摘要：随着我国电网建设的不断发展，架空输电线路建设的规模越来越大，各类长距离、大跨度、高海拨的架空输电线路越来越多，传统人工运维巡检模式难以满足当前架空输电线路运维的需要。利用无人机对架空输电线路运维巡检可有效满足架空输电线路运维需求，并可以有效降低运维成本、提高运维效率，具有效果好、远程操控简单、受环境影响小等特点。本文对架空输电线路运维中无人机应用进行研究，为架空输电线路运维中无人机的应用提供参考。
关键词：架空输电线路；无人机；运维
前言
随着我国科学技术的蓬勃发展，无人机技术已经逐渐成熟，并且在多个领域实现了广泛的应用，硬件设施和软件设施更加完善，在输电线路运维中应用无人机技术，能够有效弥补人工巡查的弊端，可以及时发现线路运行中存在的隐患和不足，尤其在灾害条件以及复杂地形下，能够及时获得现场信息和资料，避免维修人员出现人身伤害，提升线路巡查的效率。
1.无人机巡检概述
无人机巡检主要是指利用无人机设备，对运行线路进行高空检查，通过远程监控和遥感技术高效率完成巡查任务。通常情况下，巡查无人机以旋翼式、直升机式以及固定翼式为主，三种类型在应用便捷性和作用方面存在一定的差异，通过长期实践证明，固定翼式无人机具有较强的续航时间，但是在巡查中不能悬停；旋翼式无人机虽然可以悬停，但是续航时间较短，并且载重较小；直升机式无人机飞行速度较慢，巡查效率较低。三种无人机各具缺点和优势，在具体应用中，工作人员要结合具体情况科学选择。当前，多旋翼无人机是较为常用的类型，其灵活性较强、成本低、操作简单，已经在架空输电线路运维中获得广泛应用。其中无人机巡检作业流程，如下图1所示。
.png)
图1 无人机巡检流程
2.无人机在架空输电线路运维中的具体应用
2.1 在线路巡查中的具体应用
无人机技术具有多角度、便捷性等特点，其可以对线路设备完成高空观测，与人工巡查方式相比较，其可以提升巡查范围，是人工巡查的有效互补和辅助，结合观察设备无人机在线路观测中主要分为以下方面：第一，多光谱，可以对线路周围植被情况进行观察，并且对线路设备的油漆腐蚀和剥落情况进行预测；第二，紫外线和红外线，可以及时发现线路中存在的异常和短路点；第三，激光雷达，可以对金属材质的配电设备进行观测，发现其存在的倾斜、异常移位以及大范围变形等问题；第四，可见光，及时发现螺母缺失以及绝缘子破损等问题。
2.2 在线路架设中的具体应用
在以往的大跨越线路架设中，其主要方式包括动力伞牵引放线、动力飞艇牵引放线、气球牵引放线等，但是这种传统的架设方式不仅成本较高，并且效率较低，不符合时代的发展需求。采用无人机进行线路架设可以适应多种施工环境，但是对施工条件、人员素质具有一定的要求，并且成本较高。例如使用多旋翼无人机进行线路架设，其具备地形侦查能力，可以满足复杂地形的施工要求，能够抵御4 到6级大风，在植物密集环境下可以实现盲飞放线和穿越放线。在线路架设中应用无人机技术能够提升放线的精确性，提升工作效率和施工质量。
2.3 在线路消缺中的具体应用
在架空输电线路消缺中应用无人机技术，可以有效清理飘挂在线路上的杂物，结合搭配设备不同，其消缺方式主要分为以下几种：第一，机械手清障，在无人机上搭配鱼线传动装置和折叠机构，并且配以陶瓷材料的道具，可以减轻无人机整体重量，并且避免出现拉弧情况，保证操作系统和无人机正常工作，通过机械手清除杂物，但是其对人员的操作具有较高要求，需要在工作之前进行反复调试；第二，电热丝除障，将强度较高以及质量较强的碳纤维管搭配在无人机上，并且在碳纤维管另一端装置电热丝，通过电子调压器接收遥控信号，改变电热丝电流可以及时清除悬挂于线路上的杂物，例如风筝，通过电热丝将风筝线烧断，起到清除杂物的作用；第三，喷火除障，普通无人机在靠近或者接触高压线后，容易被其直接吸引，通过大量实践和论证，将汽油作为无人机喷火材料，在悬挂物被汽油充分浸湿后，对其点火然后熄灭，可以提升清理杂物的效率，但是这一操作行为对操作人员的技术能力具有较高要求。
