用环境下无人机飞行控制系统设计进行深入探讨，旨在提出一种适用于电力巡检的无人机飞行控制系统设计方案，并结合设计原理与算法选择，进行系统硬件与软件设计，最终对系统性能进行评估。
希望通过本研究的努力，为电力巡检工作带来创新和提升，为推动电力行业的发展贡献力量。
1.2 研究意义无人机飞行控制系统能够实现多样化的飞行任务需求，可以根据具体情况灵活调整飞行路线和高度，提高巡检效率。
通过无人机巡检可以避免人员接触高压电力设备，降低了工作风险，提升了工作安全性。
无人机还可以搭载各种传感器和设备，实现对电力设备的全方位监测和检测，提高了巡检的精准度和可靠性。
研究无人机飞行控制系统在电力巡检中的应用意义重大，不仅可以提升巡检效率，降低工作风险，还能够保障电力系统的安全稳定运行。
本研究旨在探索无人机飞行控制系统在电力巡检特殊应用环境中的设计与应用，为电力巡检工作提供技术支持和解决方案。
【2000字】1.3 研究目的本文旨在探讨电力巡检特殊应用环境中无人机飞行控制系统设计的相关问题，主要目的包括以下几点：1. 分析特殊应用环境下电力巡检的需求，了解在不同环境条件下无人机所面临的挑战和限制，以便设计出适用性更强的飞行控制系统。
2. 提出针对电力巡检特殊需求的无人机飞行控制系统设计方案，包括系统架构、传感器配置、通信方式等方面的考虑，以确保系统在实际应用中能够稳定可靠地工作。
无人机巡检集中管控系统
内容
系统介绍
系统架构 成功案例
成功案例:国网山东省电力科学研究院
成功案例:国网山东省电力科学研究院
成功案例:国网山东省电力科学研究院
成功案例:国网山东省电力科学研究院
设备 库
人才 库 线路 库
人才信息库
线路信息库 融合联动的 信息库
位置信息，巡检记录，原始/拼接图片信息， 巡检报告 …
设备库、人才库、线路库彼此融合形成完备的信息 网，从任意信息入口可以方便关联到其他相关信息， 信息检索及获取极其方便
融合联动的信息库
全生命周期全过程管控
设备
购入 入 库 存 储 出 库 使 用 回 库
人员培训
人员技能是巡检中非常重要的保障因素，
系统在以下方面对人员培训进行系统全
面的支撑，为建立夯实的人才储备提供 坚实基础：
培训记录：
课程设置： 原理展示：
流程模拟：
考核考察： 档案记录：
资格认证：
内容
系统介绍
系统架构 成功案例
硬件架构
系统架构
通过工作流引擎，我们 可以对巡检任务进行灵活 的流程化编排，从任务计 划，到审批，到执行结束； 通过表单引擎和页面引擎， 可方便生成用户交互的页 面 为PMS系统等第三方系 统预留接口
人员
新晋加入
资 格 培 训
获 得 认 证
进 入 储 备
巡 检 调 度
现 场 作 业
任 务 报 告
线路
线路数据导入
数据 管理
数据 下发
数据 保密
终端数 据销毁
数据
现场作业规范化自动化
通过移动站的WiFi基站连接所 有设备，统一通讯接口，使数据 更易采集，让尽可能多的信息由 系统自动采集，自动记录和保存 自动根据抵达每一基杆塔的时 间，将原本散乱的照片信息以杆 塔为依据进行整理，并可以自动
基于无人机的有线电视智能巡检系统建设及应用
基于无人机的有线电视智能巡检系统建设及应用【摘 要】 传统的有线电视线路巡检工作依靠人工进行，巡检难度大、效率低、效果差。
本文介绍一套基于无人机的有线电视智能巡检系统，该系统综合应用了精准地理信息系统、广电5G无线传输、AI图像识别、无人机巡检平台等技术，能够弥补传统线路巡检存在的不足，在一定程度上达到提高巡检效率，降低运维成本的目的。
