项目来了丨有了它，无人机就能变身为戴“眼镜”的空中守护者

噢，不对！难道它是无人机的操控台？

其实它是日盲紫外相机，

是诊断高压电线健康状况的医生，

是一名空中守护者。

高压电线为什么“生病”了？

发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方，满足更多的需要。这些电不能直接通过普通的电线传输出去，而是要用高压输电线路传送的。因此高压电线的健康与否对电力传送很重要。

在这台日盲紫外相机的镜头里，“生病的”高压线路中，电线或是电塔零件的周围会出现密集的红点。

就像下面这些图中你所看到的一样↓↓↓

“身体状况”良好的高压线路

则没有这种红点密集的情况

来自中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“先进院”）光电中心的董玉明博士介绍，这些红点密集出现的部位是电晕产生的部位。

“在电力系统中，当高压输电线间电压超过一定值，绝缘导线将被击穿，变成导体，进而形成放电。我们把这种现象称为电晕。”

我们很难用肉眼看见电晕。但它的产生会对高压电力系统造成巨大的危害，包括电能的损失、电气设备的腐蚀和无线电干扰等。日盲紫外相机的作用则是准确检测出电晕放电的位置和强弱，看到我们看不见的问题，以便对“生病的”高压电线进行“治疗”。

“病情诊断”用一个“方盒子”就能实现

以往工程师们采用目视观察法、红外热成像技术、超声探测等技术给高压电线做体验，但这些方法都有缺点。

电晕放电目标小、强度弱，所以用目视法很难观察到。

红外热成像技术响应速度慢，而且太阳光中含有很强的红外线，所以误检率较高。

超声探测技术虽然能够定位放电源，但其灵敏度不高，很难对放电性质和放电强度进行判断。而且声波在传播途径中衰减、畸变严重，所以声测法不能真实反映放电量的大小。

传统的红外测温和外观检测技术可以识别高压电线异常温升和破损等，却难以检测更早期的放电和绝缘劣化等问题。于是，科学家们开始探索更有效的检测方法，日盲紫外成像技术成为了最佳答案。先进院光电中心董玉明博士团队研发出一款日盲紫外相机。

它除了可以直接观测局部放电、电晕、电弧等现象，还可以早期识别肉眼和红外所不能发现的设备缺陷及异常。

董玉明介绍道，“日盲紫外成像技术不受太阳光干扰，具备超高灵敏度，辨识率高。”

日盲紫外相机是一款便携式紫外成像设备，采用了自主研发设计的可见-日盲紫外双光谱光学系统及高灵敏度的紫外像增强器。

简单来说，设备包含紫外和可见光两个成像通道，紫外通道用于电晕成像，可见光通道用于拍摄图片，通过两个通道图像的融合，相机可以直观检测到电晕及它的强弱，精确定位电晕源，判断故障。

就像我们开头所展示的图片那样，在实际使用过程中，工程师不需要攀爬到高处，只要带上这个“方盒子”，在远处即可检查电路情况。

此外，无人机、机器人戴上这副日盲紫外“眼镜”进行巡检和航拍，就可以全天候用于电力线路巡检、中高电压变电站检测和电力故障定位上。

目前，董玉明博士团队研发的日盲紫外成像技术已获得国家科技部重点项目的支持，研究成果已经走出实验室，分别在高铁牵引线路和国家电网输电线路的绝缘检测上得到应用。团队还成立了深圳中科天衢能源安全技术有限公司，推动科研成果进一步落地。