98 集成电路应用 第 38 卷 第 3 期（总第 330 期）2021 年 3 月
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创新应用摘要：阐述电力线路巡检模式的现状，无人机的智能识别技术，包括图像处理、续航保障、自主避障、GIS智能巡检系统、典型的干扰因素、图像拼接与自动识别。关键词：智能识别系统，无人机，电力巡检。 中图分类号：TP391.41 文章编号：1674-2583(2021)03-0098-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2021.03.043
中文引用格式：王盛誉，毛鹏飞，谢晓君.智能识别技术在无人机电力巡检中的应用[J].集成电路应用, 2021, 38(03): 98-99.
计，却没有及时将数据进行分享与整合，导致数据过于分散，无法进行多维度的利用，也不能给有关部门进行数据的提供，从而影响有关部门进行有效精准的判断。而且在进行巡检数据判断时都是由人工完成的，人工判断容易产生数据的判断失误，因为人工效率过慢，数据的处理时间较长，因此会影响后续工作的正常进行。因为人工巡检的方法过于传统，并没有给电力巡检工作带来良好的效率性与准确性，所以，现在大多都使用无人机来进行电力巡检工作。环境测量
2 无人机的智能识别技术 2.1 图像处理技术
传统的电力巡检工作都需要进行人工的检查，准确性与效率性都不高。而图像处理技术可以打破海量图像的技术难题，取代人工进行图像的检测，减少人为的失误。无人机中融入了图像处理技术，可以更好地进行电力巡检工作，提高电力巡检的效率性与准确性[1-4]。 2.2 续航保障技术
现在大多无人机的飞行动力都来源于锂电池，在电池能量密度与荷载等原因的控制下，无人机的续航时间太短，基本在30～60min之内。也因为续航时间过短，导致在电力巡检工作人员在使用无人机进行电力线路巡检时都要随身带数十块电池维持无人机的正常工作。当在室外工作时，无法保证电
0 引言
电力行业是我国经济基础的重要产业之一。配电与用电系统需要利用电力线路进行连接，所以电力线路十分重要。电网是否能安全稳定的运行取决于电力线路的运行情况，所以，需要加强电力巡检工作，提高电网的稳定性。1 电力线路巡检模式的现状
目前输电线路的巡检方法大多还是依赖于人工巡检，而人工巡检模式主要有以下几点问题：（1）巡检手段单一。人工巡检时只能使用望远镜与相机等设备进行测量，寻问题时只能进行人为的查，在电力巡检过程中无法使用过重的诊断设备。例如：杆塔瓶口上面的部位有观测角度大与观测距离远
这两个特点，人工巡检时无法进行问题的查，只能得过且过，最后导致巡检结果产生误差，影响了巡检的质量，提高了线路产生问题的概率。（2）维护人员无法满足线路增长需求。最近几年，220kV及以上电压等级输电线路的总长度已经超过7×105km，年增长9%左右，以后的年增长率约6%。可路线维护人员的增长率却在2%左右，远远跟不上线路的增加速度，而且人工人本越来越高，电力企业为了控制成本，不会大量增加维护人员，因此会产生维护人员无法满足线路增长需求的情况。（3）数据管理分散。目前电力巡检工作中，大多都是电力线路运维部门进行数据的整理与统
智能识别技术在无人机电力巡检中的应用
电机支架王盛誉，毛鹏飞，谢晓君
（内蒙古电力（集团）有限责任公司航检分公司，内蒙古 010080）
Abstract — This paper describes the current situation of power line inspection mode, UAV intelligent recognition technology, including image processing, endurance support, autonomous obstacle avoidance, GIS intelligent inspection system, typical interference factors, image mosaic and automatic recognition.
Index Terms — intelligent identification system, UAV, power inspection.