【关键词】 无人机，光缆， 智能巡检， 广电5G ， GIS 【中图分类号】 TP29 【文献标识码】 B【DOI编码】 10.16171/ki.rtbe.20200012017【本文献信息】方中奇，曹阳.基于无人机的有线电视智能巡检系统建设及应用[J].广播与电视技术，2020,Vol.47(12).Construction and Application of Intelligent Inspection System forCATV Based on UAVFang Zhongqi, Cao Yang(Suzhou Branch, Jiangsu Broadcasting Cable Information Network Co., Ltd. Jiangsu 215000, China)Abstract Traditional CA TV lines inspection depends on manual work, which is difficult and ineffective. This paper introduces a CA TV intelligent inspection system based on UA V . The system comprehensively applies technologies of precise geographic information system (GIS), 5G wireless transmission of radio and television, AI image recognition, UA V inspection platform, etc., which can make up for shortcomings of traditional line inspection, improve inspection efficiency and reduce operation and maintenance cost.Keywords UA V , Optical cable, Intelligent inspection, 5G of radio and television, GIS方中奇，曹阳（江苏省广电有线信息网络股份有限公司苏州分公司，江苏 215000)0 引言有线电视干线光缆传输网络承载着中央、省、市、县各级广播电视节目，承担超大容量政务数据、银行金融数据等关系到国计民生的重要数据传输，有线电视网络早已成为一张综合信息承载网，重要性显而易见。
输电线路无人机全自主巡检方案
输电线路无人机全自主巡检方案摘要：无人机自动巡线技术在输电线路巡检中的应用具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
该技术以5G通信技术、自主飞行控制技术和计算机视觉技术为核心，通过无人机对输电线路进行自动巡检，实现对线路状态和故障的实时监测和诊断。
在中国大部分地区，输电线路的检查仍以人工巡检为主。
人工巡查模式不仅工作强度高，工作条件恶劣，对巡检人员构成安全风险，而且工作效率比较低。
基于此，本文实施应用后，不仅解决了人工巡检的弊端，而且还可以实现对输电线路的全面综合管控。
关键词：输电线路；无人机；全自主巡检引言输电线路距离长、杆塔高、档距大，承担电网极为重要的“六合一”密集通道繁重的运维保障任务，因此，输电线路的安全稳定运行是整体电力系统安全性的重要保障，更是人们用电安全的前提。
输电线路所覆盖的区域地形环境复杂，长期暴露在复杂环境中的输电导线、绝缘子电力杆塔及其他金具易产生磨损、锈蚀、材料老化等材质损伤。
因此，运维人员需要定期对输电线路的缺陷与故障进行巡视检查，以保证输电线路的安全稳定运行。
随着大数据与人工智能技术的发展，无人机因其体积小、灵活性强、机动性能好等特点，在航空工业、科技、农业等领域中有着广泛的应用。
同样在电力巡检中，无人机可携带传感器与精密检测设备，采集电力杆塔各种图像与视频信息并完成与地面工作站的信息交互，实现无人机自主巡检作业。
为发挥海量巡视数据的更大效能，在有限时间成本资源内巡视更多的线路缺陷，需要研究无人机自主巡检策略，以推动输电运维模式向智能化转型。
1全自主巡检方案作业人员登录无人机操作控制系统，通过前端App操控系统与平台对接，可接入后端“自主巡检航点库”进行自主飞行任务规划，并通过平台下载任务航线，之后控制无人机进行精细化自主巡检作业。
飞行过程中无人机实时状态可通过操作控制系统发挥管控平台作用，实现后端飞巡监控。
