无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用研究

无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用研究

杨旻宁

广东电网有限责任公司湛江雷州供电局 广东省 524000

摘要：无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用，可以通过无人机搭载红外相机实现对配电设备的快速、无死角的巡检和故障诊断。该技术可以大幅提高配电网巡检的效率和准确性，并降低巡检成本和人力风险。此外，无人机红外影像技术还可以实时监测和记录配电设备的温度变化，帮助预测潜在故障，提前进行维护和修复，提高配电网的安全性和稳定性。

关键词：无人机；红外影像技术；配电网巡检；应用

配电网是城市及工业用电的重要组成部分，确保其正常运行和安全性对社会经济发展至关重要。然而，传统的配电网巡检存在着人力、耗时和安全风险等问题。随着科技的不断进步，无人机红外影像技术应运而生，并在配电网巡检中得到了广泛应用。无人机搭载红外相机能够以高效、精确的方式对配电网进行快速巡检和故障诊断，为配电网的运行提供及时有效的保障。本文将详细介绍无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用及优势。

1.无人机红外影像技术在配电网巡检中的作用

传统的配电网巡检需要大量的人力和时间，而无人机的红外影像技术可以快速准确地对配电设备进行巡检。无人机可以借助红外相机对整个配电网络进行快速扫描，将红外辐射数据通过图像处理技术分析，准确识别出异常或潜在的故障点。

通过配电网巡检中的红外影像技术，可以及早发现潜在的电气问题，如过载、绝缘破损、接触不良等。这样可以提前采取相应的维修措施，避免故障的发生，降低停电、事故的风险，提高供电可靠性和安全性。

相比传统的人工巡检方式，无人机红外影像技术可以大大节省人力物力成本。无人机可以覆盖大范围的巡检区域，快速获取准确的红外影像数据，有效发现问题点，减少了人工巡检所需的时间和人力资源[1]。

无人机红外影像技术采集的数据可以通过图像处理与分析软件进行进一步的处理和分析。这些数据可以用于故障统计分析、设备状态评估等工作，有助于制定更科学合理的维护计划和决策。

无人机红外影像技术在配电网巡检中的作用包括提高效率、预防故障、节约成本以及数据分析与维护。它为配电网的运行和维护提供了一种高效、安全和可靠的方法。

2.无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用

2.1发现缺陷和异常

无人机搭载的红外相机可以快速扫描配电线路和设备，对高温、过载、接触不良等异常情况进行及时发现和定位。通过红外热图，可以直观地显示出故障点的位置和严重程度，提供精确的数据支持，有利于及早排除潜在问题。红外热像仪可以感知物体的红外辐射，将其转化为可见的图像，通过观察这些图像，可以确定设备是否存在潜在的异常情况。在配电网巡检中，无人机携带的红外热像仪可以扫描配电设备表面的温度分布，并生成热像图。

在配电设备正常运行时，设备表面的温度分布应该均匀，没有明显的热点或冷点。如果存在异常情况，比如电线过热、接触不良、设备老化等问题，会导致局部温度异常，从而在热像图上呈现出明显的异常区域。

无人机可以在较短时间内对大面积配电网进行全面巡检，比传统巡检方式更加高效，无人机代替人工进行巡检，有效降低了工作人员的安全风险，并能够在不接触高压电设备的情况下完成巡检任务，通过红外热像图提供的信息，可以更准确地确定故障部位和严重程度，为维修工作提供指导，无人机巡检所获取的影像数据可以被保存并进行分析，形成历史数据，为以后的设备维护和预测故障提供参考。

通过分析热像图，工程师可以更准确地定位问题所在，并及时采取相应的维修措施，避免潜在故障造成损失或事故发生,无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用能够有效提高巡检的效率和质量，为提前发现和解决潜在问题提供了有力的工具。

2.2故障预警和预测

无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用还包括故障预警和预测。通过对配电设备进行定期的红外热像图扫描和分析，可以及时识别潜在的故障风险，实现故障的预警和预测，通过对配电网进行定期红外影像巡检，可以建立历史数据库并结合智能分析算法，实现故障的预警和预测。通过分析多次巡检数据的变化趋势，可以发现设备的热损伤、电流异常等潜在问题，并及时采取维修或更换措施，避免事故的发生。

通过长期的巡检数据记录和分析，可以建立配电设备的温度变化趋势曲线，并结合其它监测数据和设备的工作状态，利用数据分析和机器学习算法进行故障预测。当温度曲线出现异常或超出预定的安全范围时，系统会自动发出警报，提示存在可能的故障隐患[2]。

通过对配电设备的红外巡检，可以及早发现设备潜在的故障迹象，避免故障的突发导致停电和设备损坏，通过收集和分析大量的巡检数据，结合历史数据和设备运行情况，可以建立准确的故障预测模型，提高预测的准确性和可靠性，通过预测故障和定期维护，可以避免设备的突发故障，减少维修成本和停电时间，提高配电系统的可靠性和稳定性，无人机配合数据分析和智能算法，实现对配电设备的远程监控和实时预警，提高管理效率和响应速度。

因此，无人机红外影像技术在配电网巡检中的故障预警和预测应用，可以帮助运营人员及时识别潜在的故障风险，并采取相应的维护和修复措施，从而提高配电网的可靠性和安全性。

2.3提高巡检效率和安全性

相比传统的人工巡检方式，无人机红外影像技术可以大幅提高巡检效率。无人机可以在不受地形限制的情况下，快速地覆盖大面积配电网，减少人力投入和巡检时间。同时，由于无人机巡检无需直接接触高压设备，有效降低了巡检过程中的安全风险。

首先，无人机可以快速飞行并携带高精度红外热像仪对配电设备进行快速的扫描和检测。相比于人工巡检，无人机具有更快的速度和更广泛的视野。它可以在较短的时间内完成对整个配电网的巡检，大大提高了巡检的效率[3]。

其次，无人机巡检避免了人工操作过程中的一系列安全风险，例如在高空操作、接触高压设备、爬升、跨越障碍物等。通过远程控制和自主导航系统，无人机可以在不暴露工作人员于危险环境的情况下完成巡检任务，保证了工作人员的安全。

此外，无人机还能够记录和存储巡检数据，并将其与其他管理系统进行集成。这样一来，巡检数据可以实现数字化管理，方便后续的数据分析和记录。通过无人机巡检技术，可以更加及时、准确地发现配电设备的异常情况，并采取相应的修复措施，从而提高配电网的安全性，无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用，可以显著提高巡检效率，减少人力投入，并提升巡检的安全性，为配电网的运行和维护提供了可靠的支持。

结语

无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用为配电系统的安全和可靠运行提供了有效的手段。通过利用红外相机检测故障和异常，实现缺陷和异常的快速发现和定位，预警和预测故障，提高巡检效率和安全性。这种技术的应用可以节省人力成本、减少巡检时间，提高配电系统的可用性和稳定性。未来，随着技术的不断进步，无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用将会进一步发展和完善，为能源领域的安全运行做出更大贡献。

参考文献

[1]梁远志.无人机红外影像在森林林火监测中的应用研究[J].林业科技情报,2023,55(03):13-15.

[2]张磊.无人机红外影像技术在配电网巡检中的应用研究[J].中国高新技术企业,2017,(01):47-48.

[3]郑维刚.基于无人机红外影像技术的配电网巡检系统研究[D].沈阳农业大学,2014.