［摘 要］隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，其在輸電線路智能運維中應用廣泛，因此無人機的維護和保養(yǎng)需求也在逐漸增加。為了滿足這一需求，開發(fā)一種智能維保工具，以提高無人機維護和保養(yǎng)的管理效率和準確性，具有重要意義。文章旨在探討無人機智能維保管理工具的開發(fā)目的和意義，為無人機在輸電線路智能運維中的深化應用提供有力支持。

［關(guān)鍵詞］架空輸電線路；無人機維護保養(yǎng)；無人機維保管理工具

［中圖分類號］TM755 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）03–0068–03

無人機是輸電數(shù)字化轉(zhuǎn)型中機巡作業(yè)的直接載體，其在巡視中或大或小會發(fā)生一定損耗。其維保過程中帳卡物3 者在維保交接中極易混淆，不利于管理，人工成本極大，且維保后期不利于統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)透視。

當前，針對無人機維護保養(yǎng)的管理工具主要依賴于傳統(tǒng)的OFFICE 表單管理方式，其效率和準確性都有待提高?，F(xiàn)階段使用表單僅可實現(xiàn)保存訴求，且存在數(shù)據(jù)不透明等問題，無法實現(xiàn)界面化、流程化的直觀體現(xiàn)，工作流程不清晰且不便于查找追溯各工作流程節(jié)點上每臺無人機的出入庫狀態(tài)、維保狀態(tài)、借用狀態(tài)。

1 輸電線路智能運維中無人機技術(shù)應用場景

1.1 無人機通信技術(shù)

將無人機用于輸電線路智能運維巡檢時，通信系統(tǒng)是不可缺少的環(huán)節(jié)。對通信模塊進行適當?shù)脑O計，可為無人機和地面站之間的通信創(chuàng)造一個有利的環(huán)境，防止由于通信不及時而對運維檢修造成不利的影響。在巡檢過程中，監(jiān)控裝置會對輸電線路進行數(shù)據(jù)采集，并通過通信模塊向地表傳送信息。通過對現(xiàn)場相關(guān)工作人員的影像資料進行綜合的分析，可對輸電線的各個環(huán)節(jié)都有完整的了解。若出現(xiàn)問題，可及時派專人進行處置。在操作過程中，要使通信組件處于完好狀態(tài)，保證在惡劣的氣候條件下，通信模組仍可進行良好的通信。

1.2 無人機雷達技術(shù)

以雷達為核心的無人機，在運行維護期間，可將環(huán)境、氣象等因素的影響降到最低。三維激光雷達可通過對周邊的林木等環(huán)境信息進行掃描，在得到了這些信息數(shù)據(jù)后，工作人員會進行一次綜合的評價和分析，以實現(xiàn)對輸電線和樹干等環(huán)境因素的準確測量，推動運維檢修工作的正常開展。

1.3 無人機駕駛技術(shù)

在輸電線路智能運維過程中，無人機駕駛也是一項重要的技能。該技術(shù)可為有關(guān)人員提供高質(zhì)量和高效率的運維檢修服務。具體體現(xiàn)在受交通、氣象等多方面的影響，輸電線路的運維面臨嚴峻的考驗，而無人駕駛則可解決這個問題，工作人員只需操縱著無人機，就可進行運維巡檢。

2 無人機巡檢的應用

（1）巡檢準備工作。在對輸電線路進行巡檢時，需對智能無人機進行合理的安裝，保證其使用效果，充分發(fā)揮其使用功能，并在執(zhí)行前做好準備工作。先要對適合起降的地點進行實地勘察，避開市中心等復雜區(qū)域，與人群保持一定的距離，并保證無人機的運行狀態(tài)。在無人機飛行的過程中，很有可能會受到高樓大廈、樹木等障礙物的干擾。因此，一定要注意無人機的飛行高度，在開始升空前，要對巡視區(qū)域的高層目標進行環(huán)境調(diào)查，并將其控制在距離障礙物2.5～5 m 的低空。