Application of Intelligent Recognition Technology in UAV Power Inspection
WANG Shengyu, MAO Pengfei, XIE Xiaojun
(Inner Mongolia Electric Power (Group) Co., Ltd., Aviation Inspection Branch, Inner Mongolia 010080, China. )
作者简介：王盛誉，内蒙古电力（集团）有限责任公司航检分公司，研究方向：控制技术。收稿日期：2020-11-10，修回日期：2021-02-06。
电子散热扇Applications 创新应用
集成电路应用 第 38 卷 第 3 期（总第 330 期）2021 年 3 月 99
池可以随时充电，因此会将巡检的效率拉低。为了提高无人机的使用效率，应该加强无人机续航保障技术的研究。例如可以将远距离激光充电技术与氢燃料电池等方法使用到无人机中，延长无人机的续航时间，提高电力巡检工作的效率。 2.3 自主避障系统
无人机导航主要是利用GPS技术，而GPS并不是百分百的准确，当其出现误差时，无人机会在进行任务的途中产生偏离航向的情况，最后导致无人机与电力线路等障碍物进行撞击后遭到损坏；另外，在
行至交跨线路的时候，无人机如果无法飞到特定的高度，也会和电力线路产生撞击问题。因此，为了提高无人机在电力巡检中的安全，研究人员进行了无人机自主避障系统的研发，进而提高无人机电力巡检的安全性与可靠性。 2.4 GIS智能巡检系统
锚杆挡墙
当无人机进行电力巡检工作时，有的工作人员并不熟悉巡检路线与设备的情况，经常会出现走错路或人为导致设备出错的情况，将巡检效率拉低。针对这种情况，可以进行结构的简化，利用GIS系统中的新型智能巡检模式来进行巡检工作。GIS系统可以有效地帮助巡检人员进行基础信息、专业知识、设备信息的熟悉与管理。此外，还可以在将线路信息导入进手持设备中，让工作人员可以进行交叉跨越与线路走向等重要线路信息的获取，再进行无人机作业点规划的完善，实现电力巡检的智能化。3 智能识别技术在无人机电力巡检中的应用 3.1 图像的典型干扰因素与图像识别措施
电力巡检中的图像处理会产生许多影响巡检工作的干扰元素，具体如下：（1）光学像差。在光学系统里，远轴产生的实际图像和近轴产生的理想图像之间是有一定差距的。而这些差距会拉低图像的质量，致使电力部件检测时的准确率较差。（2）辐射失真。使用传感器进行目标的反射与辐射能量的观测时，辐射的失真会致使遥感图像也出现失真情况，从而对遥感图像的解读产生影响。（3）几何失真。传感器与无人机飞行样式的不一致，会致使无人机图像出现扭曲的情况，这种图像退化的情况就是几何失真。（4）运动模糊。因为无人机在飞行过程中，成像系统经常会被运动、机械振动所影响而变得模糊。因此，运动模糊是无人机电力巡检中的最大干扰之一。（5）噪声。信号的干扰产生
再无人机进行图像的摄取与传送的过程中，导致有严重的噪声出现在图像中，从而影响了无人机巡检效果。
为了有效地解决以上的干扰元素，提高电力巡检图像检测的准确性，需要针对图像展开针对性的处理，具体如下：（1）图像亮度调整。同一个亮度在不一样的场景里会给人带来不同感受的亮度，若进行图像拍摄时选用了不合适的亮度，也会增加计
算机的识别难度，因此，需要对图像进行适当的亮度调节。具体方法如下：①可以转换到HSL(HSV)颜空间调整，在这个方法简单却低效；②可以进行线性的调整，将电力巡检中要体现的物体进行强化突出；③可以进行曲线调整，可以将图像层的整体亮度加强。（2）图像对比调整。图像对比调整也就是在维持平均亮度的前提下，进行亮暗点的变大或变小。（3）去除雾雨背景。在可见度较低的雾霾、阴雨天气里，拍摄的图像十分不清晰，因此，需要将图像中的雾雨背景去除，将真实背景显示出来。而除雾的方法分为单帧去雾方法与视频去雾方法。（4）图像拼接。因为无人机机载摄像机没有很高的分别率，分别率会因为场景的大小而发生变化。因此，需要通过图片拼接的方式来进行工作需求的满足。（5）图像识别。无人机拍摄图像时对天气没有要求，因此，经常会在恶劣天气下展开工作，这对提取目标造成了一定程度的困难，因此，需要使用图像处理算法来进行图像识别，提高电力路线检测工作的效率。
3.2 GIS技术的应用
（1）完善电力系统的可视化，提高工作人员的职业水平。GIS技术可以进行自动定位与远程控制，因此可以实现电力系统的可视化技术。利用GIS技术将无人机收集来的数据进行汇总，再使用计算机进行数据的分析，将分析结果转换成直观图，加深工作人员对电力系统的认识。（2）优化电力巡检工作流程。在GIS技术的基础上，巡检人员使用无人机进行电力设备与路线的全面检查。巡检人员使用GIS技术进行位置的确认，再将电线杆与设备间的距离计算出来，避免无人机出现撞击而导致的破坏。4 结语
在我国经济不断发展下，电力行业也变得十分壮大，而电力巡检也变得十分重要。传统的电力巡检方法已经无法满足人们的需求，无人机巡检已经逐渐取代了传统巡检方法，无人机的使用可以将电力巡查工作的效率提高，还能降低企业成本。而将智能识别系统运用在无人机电力巡检过程中，可以更好地提高准确率，让电力巡检的工作得到完善，从而推动电力行业的发展。参考文献石墨舟
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