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VR技术与无人机结合在电力系统中的应用

来源:用户上传      作者:王蕾

摘 要:将VR技术与无人机结合起来,应用到电力系统中可以为电子系统的技术发展创造良好的条件基础。从传统意义上来看,电力体系已经逐渐无法满足当前电力行业的发展需求,将VR技术与无人机结合起来,可以有效地解决相关的问题,解决区域测绘问题和区域巡检的相关问题。

关键词:VR技术;无人机;电力系统;应用

0 引言

由于受到各个方面因素的影响,在当前电力建设的过程中,仍旧存在着许多问题,致使工程的数量不断增加,工程的实际施工进度也得到了控制。而随着我国通信等技术的成熟与发展,将VR技术与无人机结合起来应用到电力建设的过程中可以有效地推动电力系统的可持续性发展。当前将VR技术与无人机结合起来,主要是因为无人机可以将拍摄到的各种场景传输到VR装置,继而促使人逐渐产生近乎真实的感官体验。

1 VR技术概述

VR技术指的是虚拟现实技术,这一技术主要利用虚拟世界让用户收获虚拟体验的计算机系统。从实际运作的角度而言,VR技术是利用计算机图形系统、控制设备与接口等因素之间的相互结合,继而逐渐在计算机上形成一种三维交互的空间以及环境等,最终逐渐为用户带来一种近乎到真实的感受以及体验,但从内容输出的角度来说,VR技术与3D技术之间存在一定的相似性[1]。VR技术的发展,促使该领域的相关发展速度也在逐渐加快,为市场逐渐注入了更多的活力。基于此,在进行VR技术的使用过程中,可以逐渐让更多行业的效率得到显著提升,对提升整个社会运转的稳定性与高效性发挥了十分重要的作用。因此需要对VR技术的发展进行更为广阔与深入的探索[2]。

2 VR技术与无人机的结合

将VR技术与无人机结合起来是当今时代科技发展的主流方向。从无人机的角度而言,初级的无人机在进行全景拍摄的时候,主要依托于无人机在空中指定位置悬停,之后再对机身或者云台进行合理的调整,然后进行照片的拍摄,之后再使用专用的软件将其制作成全景照片,以此逐渐实现在无人机的内部或者服务器端设置图像拼接处理的专用芯片以及算法软件效用,发挥新型算法的作用对全景与实时照片进行合理的处理。在完成无人机拍摄之后所形成的影像可以利用卫星通信或者4G、5G通信网络将其传输到接收终端的VR眼镜,使使用人员用VR眼镜观察各种全景的影像,并且在电网的巡检过程中,这一技术也得到了十分广泛的应用与推广,利用搭载VR技术的无人机开展巡检工作,高效与快捷地观测电网设备的实际运行,使得巡检的相关工作逐渐变得更加科学与全面,促使全景拍摄可以从多个角度、多个方面完成观测工作,促使使用人员只需要对无人机的位置进行调整即可,这很大程度上提升了电网巡检工作的实际工作效率与效益。

3 VR技术的优势条件

3.1 巡检更为安全

在VR技术之上的无人机电网巡检,与以往的传统带电网巡检方式相比,可以在最大程度上促使巡检工作高效顺利地进行下去。具体而言,传统无人机的使用,只是在巡检过程中依靠使用人员的肉眼对画面进行观察,或者对无人机与电网之间的距离进行判断,依靠肉眼得出的判断结果,往往会与一些机器传回的画面存在一些误差,这也是导致在电网巡检过程中出现无人机与电网设备相碰撞事故的因素之一,并且对电网系统的整体运行稳定性以及安全性造成极大的不良影响[3]。另一方面,部分無人机为了躲避障碍物,加入了雷达避障的相关功能,但是需要注意的是,此种无人机当前的水平只能躲避一些直线飞行过程中存在的障碍物,同时对障碍物的实际躲避也缺乏基本的灵活性。很难从质的角度解决电网巡检过程中安全性的相关问题。将VR技术与无人机结合起来,可以使用实时传送的全景画面令操作人员产生一种身临其境的感受,对无人机的实际飞行状况以及电网设备之间的距离进行客观与准确的判断,促使无人机的巡检工作可以高效与安全顺利地进行。

3.2 操作更加便捷

基于VR技术的无人机巡检往往是更方便与快捷的,这一便捷的操作方式可以促使操控人员更加迅速地完成巡检的相关任务,从技术发展的角度而言,在未来还可以基于人工智能以及大数据的自动化巡检,促使无人机的电网巡检工作逐渐向高效化与智能化方向发展。