（2）巡檢航線的設計。在使用智能無人機設備進行巡視作業(yè)前，要先進行飛行路線的規(guī)劃，目前有兩種路線，一種是三角形路線，另一種是直線路線。具體來說，三角形飛行路線更適合智慧無人機的起降路線，適用于大跨度的路線。但是這種路徑規(guī)劃模式，在正式應用到電網(wǎng)巡視過程中時，無人機的控制難度會增大，這就要求執(zhí)行人員對無人機的工作方法熟練掌握，從而能夠更好地進行辨識和調(diào)節(jié)控制工作。相對于三角形路線，直線路線更適合場地平坦、跨度較短的輸電線路，在進行智能化的無人機設備巡視工作時，要對線路巡視的次序進行科學的安排，從而保證巡視的總體效果。

（3）數(shù)據(jù)資料庫設計。數(shù)據(jù)資料庫的設計需要考慮到數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理、分析和應用等多個方面。

數(shù)據(jù)采集是資料庫的基礎(chǔ)，智能無人機搭載的傳感器和攝像頭能夠?qū)崟r捕捉到巡檢區(qū)域的高清圖像和視頻，以及溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)。這些數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳輸至數(shù)據(jù)中心，以為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析提供原材料。

在數(shù)據(jù)存儲方面，資料庫需要有足夠的存儲空間來存放大量的巡檢數(shù)據(jù)。同時，為了保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，需要采用先進的數(shù)據(jù)備份和恢復技術(shù)，確保在任何情況下數(shù)據(jù)都不會丟失或損壞。

管理方面，智能無人機巡檢數(shù)據(jù)資料庫需要一個強大的管理系統(tǒng)來對數(shù)據(jù)進行分類、索引和檢索。這個系統(tǒng)應能根據(jù)不同的巡檢任務、時間和地點等因素，快速地找到所需的數(shù)據(jù)。此外，管理系統(tǒng)還應該具備權(quán)限控制功能，確保只有授權(quán)用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析是資料庫的核心。通過對巡檢數(shù)據(jù)進行深入分析，可發(fā)現(xiàn)設施的潛在問題和風險，從而采取預防措施避免事故的發(fā)生。此外，數(shù)據(jù)分析還可用于優(yōu)化巡檢路線，提高巡檢效率。

最后，智能無人機巡檢數(shù)據(jù)資料庫的設計還需要考慮數(shù)據(jù)的應用場景。如通過與地理信息系統(tǒng)（GIS）的結(jié)合，可在地圖上直觀地展示巡檢數(shù)據(jù)，幫助決策者更好地理解巡檢區(qū)域的情況。同時，數(shù)據(jù)資料庫還可以與其他業(yè)務系統(tǒng)對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換。

3 無人機智能維保工具管理思路

建立系統(tǒng)管理無人機臺賬及維保信息臺賬，管理無人機維保的入庫、出庫；可掃描無人機機身二維碼并自動添加維保記錄及信息歸檔；具備模板可編輯功能，報修時可現(xiàn)場完善表單信息；具備保單信息跟蹤，到期預警功能；具備維保信息追溯功能。

開發(fā)電腦端和移動端App，電腦端主要用于查看設備情況、查詢統(tǒng)計和資料導入導出。移動端主要用于日常業(yè)務管理和信息登記，并使電腦端和移動端實現(xiàn)共享互聯(lián)、數(shù)據(jù)同步。

4 技術(shù)關(guān)鍵點及創(chuàng)新點

技術(shù)關(guān)鍵點：①通過研制的單機軟件工具能建立無人機智能維保工具可視化臺賬，同時存儲歸檔各類保險表單數(shù)據(jù)；②軟件工具可掃描無人機機身二維碼與導入臺賬匹配，形成維保記錄；③將軟件工具安裝在移動設備上，實現(xiàn)二維碼掃碼或SN錄入、表單編輯、數(shù)據(jù)歸檔、保單信息跟蹤、借出借入信息登記等功能，實現(xiàn)設備全生命周期管控，后期又可做為設備臺賬信息及維保數(shù)據(jù)透視運用。

