一、背景概述

目前我國電力電網(wǎng)設(shè)備巡檢主要依靠巡檢人員定時(shí)進(jìn)行人工巡檢。由于受氣候條件、環(huán)境因素、人員素質(zhì)和責(zé)任心等多方面因素的制約，巡檢質(zhì)量和到位率無法保證，同時(shí)對反應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備缺陷等信息得不到及時(shí)的反饋，設(shè)備隱患不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，引發(fā)設(shè)備故障。

隨著電網(wǎng)智能化運(yùn)檢的深化應(yīng)用，多旋翼無人機(jī)的使用已由原來的消費(fèi)級轉(zhuǎn)為向更加專業(yè)的行業(yè)級應(yīng)用，通過RTK技術(shù)與多旋翼無人機(jī)相結(jié)合的電力巡檢裝置，包括多翼巡檢機(jī)體，可以完成高精度巡檢，而高精度定位模塊如ZED-F9P增強(qiáng)了這些優(yōu)勢。

二、ZED-F9P高精度定位在電力巡檢應(yīng)用案例

無人機(jī)搭載 ZED-F9P 模塊，配合高精度天線，支持 GPS、北斗、Galileo 和 GLONASS 多系統(tǒng)信號接收。通過 RTK 技術(shù)，ZED-F9P 從附近的基準(zhǔn)站（或通過 NTRIP 網(wǎng)絡(luò)獲取差分?jǐn)?shù)據(jù)）接收校正信號，實(shí)現(xiàn)厘米級定位。無人機(jī)還配備高清攝像頭和紅外熱成像儀，用于拍攝線路和檢測潛在故障點(diǎn)。在巡檢前，電力公司利用 ZED-F9P 的高精度定位數(shù)據(jù)規(guī)劃無人機(jī)的飛行路徑，確保其沿輸電線路精確飛行，避免偏離或遺漏關(guān)鍵區(qū)域。巡檢過程中，ZED-F9P 實(shí)時(shí)記錄無人機(jī)位置，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)與拍攝的圖像或視頻關(guān)聯(lián)，生成帶有精確地理信息的巡檢記錄。對于電塔或線路的特定點(diǎn)（如絕緣子、接頭），無人機(jī)能夠懸停并進(jìn)行精細(xì)掃描，確保檢測精度。巡檢完成后，系統(tǒng)將采集的高精度定位數(shù)據(jù)和影像上傳至云端。通過地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件，技術(shù)人員可以精確識別故障位置（如線路老化、過熱點(diǎn)），并快速制定維修計(jì)劃。

技術(shù)優(yōu)勢與創(chuàng)新

• 厘米級定位精度
• RTK技術(shù)通過基準(zhǔn)站與移動(dòng)站的實(shí)時(shí)差分校正，將傳統(tǒng)GNSS的米級誤差縮小至厘米級，確保無人機(jī)在復(fù)雜電磁環(huán)境（如高壓線路、變電站）中精準(zhǔn)定位。例如，在變電站巡檢中，雙天線測向技術(shù)的引入進(jìn)一步增強(qiáng)了航向穩(wěn)定性，降低了磁場干擾對電子羅盤的影響。
• 抗干擾能力提升針對特高壓輸電線路的強(qiáng)電磁干擾問題，RTK技術(shù)結(jié)合雙天線設(shè)計(jì)，使無人機(jī)在信號受擾時(shí)仍能保持穩(wěn)定飛行，解決了傳統(tǒng)無人機(jī)易失控的難題。

系統(tǒng)應(yīng)用框圖：

三、ZED-F9P技術(shù)和應(yīng)用電路

特點(diǎn)：ZED-F9P是u-blox公司生產(chǎn)的一種高精度GNSS模塊，支持多星座多頻接收，包括GPS、GLONASS、Galileo和BeiDou。其集成RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)，提供厘米級的定位精度，特別適合動(dòng)態(tài)應(yīng)用如無人機(jī)和工業(yè)機(jī)械的導(dǎo)航。該模塊在緊湊型封裝中提供高更新率和低功耗，適合大規(guī)模市場采用。