3.3 巡检更为高效

巡检的主要工作是对电网的设备进行固定日期的检查,以此来客观地判断有关设备的实际运行状况,并且及时发现电网设备中所存在的各种隐患以及缺陷,通过这种方式及时地对问题进行合理的处理。利用基于VR技术的无人机开展巡检工作,可以有效地提升相关的工作效率,高效地发现设备存在的问题与不足之处,尤其可以迅速地掌握一些比较细微与疑似的各方面问题,巡检工作的开展逐渐变得更加高效顺畅,这也是传统的无人机所不具备的优势条件[4]。基于VR技术的无人机巡检可以有效地减少不必要的人力与资源浪费,及时发现隐患和缺陷,继而寻找合理的解决方式。

4 VR技术与无人机结合在电力系统中的应用

VR技术与无人机的结合在电力系统中所发挥的作用非常显著,使用的灵活性也非常高,从成本的角度而言,与传统无人机相比价格成本要低,并且实用性也较高,特别是直升机,其图像获取方面的能力非比寻常。

4.1 真实三维在电力系统中的场景分析

直观地展现电力系统的建筑、主控室、开关室等,不仅如此,还要直观地显示电气一次部分与电气部分间存在的实际连接。将开关柜的位置与外观直观地展现出来,明确显示铺控设备的实际现场安装位置。

4.2 对实时图像进行自动灵活查看

对场景中的设备进行双击,保证图像设备自动地进行转向以及对焦,不断颠覆传统人工查找摄像机、转动云台以及聚焦等一系列相对比较烦琐的动作。并不需要进行图像设备的查找,能够迅速准确地完成对应设备的远程外观察看、拍照以及热红外成像测温与热红外拍照等一系列动作,逐渐智能生成人性化的记录以及报告等。

4.3 异常告警

异常告警主要针对设备而言。在整个三维场景中,所有的设备模型都会随着即时收集而来的数据,对设备的工作状况是否正常进行准确的判断。对于存在异常的状况,三维场景也会自动地将设备逐渐渲染成告警模式并且对其进行合理定位,及时提醒操作人员进行故障排查。在解除警报之后,可以迅速地在设备的数据面板中进行历史告警记录查询。

4.4 远程巡视

对于设备所需要巡检的设备点与实际关注的数据量、数据图像的外观和热红外成像等必要的巡检相关信息,系统就会自动形成有关巡检的相关路径。从巡检人员的角度而言,可以通过平台定时地开展远程巡检,在进入已经设定的实际巡检设备点之时,系统也会逐渐将相关的设备在线监测数据开展集中性的展示。客观的巡视以及判定实时巡检的结果与过去时间段的具体变化,逐渐形成远程综合分析巡检的结果记录。

4.5 统一管理

基于虚拟现实技术的电力系统远程统一智能监控平台可以有效地融合诸类平台系统,进行相关数据和图像的展示,例如电气数据、在线测温的相关问题、有关辅助监控系统的实际数据图像等。

4.6 智能监控

基于VR技术的电力系统远程统一智能监控平台融合了数字视频监控、智能门禁、智能报警等形式多样的监控平台。在所有的三维场景中,所有的设备模型都会随着实时采集而来的数据,对设备的工作状况进行准确的判断。对于出现的异常状况,三维场景也会自动将设备逐渐地渲染成告警的模式,同时对其进行准确的定位,以此给予操作人员正确的提示,及时排除故障。所有的图像、安防、消防与周界等电气设备和附件的诸类属性、数据、动作以及变化规律,都可以发展成为告警的相关条件,及时进行告警与组合告警的实际触发。

5 结语

综上所述,将VR技术与无人机结合起来,在电力建设过程中可以检测出存在的所有潜在的风险,电力线路的相关维护工作也可以被逐渐落到实处。另外,通过搭建VR技术与无人机结合设备搭载,可以有效地提升区域巡检数据的准确性,利用VR技术与无人机结合的电力架设,逐步实现对灾害的有效预防并及时处理。在当前的VR技术与无人机的结合应用中,仍旧存在着诸多方面的问题与不足,但是伴随着我国各部门相关人员的努力,VR技术与无人机之间的相互结合,可以促使其在电力系统中的实际应用效果变得更好。

[参考文献]

[1]高阳,冷雪敏,许傲然,等.电力系统VR仿真实践平台建设研究[J].课程教育研究,2020(23):95-96.

[2]王磊,牛林,秦衡,等.基于VR技术的电力系统互动技术研究[J].中国电力教育,2020(5):70-72.

[3]宋国旺.基于VR技术的无人机电网巡检应用分析[J].电力设备管理,2020(2):141-142.

[4]周士圍,彭长均.探析VR技术支持下的无人机电网巡检运用研究[J].设备管理与维修,2019(6):136-137.

(编辑 王雪芬)


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