飞行完成后，将图像上传至缺陷识别系统，实现巡检图像的缺陷识别、分析、审核等相关操作，最终实现从巡检任务的制定、巡检全过程实时监控到巡检成果的汇总工作闭环，实现输电线路巡检的综合管控。
无人机安全巡检实施方案
无人机安全巡检实施方案1. 方案概述为加强我国无人机安全巡检工作，确保无人机巡检系统的稳定运行，提高无人机巡检效率，制定本实施方案。
本方案主要围绕无人机选型、巡检作业流程、数据处理与分析、安全防护措施等方面展开。
2. 无人机选型2.1 无人机选型原则- 适应性：无人机需适应不同地形、环境和气候条件；- 载荷能力：满足巡检设备搭载需求，具备一定的扩展性；- 续航能力：保证巡检作业的顺利进行，减少续航焦虑；- 飞行稳定性：保证无人机在复杂环境下仍可保持稳定飞行；- 安全性：具备良好的应急避险和抗干扰能力。
2.2 无人机推荐型号根据以上原则，推荐选用以下无人机型号进行巡检：- 固定翼无人机：适用于开阔地区，具有较高的续航能力和飞行稳定性；- 多旋翼无人机：适用于城市和复杂地形，具有较好的机动性和适应性；- 垂直起降无人机：适用于受限空间，如变电站、油气管道等，方便快速部署。
3. 巡检作业流程3.1 预飞行准备- 检查无人机硬件设备，确保各项功能正常；- 确认飞行航线，避免与其他飞行器冲突；- 检查天气状况，确保无人机飞行安全；- 准备相关证件，如飞行许可证等。
3.2 飞行作业- 根据预设航线进行自主飞行或手动飞行；- 实时监控无人机飞行状态，确保飞行安全；- 根据巡检需求，调整飞行高度和速度；- 应对突发情况，如气象变化、飞行器故障等。
3.3 数据采集与处理- 利用无人机搭载的传感器、相机等设备，进行数据采集；- 将采集到的数据传输至地面站，进行实时监控；- 对采集到的数据进行整理、分析和存储，为后续分析和决策提供支持。
3.4 巡检结果反馈- 根据数据分析结果，生成巡检报告；- 将巡检报告提交给相关部门和企业；- 根据巡检结果，提出改进措施和建议。
4. 数据处理与分析4.1 数据处理流程- 数据清洗：去除无效、错误或重复数据；- 数据整合：将不同来源和格式的数据进行整合；- 数据压缩：减小数据存储和传输压力；- 数据加密：保障数据传输和存储的安全性。
智慧矿山无人机自动巡检解决方案
强度大周期长
单次巡检需要数天时间，且耗费较 多人力
需要快速响应
现有监控设备无法全面覆盖，对于 应急事件缺乏有效手段获取信息
存在盲区
地面视角，存在视野遮挡和盲区， 部分隐患无法及时发现
矿区智能安防巡检
全天候巡检方案
无人机可配备两千万像素镜头，具有最高可达200倍的变焦能力。因此，安 防工作人员可以操作无人机 在远处识别潜在的风险。此外，无人机可以代 替人工方式到达一些人员禁止进入的地区，从而进一步扩大安防巡检范围， 提升智能安防巡检效果。
定制化智能数据分析
自动分析，定制化智能分析识别，全场景多任务定制化无人智能分 析数据，并根据对分析结果智能输出。
5G 核 心网
可以MEC数据安全可靠
5G赋能工业无人机应用，实现远程低时延自动化控制，高速大 数据在线处理，边缘计算保证数据局域内传输并快速分发，数据 不离厂，安全可靠。
避免二次伤害
2分钟完成起飞准备，5分钟出勤圈 使用机器替代人工到达危险区域，
（5公里半径）快速升空抵达现场， 符合应急时效性要求
消除二次伤害隐患
边界构建、入侵、盗采巡检
无人机具备优越的航测能力，可快速对矿区进行航拍测绘，生成二维正 射底图，还原真实现场信息。平均1个工作日可采集5-10平方公里的区 域数据，底图同步生成。
○ 效率高，一个架次就可完成多个料堆的测量，效率提升10倍
巡检成果可视化：以模型、照片的方式储存巡检结果， 可与历史结果进行比较
沟通高效简洁：以模型、照片的方式储存巡检结果， 可与历史结果进行比较
视角全面：无人机从高空视角拍摄，矿区全场景均可 有效覆盖
矿山设备巡检背景介绍
矿山生产区域包含大量巡检工作。例如，矿卡车辆巡检，爆破巡检等。 此 外， 一些关键生产支撑设施如矿区供电线 路也需要高频次巡查。传统巡 检方式存在效率低、风险高、甚至需要停机检查等， 给生产带来的较高的 成本。无人机通过空中巡查方式， 甚至可以前往很多地面人员无法通行 的危险区域，为矿山巡检工作提供全新巡检方案。