3.无人机应用于架空输电线路运维中存在的不足
3.1 培训较为昂贵
无人机应用于电网工作中的时间较短，很多工作都面临着兼容与整合，虽然其在应用中存在较多优势和便利，但是相关证件的考取和培训价格高昂，如果对运维人员进行全面而集中的培训，会导致运维成本提升。在应用无人机技术中，存在操作人员短缺等问题，甚至还容易出现炸机以及黑飞等情况，对企业人才储备和良性发展带来制约和影响。
3.2 续航时间较短
当前限制无人机技术在输电线路运维中广泛应用的重要因素为，无人机续航时间较短，无法进行长距离或者长时间的观察作业，如果在特殊环境或者极端天气下应用无人机，需要携带大量的续航电池。同时，无人机载重较轻，难以配置大量先进设备，对其功能的发挥也带来了一定的制约和影响。
3.3 资料质量不高
当前，在架空输电线路运维中应用的无人机属于消费机，其性能和功能依然存在一定的缺陷和不足，并且工作人员也没有对其进行适当的优化和改进，在具体应用中难以充分发挥其功能，获取的图片质量较低，并且存在混乱情况，为工作人员增添了一定的难度。同时，在后期图片整理中，容易出现各种错误，不仅花费时间多，并且工作效率不高。
4.在架空输电线路运维无人机应用的优化措施分析
4.1 完善培训和用人机制
想要充分发挥无人机的应用性能，电力企业需要建立以及完善培训和用人机制，加大人才储备。首先，企业要积极从社会和高校中吸纳具有专业背景的人才，提升岗位入职门槛，保证操作人员的素质和技能符合岗位要求；其次，给予无人机技术以高度重视，并且投入一定的物力和资金加强员工培训，培训内容要涉及理论知识、实践操作、无人机技术以及职业素养等方面，通过系统而科学的培训提升人员的综合素质；最后，鼓励操作人员在平时加强学习，主动考取无人机驾驶证，并且将其与工薪待遇挂钩，激发操作人员的学习热情。
4.2 加强使用信息反馈
企业要注重加强使用信息反馈，将无人机在应用中存在的问题和不足及时反馈给供应商，并且与供应商共同商讨改进措施和方式，例如通过有效方式提升无人机的续航时间和载重，促使无人机更加智能化、便利化。
4.3 制定以及完善使用标准
为了提升图片信息质量，企业需要制定以及完善无人机使用标准，要求操作人员严格按照标准作业，保证图片信息质量符合相关要求，促使操作趋于规范化以及标准化发展。
5.结语
总而言之，在架空输电线路运维中应用无人机技术可以避免人工巡查出现误差，提升工作效率和质量，对促进我国电力行业的稳定以及可持续发展具有现实意义。
参考文献：
[1]赵宇.高压输电线路小型无人机巡线技术领域的探究[J].科技经济市场，2018（02）：20-21.
[2]陈利明，刘伟东，李源源，杨鹤猛，武艺，杨丰恺，孔令宇，王淼.无人机系统在架空输电线路巡检业务中的应用[J].测绘通报，2017（S1）：169-172.
[3]何健，罗昳昀，范畅，侯品.架空输电线路无人机人工联合巡检模式初探[J].电子测试，2015（21）：99-101+48.
论文作者:张礼树
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：无人机论文; 线路论文; 操作论文; 技术论文; 人员论文; 较高论文; 电热丝论文; 《电力设备》2019年第19期论文;