基于铁塔新基站与蜂巢无人机的智能巡检系统研究.pdf
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1、2023 年 11 月b.地面站a.飞行平台图 1 无人机类型基于铁塔新基站与蜂巢无人机的智能巡检系统研究孔毅(广东长高通信服务有限公司,广东 清远 511510)【摘要】为发挥无人机在智能巡检中的应用价值袁推动铁塔新基站与蜂巢无人机的结合袁完成基站智能巡检工作遥 结合实际案例袁分析基于蜂巢无人机的智能巡检系统的构建袁设计功能模块袁确定无人机参数袁结合新基站对巡检的基本要求设置巡检内容袁保障铁塔新基站智能巡检的规范性和科学性袁精准识别故障和安全隐患遥【关键词】铁塔新基站曰蜂巢无人机曰智能巡检系统【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2023)11-0145
2、-030 引言铁塔新基站与无人机之间的融合应用为智能巡检工作开设提供了依据。前端无人机设备搭载红外传感装置、高清数字相机,无人机与新基站之间采用无线通信模式完成数据传输和通信,构建低成本、高效率的无人机智能巡检系统,可运用到电力巡检、国土资源巡查、应急处置等工作中。将铁塔新基站与蜂巢无人机结合后,无人机的续航能力会显著提升。1 系统参数配置1.1 无人机参数配置智能巡检系统中的无人机类型(图 1)较多,按照动力类型可将其分为电动和油动两种,按照飞行模式可将其分为固定翼和旋翼两种。中国铁塔股份有限公司广东省分公司负责通信基础设施服务的建设,提供基站运行的基本电力,新建 5G 通信铁塔数量 150
3、 个,并将蜂巢无人机智能巡检系统与铁塔新基站结合。具体无人机性能参数如表 1 所示。表 1 中油动无人机比电动的巡查范围更广,续航时间更长,能够满足大多数巡检的基本要求。在智能巡检系统搭建过程中选择的无人机设备为速度快、续航能力强的韦加无人机。1.2 巡查模式构建按照巡查模式可以将无人机部署分为一站一机和多站一机的模式。两种巡查模式的操作情况不同,其中一站一机的巡查模式更加灵活,多站一机的巡查模式权限配置更加合理,获取数据更加科学和精准。一站一机是指在巡查过程中一个无人机配置一个基站,选择应用续航能力较强的无人机,灵活组合无人机和地面站,在复杂的航道环境内应用效果更好。多站一机是指一个无人机匹
4、配多个基站的情况,基站可以获取无人机所采集的数据信息,具备较高的控制权限。无人机在巡检期间内搭载高清相机,将整个巡查区域按照每 30 km 分段,将基站作为起飞点和降落点。使用相机排查巡查区域内相关建筑及设施的实际情况,将拍摄的视频和图片回收存档,并对数据进行综合处理1。根据试验结果判断无人机拍摄的图片可否清晰采集标识、建筑物、设备等相关数据。无人机基站巡检现场如图 2 所示。2 基站与无人机智能巡检系统搭建2.1 系统功能模块及基本框架基于铁塔新基站与蜂巢无人机的智能巡检系统是一种利用无人机技术和人工智能算法,对铁塔新基站进行自动化巡检的系统。该系统通过将无人机与基站设备相连接,实现对目标的
5、全面监测和巡检。智能巡检系统功能模块如图 3 所示。无人机类型 荷载量/kg 速度/(km h-1)续航时间/h 巡查半径/km 动力劲鹰31502120油韦加3120260电天魁40110电表 1 无人机性能参数专题综述1452023 年 11 月无人机通过搭载各种传感器和摄像头对设备进行全方位的巡检,在铁塔新基站巡检中可巡检内容包括外观、天线、电缆、设备状态等。同时,在异常检测中,系统可通过人工智能算法对无人机采集到的图像和数据进行分析和处理,检测目标设备的异常情况,如损坏、松动、漏电等。在此过程中系统会将巡检得到的数据进行整理和分析,生成巡检报告和统计数据,为后续维护和管理提供参考依据。
6、在巡检过程中,无人机通过实时视频传输技术将巡检目标的情况实时传输到操作员的终端设备上,方便操作员进行远程监控和指导。此时操作员可操作系统并根据巡检需求自动规划无人机的巡检路径,提高巡检效率和覆盖范围2。2.2 基站与无人机融合模式构建在将铁塔新基站与无人机融合打造智能巡检系统过程中,无人机与铁塔新基站共享电力传输资源以及通信资源。无人机具备自动巡航、自动充电、自动换电的基本功能,解决了传统无人机在巡检过程中里程数和电量不足的问题,而且不需要技术人员实际操作即可照预设的路径完成巡检。在配置过程中直接将无人机通信装置与基站连接,并建立数据通信链,基站负责下达指令和发送信息。由于该无人机的飞行范围比
7、较大,需要覆盖广东省大部分区域,而且需要连接不同的铁塔新基站,为了避免出现通信失联的情况,所以用卫星通信的方式建立通信连接。并将 5G 技术应用到通信中,使得无人机具备高清图传递、远程控制、实时监控、精准定位等基本功能3。2.3 巡检内容确定基于铁塔新基站与蜂巢无人机的智能巡检系统可应用于多个领域,包括交通巡检、变电站巡检、城市建筑巡检和环境卫生巡检。在交通巡检中,智能巡检系统可用于路况监测、道路设施巡检。在无人机内搭载摄像头和传感器实时监测道路交通状况,包括交通流量、拥堵情况和事故发生等变化。在道路设施巡检中无人机可以对交通信号灯、路灯、标志牌等道路设施进行巡检,及时发现损坏和故障情况。变电
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