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线路信息库
融合联动的 信息库
位置信息，巡检记录，原始/拼接图片信息， 巡检报告 …
设备库、人才库、线路库彼此融合形成完备的信息 网，从任意信息入口可以方便关联到其他相关信息， 信息检索及获取极其方便
设备 库
人才 库
线路 库
融合联动的信息库
全生命周期全过程管控
无人机巡检集中管控系统
内容
系统介绍 系统架构 成功案例
巡检现状
信息采集手段原始，缺乏融合与联动
✓飞行环境信息采集采用手动方式，包括测量起飞点GPS、海拔、温度、风速，高原条件下还需空 气密度等信息，各分散仪器测量后进行手动记录，事后整理进电脑
✓拍摄照片、视频信息量大，缺乏有效的管理模式
缺乏全面的设备状态信息记录 ，外出设备无法监管
RFID
视频信息
GPS
气象仪
无人机吊舱
移动站Server
全息状态展现
所有的历史巡检记录都可以重现 包括当时的人，物，及环境等信息
巡检过程中的所有对象状态可以重现 ✓ 温湿度，风向风速 ✓ 经纬度，海拔 ✓ 无人机飞行姿态，GPS等 ✓… …
可以在指挥大屏上实时展现飞机动态飞行情况。
人员培训
缺乏规范化标准化的人员培训管理模式
✓培训模式单一，无法实现全方位展现飞行原理、巡检模式、考核方式不健全。 ✓人员培训和任务执行的时间缺乏统一监控和管理，无法实现对相关人员的有效信息记录。 ✓缺乏经典案例积累，故障分析展示等信息
系统目标
系统目标
三库融合，三库联动
设备信息库 人才信息库
设备购入日期，累计工作时长，养护记录， 飞行记录…
设备 人员 线路
购入
入 库
存 储
出 库
使 用
回 库
资
获
进
巡
现
任
新晋加入
格 培
得 认
入 储
检 调
场 作
务 报
训
证
备
度
业
告
线路数据导入
数据 管理
数据 下发数据 保密 Nhomakorabea终端数 据销毁
数据
现场作业规范化自动化
通过移动站的WiFi基站连接所 有设备，统一通讯接口，使数据 更易采集，让尽可能多的信息由 系统自动采集，自动记录和保存 自动根据抵达每一基杆塔的时 间，将原本散乱的照片信息以杆 塔为依据进行整理，并可以自动 生成巡检报告，为后续的巡检记 录查询提供方便的可视化操作
内容
系统介绍 系统架构 成功案例
成功案例:国网山东省电力科学研究院
成功案例:国网山东省电力科学研究院
成功案例:国网山东省电力科学研究院
成功案例:国网山东省电力科学研究院
✓为PMS系统等第三方系 统预留接口
系统架构
✓通讯接口层负责信息的加密及远程3G通道以及检修公司库房 WiFi通道的切换和控制
✓信息采集层负责与不同信息源设备打交道，如WiFi气象仪， GPS定位设备
✓信息同步模块负责将各类信息按预定的格式分门别类存入移 动站数据库，并且在移动站回到检修公司库房时，信息同步 模块自动检测到自身所处网络环境为公司WLAN，自动将本次 巡检采集的信息同步到公司后台系统数据库
人员技能是巡检中非常重要的保障因素， 系统在以下方面对人员培训进行系统全 面的支撑，为建立夯实的人才储备提供 坚实基础：
✓培训记录： ✓课程设置： ✓原理展示： ✓流程模拟： ✓考核考察： ✓档案记录： ✓资格认证：
内容
系统介绍 系统架构 成功案例
硬件架构
系统架构
✓通过工作流引擎，我们 可以对巡检任务进行灵活 的流程化编排，从任务计 划，到审批，到执行结束； 通过表单引擎和页面引擎， 可方便生成用户交互的页 面
✓ 随着设备种类的增多，设备状态监测、工作时间统计和维修记录等信息混乱，缺乏统一的管理 ✓机组管理模式粗放，对人员和设备缺乏有效的监控手段。出行一次，车辆+无人机+检测设备等成本
在几百万，如何监管
信息准确性安全性差，缺乏有效的结果呈现手段
✓管理层对巡检信息的获取渠道单一、信息落后，向上级汇报时往往临时统计，信息准确性差 ✓信息安全没有保障，如杆塔GPS信息、巡检状态信息数据等