技術(shù)特點(diǎn)：

1. 多頻段多星系支持
   • ZED-F9P支持GPS、北斗、伽利略、GLONASS四星系雙頻（L1/L2/L5）信號接收，兼容SBAS、QZSS等增強(qiáng)系統(tǒng)。雙頻設(shè)計(jì)有效抑制電離層誤差，提升復(fù)雜環(huán)境下的定位穩(wěn)定性。
2. 厘米級定位精度
   • 在RTK模式下，模塊定位精度可達(dá)±1cm，后處理（PPK）模式下精度為±2cm。通過RTCM3.3協(xié)議實(shí)時(shí)接收差分校正數(shù)據(jù)，收斂時(shí)間僅需數(shù)秒，適用于高動(dòng)態(tài)場景。
3. 抗干擾與高可靠性
   • 降低高壓電磁環(huán)境對航向穩(wěn)定性的干擾，確保變電站、輸電線路等場景中的精準(zhǔn)定位。
   • 高靈敏度設(shè)計(jì)：跟蹤靈敏度達(dá)-167dBm，捕獲靈敏度為-148dBm，支持弱信號環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
4. 低功耗與緊湊設(shè)計(jì)
   • 功耗僅85mA，適用于電池供電設(shè)備（如無人機(jī)、移動(dòng)機(jī)器人）。
   • 模塊尺寸為22×17×2.4mm，重量輕，便于集成到小型化設(shè)備中。
5. 靈活的數(shù)據(jù)接口與協(xié)議支持
   • 支持USB、RS232、UART TTL等多種接口，兼容RTCM3.3、NMEA、UBX協(xié)議，方便與數(shù)傳電臺、云端平臺對接。

框圖:

四、ZED-F9P主要應(yīng)用場景

• 無人機(jī)
• 機(jī)器人
• 工業(yè)導(dǎo)航
• 資產(chǎn)跟蹤

? U-BLOX公司介紹

UBLOX

網(wǎng)址：https://www.u-blox.com/zh

國家：瑞士

u-blox （SIX：UBXN） 是汽車、工業(yè)和消費(fèi)市場定位和無線通信領(lǐng)域的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。他們智能可靠的解決方案、服務(wù)和產(chǎn)品使人員、車輛和機(jī)器能夠確定其精確位置，并通過蜂窩和短程網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信。憑借廣泛的芯片、模塊以及安全數(shù)據(jù)服務(wù)和連接產(chǎn)品組合，u-blox 具有獨(dú)特的優(yōu)勢，能夠幫助客戶快速、經(jīng)濟(jì)高效地開發(fā)創(chuàng)新和可靠的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。該公司總部位于瑞士塔爾維爾，在全球設(shè)有歐洲、亞洲和美國辦事處。

產(chǎn)品線詳細(xì)信息

中文名稱：優(yōu)北羅

產(chǎn)品分類：模塊

經(jīng)營模式：代理

應(yīng)用領(lǐng)域及市場

定位及導(dǎo)航

主要產(chǎn)品

定位模塊

? 豐寶介紹

上海豐寶電子信息科技有限公司創(chuàng)辦于1998年5月，本土知名的元器件代理商?？偛课挥谏虾＃诒本?、深圳、蘇州、香港、臺灣設(shè)有分公司，并在廣州、東莞、廈門、南京、杭州、 武漢、西安等15個(gè)城市設(shè)有辦事處。公司主營電子元器件世界品牌在中國大陸的代理銷售，并致力于代理芯片產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)，整體解決方案在通訊、家電、工業(yè)控制得到廣泛應(yīng)用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等。

豐寶電子系上海市高新技術(shù)企業(yè)，2003至2014年連續(xù)十二年被《國際電子商情》評選為“讀者最滿意的十家大陸電子元器件分銷商”。在2008至2011年三次獲得“Omron優(yōu)秀代理商銷售獎(jiǎng)”，2009至2012年三次獲得“SGMC杰出成長獎(jiǎng)”，2010年榮獲“Bourns杰出業(yè)績獎(jiǎng)”，2011年榮獲“NXP年度增長最快ID獎(jiǎng)”，2012年榮獲“NXP最佳FAE支持團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)”，2013榮獲 Torex合作伙伴獎(jiǎng)。豐寶電子視誠信經(jīng)營為企業(yè)至高榮譽(yù)，一直致力于上海市“誠信創(chuàng)建企業(yè)”工作認(rèn)定，截止到2017年已榮升為五星級企業(yè)。