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浅谈无人机技术智能化应用及展望

2023-01-02李江涛史慧

中国设备工程 2022年4期
关键词:植保人工电网

李江涛,史慧

(武警山西总队参谋部综合保障中心,山西 太原 030024)

1 无人机技术智能化应用场景分析

1.1 无人机在智能电网中的应用

高空俯瞰视角、超大监控范围以及迅速响应能力是智能化无人机主要特点,可以将传统地面作业转化为立体作业空间,那些人、车辆无法到达的区域,无人机都能够轻松完成作业勘察和部署任务,因此,无人机技术在我国各行各业中实现了广泛应用,智能化无人机技术在智能电网中的应用主要包括以下几点。

(1)人机协同实现精细巡检。所谓人机协同即是指相关技术人员对无人机进行现场操作。应用于电网设备常规巡查工作中的无人机,通常搭载可见光相机、红外热成像或紫外成像等装置,通过无人机与人工协同巡检模式对电网设备进行精细巡检。在此过程中,及时回传并存储现场拍摄的图像机视频等数据信息,相关技术人员采用智能化自动识别技术对这些数据进行判断,从而及时查找出电网设备存在的异常情况。(2)快速巡查故障设备。对于分布在复杂地形环境中的电网设备,一旦发生故障,人力排查存在很大的局限性,尤其是交通不便利的地形环境,大大增加了巡查难度,传统人工排查方式不仅需要耗费较长的时间,而且排查效率并不高。采用智能化无人机技术便可以彻底解决这些问题,可以无障碍且快速到达故障现场,对故障设备进行全面准确的检测,并及时将检测信息进行回传,不仅解决了人工难以达到故障现场的问题,而且大大提高了电网设备故障排查效率。(3)外部风险隐患的排查。通过在无人机上搭载GPS模块、RTK模块以及高分辨率可见光相机、三维激光扫描机等成像设备,对外部风险区域进行测绘。之后相关工作人员可以根据无人机回传的信息数据,对潜在的外部风险隐患进行准确评估,从而避免危险事故的发生。(4)辅助电网规划设计。在复杂的地理环境中铺设电力线路,本身具有很大的难度,传统航拍技术采集的影像数据精准度不高,无法为电力线路路径的规划提供可靠数据,同时传统航拍技术耗费时间比较长,并且还需要投入大量资源。采用无人机航空测绘技术,不仅极大的缩短了各项数据测量和采集时间,而且还可以在采集数据过程中及时自动的生成各种地理信息的高清立体影像,为电力线路路径的规划提供精准的数据信息。(5)电力线路架线中的应用。引导线架设是电力线路架线施工的重要部分,存在一定的危险性,且传统人工方式极易受地形因素的影响,难以顺利、高效的开展,从而影响了施工进度。通过采用无人机技术开展架线施工,不仅可以降低人工施工的危险系数,而且还能有效提高施工效率,节约工程成本。此外,在工程竣工验收阶段,还可以利用无人机技术进行工程巡检,及时发现工程中存在的缺陷,降低人工劳动强度和缩短验收时间。

1.2 智能化无人机技术在农业领域中的应用

在农业生产领域中,智能化无人机的主要作用是用来进行植保作业及农药喷洒,在作业过程中,不会对原本的土壤物理条件受到损坏,更不会损伤到农作物,降低人工劳动力的同时,更利于对种植成本的控制。智能化无人机技术在农业生产领域中的应用主要包括:(1)扩大防治范围。无人机技术在作业中不受任何因素的限制,在农作物生长过程中,可以完成人工或机械难以完成的作业任务。对于地形崎岖的农作物种植区域,采用智能化无人机技术,可以在保护土壤物理条件的基础上,完成喷洒作业,在降低人工劳动量的基础上,大大缩短了作业时间。尤其是多旋翼无人机,对升降环境的要求较低,即便在面积很小的田间地头都能顺利进行升降,同时还可以实现低空飞行,便于人员对其进行有效控制,从而提升农药喷洒效果。(2)提高喷洒效率。受条件限制,传统人工喷药方式和设备喷药方式无法做到向农作物全面喷洒,而农业植保无人机具有强烈的向下旋转气流,可以对农作物进行翻动和摇晃,从而使人工和设备无法喷洒到的部分,如农作物茎叶背面和根部等部位,被全面喷洒到农药。不仅如此,相较于人工喷洒方式,农业植保无人机喷洒方式至少可以节省一半的农药剂量,大大降低了农业种植成本。