創(chuàng)新點：①通過軟件系統(tǒng)調(diào)用手機端攝像頭掃描無人機及配件固有的二維碼條形碼快速獲取SN 編碼；②通過軟件系統(tǒng)建立無人機及其配件卡片臺賬并著色，以快速區(qū)別新設備入庫、設備發(fā)放、維保入庫、維保送修、維保返回以及設備借用管理、設備報廢等設備的所處業(yè)務環(huán)節(jié)狀態(tài)信息；③通過軟件系統(tǒng)建立新設備入庫、設備發(fā)放、維保入庫、維保送修、維保返回以及設備借用管理、設備報廢等導航模塊，快速切入到需要開展的業(yè)務操作模塊；④通過軟件系統(tǒng)記錄各臺設備在每一次業(yè)務流程操作的詳細操作信息和時間信息，做到設備全生命周期監(jiān)視及管理；⑤移動設備端可便攜移動掃碼登記，電腦端可總覽設備狀態(tài)及報告生成，兩端軟件實現(xiàn)共享互聯(lián)、數(shù)據(jù)同步。手機端主界面如圖1 所示，電腦端主界面如圖2 所示。

5 工具開發(fā)技術(shù)方案

采用移動App 及電腦端應用技術(shù)，從便捷、靈活、實用角度出發(fā)，設計開發(fā)一款無人機智能維保管理軟件工具。

（1）手機端日常業(yè)務管理?；诙S碼、條碼識別技術(shù)，結(jié)合日常業(yè)務管理需要，快速掃碼更新設備狀態(tài)及信息登記，便于日常業(yè)務登記工作。

（2）無人機及配件查詢統(tǒng)計。通過數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計，便于查看跟蹤無人機的使用情況。

（3）手機端電腦端聯(lián)動。通過簡單便捷的方式，實現(xiàn)手機端應用與電腦端應用的數(shù)據(jù)同步。

（4）用戶界面。開發(fā)簡潔明了、易操作的用戶界面，使用戶可以方便快捷地使用工具進行無人機管理。

兩端協(xié)同如圖3 所示，手機端主要用于日常業(yè)務管理和信息登記；電腦端主要用于查看設備情況、查詢統(tǒng)計和資料導入導出；通訊是基于USB 通訊及adb工具，實現(xiàn)手機端應用和電腦端應用的數(shù)據(jù)一致性。

6 結(jié)束語

無人機智能維保工具將顯著提升無人機的維護保養(yǎng)管理效率和準確性，不僅可全面管理無人機資產(chǎn)，且可將維保過程中帳卡物的關(guān)系清晰明了的展示出來，具有巨大的實用價值和市場前景。未來，還應繼續(xù)優(yōu)化和完善這款工具，以更好地服務于輸電線路無人機深化應用的發(fā)展。

參考文獻

[1] 應恭偉，潘增輝，蔣雅妮，等. 植保無人機信息化管理的應用與分析—— 以東陽市應用為例[J]. 現(xiàn)代農(nóng)機，2023（3）：1-3.

[2] 馬忠梅，韓寶卿，李文娟，等. 智能識別技術(shù)在無人機輸電線路巡檢中的應用[J]. 集成電路應用，2022，39（8）：126-127.

[3] 黎文俊. 基于智能巡檢機器人的輸電線路運維管理工作研究[J]. 農(nóng)村電氣化，2023（5）：72-74.

[4] 賀蘭山. 無人機在輸電線路運維檢修中的應用[J]. 電力系統(tǒng)裝備，2022（5）：131-133.

[5] 姬鵬博，尚夢云，張燕琴，等. 基于MRO 系統(tǒng)的彩虹無人機售后管理模式[J]. 航天工業(yè)管理，2022（S1）：49-52.

[6] 邢孝龍，姜馬超，楊碩. 無人機在輸電線路設備巡檢驗收中的應用研究[J]. 中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（引文版）工程技術(shù)，2022（8）：287-289.

[7] 郭智俊，丁莞爾，周劍武，等. 無人機智能巡檢在光伏電站組件診斷中的應用[J]. 能源工程，2022（2）：40-44.