2 无人机技术智能化未来展望

2.1 在军事及航空领域方面的应用展望

随着我国高新科技不断迅速的发展,使无人机技术的功能和模块得到更深一层的优化与完善,这样一来,在军事和航空领域方面的应用更具通用化和系列化,一机多能是无人机技术未来在军事及航空领域主要发展趋势。未来无人机技术会对其内部结构进一步改良和优化,在此基础上,结合实际执行任务,通过应用与之相符的模块,完成各种功能性质的设备搭载,从而完成各种高难度的任务。AMBER无人机便是美国通用公司在这种思维下研发出来的,该无人机技术主要应用于军事领域中的战场机动通讯中继平台方面。通过优化其内部模块,在无人机上成功搭载红外行扫仪、通讯视频中继雷达、高分辨率照相机、信号情报侦察综合等配套设备,充分发挥出无人机技术在军事领域中的应用优势,完成了各种高难度战场任务。由于无人机属于一种新型技术,不具备丰富的实战经验,以至于并未在军事领域实现广泛应用,现阶段,智能化无人机技术主要应用于航空领域。

2.2 无人机技术在交通领域的应用展望

随着国民生活水平的提高,私家车数量呈现逐年递增趋势,从而给城市交通带来了巨大压力,尤其在节假日,许多拥有私家车的家庭选择自驾游,以至于我们可以在各大网络上看到交通拥堵形成的汽车长龙,甚至有很多网友调侃:“节假日哪也不用去,坐在家中看别人堵车比外出旅行更有意思”。由此可见,清晰的交通方向是疏散交通堵塞的关键点,在城市交通中应用无人机技术,可以有效缓解城市交通压力。信息化时代,智能手机可谓是人手必备的物品之一,人们在驾车出行时,通过智能手机与自动驾驶的无人机进行有效连接,车辆行驶过程中,驾驶员根据无人机的闪烁灯光,对前方路段情况进行判断,以此明确前方道路是否存在障碍和威胁。

2.3 无人机在智能电网中的应用展望

首先,智能数字电网建设运维。采用大云物移智链技术,将智能电网与数字电网有机结合,从而对智能化电网运行加以控制和维护。在电网规划设计中,通过采用无人机技术对点云数据进行收集,从而实现数字化重建。也可以利用无人机技术,对各类影像数据进行采集,并对这些数据进行智能融合分析。另外,通过在无人机上搭载不同的设备,完成具有高难度的电网设备维护、检修、应急抢险等任务;其次,构建智慧立体巡检体系。构建科学完善的无人机智能巡检作业体系、技术支撑体系以及管理体系,以无人机智慧管控平台为基础,进一步推动无人机巡检的规范化和标准化。

2.4 无人机在农业生产领域的应用展望

未来无人机在农业生产领域的应用主要表现为:(1)随着信息化技术不断飞速的发展,将会进一步推动“互联网+无人机”的发展与进步,通过构建植保无人机购机和飞防统计管理系统,全面推广及扩大植保无人机在农业领域中的应用范围。(2)通过构建并完善农业无人机技术机行业准入相关准则,以此对植保无人机全自主巡航作业功能加以优化及完善,从而提升农业无人机技术,确保无人机作业过程中的安全性和环保性。(3)结合无人机在农业生产领域中的发展需求,构建科学完善的农业无人机综合服务体系,其主要目的是为了彻底解决植保无人机飞手的培训、资格认定和行业监管等问题,充分发挥无人机技术在农业生产领域的应用价值。(4)基于无人机技术的优势,在未来的农业生产领域中必然实现广泛普及,基于此,植保无人机飞防市场想要获得长远发展,需要结合无人机喷洒农药的特点,着力研发符合其药物喷洒特点的药剂,不仅有助于种植企业对成本的控制,而且还能有效降低农药残留,最大限度的降低对周围环境的污染。

3 结语

综上所述,高空俯瞰视角、超大监控范围以及迅速响应能力是智能化无人机主要特点,可以代替人工完成各种高难度的作业任务,不仅保障了人员的安全性,而且大大提高了作业效率。现阶段,市面上的大多无人机在电池续航方面仍有很大提升空间,尤其搭载各种设备之后,续航不足的短板更加明显。相信未来在我国高新科技持续发展的背景下,无人机技术会有很大提升,其应用领域也会随着其技术的不断完善而更加广泛。

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