关键词：电力；无人机；巡检技术
一：无人机国内外研究现状分析
1.1 国内无人机巡检技术现状
我国无人机巡检技术还处于起步阶段，国家电网公司对无人机巡检也是才开始发展，我国原先的三个无人机巡检试点分别是，重庆，山西和浙江，到十个网省的公司去试点，才逐渐开始推广。国家电网公司的智能研究单位主要负责对无人机巡检工作的推广宣传以及管理。从原来的巡视机器人到现在的五人间巡检过程中，研究单位都取得了不错的成果。通过之前的无人机试点工作，作业人员分析无人机巡检作业中可搭乘可见光载荷与红外成像载荷进行输电线路影响巡检以及红外测温工作，在巡检期间，通过无人机系统搭载可见光载荷，能够很清晰的分辨出输电线路上的设备隐患和缺陷，可以及时的做出解决措施，红外线载荷可以辨识出输电线路的发热点，并对每种机型进行试验，这样能更好的完成各种类型的巡检工作
1.2 国外无人机巡检技术现状
在二十世纪中后期，美欧等国家就着手研究了单线路直升机的巡检工作，是直升机巡检高压输电线路的发展重点，随后俄罗斯运用了直升机对本国的高压输电线路展开了巡检工作。虽然，直升机巡检不受地区地貌的限制，具有快捷高效率的电路巡查能力，由于它自身的造价成本较高，再加上平时对直升机的日常维护和保养方面其成本一直处于居高不下的状态。所以要开发一种成本相对较低，巡检质量高效快捷的新型巡检模式是目前的关键，因此，无人机的出现就大大降低了这方面的需求。
二：无人机巡检技术发展分析
2.1 先进的飞行控制技术
（1）无人机巡检控制软件在算法上面得到优化可以使无人机有更好的稳定性和操控性，通过对多台计算机的信息相互联系和人工智能系统的结合，可以有效的实现障碍物信息的分享从而达到防撞的目的，以及双方相互完美的配合来完成相对复杂的任务。
（2）混合动力技术。现代无人机运用了油电混合的技术，汽油发动机可以驱动发电机，在由发电机驱动旋翼，运用这种动力方式是相对较高效的而且还能节省资源，其动力是相当紧凑的，使的无人机在续航能力还是在重量体积的方面都得到了最大优化。
（3）无人机机体材质。无人机机体运用模块化的机体零部件采取了新型的轻质材料这样使得无人机的续航能力得以加强，比如碳纤维等新型材料的制造工艺是运用3D的打印方法，这样可以有效的降低日常维修和生产制造的成本。
（4）无人机吊舱轻型化。可以根据不一样的无人机巡检任务选择不同的吊舱来达到减轻无人机重量，提高其续航能力目的，吊舱的结构与重量和我国的产品相比较更为轻质更为紧凑，有利于无人机巡检的质量。
（5）无人机巡检快速成像的激光雷达技术。新型无人机采用激光光束照射在物体上，通过计算机的反射时间与其自身的GPS定位点的信息，计算出其反射点的三维立体坐标，从而达到积累出整个被照射的环境3D影像。此技术主要的特征是现实实时性，如果通过小型化的吊舱设施设备，可以由多种旋翼的无人机搭载，无人机三百六十度无死角的发射激光光束并接受其回馈光波信息，合理的对接信息进行其过滤的抽稀，达到快速的处理分析其反馈的数据，以基本达到实时显示巡检周边环境的成果，主要适用于周边环境的可视化，无人机巡检规避障碍物，达到目标设备激光光束测量的目的。
（6）三维电网GIS是用于无人机导航与实时航迹的可视化。运用三维数字模型用于电网GIS的建模方面，并给无人机进行精确的三维航线进行规划。无人机可以根据地面基站的规划航线进行自主的起升或降落，在复杂的地貌条件下进行地形匹配度试飞，达到全程三维操控飞行，如图1所展示。为了将无人机直升机测底挣脱通信链路的限制，实现全程无人机自主盲飞打下坚实的基础。
图1 三维电网GIS信息和无人机实时轨迹图
（7）无人机预警避障系统。采用宽带线性的雷达技术运用到无人机巡检的避障中，其具有40m以外的可靠探测线性障碍物的性能，采用毫米波雷达技术和识别飞行过程中的障碍物，并同时发出躲避障碍物的指令使其无人机有效的避开。运用工频电磁场的测量仪器，研制出无人机飞行中躲避障碍物的安全预警系统。实现无人机在电力设备应急情况下进行高压线躲避，有效的提升了无人机巡检的稳定性和安全性。
（8）无人机输电线路高海拔的飞行巡检工作。对在高海拔地域的无人机巡检动力源的问题，和无人机电池由于高海拔地区的气温较低会使电池的性能下降，对这方面的问题进行研讨总结出对高海拔地区的无人机巡检工作提出解决措施，使高海拔地区的输电线路得到重要的支撑，起到稳定电力线路的作用。
三：电力专用无人机巡检系统
3.1 无人机巡检系统
无人机系统。无人机系统包含了无人机机体，地面基站系统，图像传输系统，数据传输系统和规范化的飞行部件以及其控制链路等构成系统。
无人机驾驶航空器。通过地面基站远程的操控设备系统针对航空操作器的运行状态以及无人机需要完成的任务，称之为无人机驾驶航空器。
无人机系统操作员，可以根据无人机系统的有关要求，完成无人机的各项人物工作进行操控无人机的工作人员，称之为无人机系统操作员。
无人机系统机长。是指无人机系统作业的全部过程中，全面负责无人机巡检工作的全部飞行安全任务的人员，被称之为无人机系统机长。
3.2 国家电网公司电力无人机巡检系统
国家电网公司无人机巡检系统是通过展开输电架空的线路巡检工作系统，主要的部件包含了无人机自身的系统，无人机任务的载荷系统，无人机应急保障系统等方面。国家电网公司无人机巡检系统根据无人机的类型，可以被分为；小型无人机，中型无人机以及固定翼型无人机的巡检工作。
3.3无人直升机的巡检系统技术
无人直升机的巡检系统主要是在可视范围内，人们不方便到达的一到两基杆塔进行飞行巡检，距离相对较短；在某些情况下也需要检查设备发热等情况，因此，需要满足可见光以及红外线设备的交换，无人机飞行时如果存在晃动或者不稳定时，其摄像机的图像会出现模糊拖影等现象，这样就很难满足巡检的质量，因此，要时刻对无人机进行日常的检查维修，以保证其能正常运行，有利于其任务的质量。
结束语:
伴随着智能电网的飞速发展，输电架空线路的运行也在不断的提升，现如今我国的国家电网公司在各项输电线路运行部分已经逐渐运用高科技手段对架空线路进行巡检。因此，国家电网公司开展输电线路的无人机结合巡检模式得到了认可，电力无人机巡检技术的运用与研究，有效的提高了电网路线无人机巡检的安全性和有效性，实现输电线路的巡检工作。在无人机巡检研究单位的共同努力下，全力打造实现电力专用无人机巡检的新技术，为无人机巡检以及电网的稳定运行打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]汤明文；戴礼豪；林朝辉；王芳东；宋福根；无人机在电力线路巡视中的应用；中国电力；2013（3）
[2]马青岷；无人机电力巡检及三维模型重建技术研究；电子与通信工程；2017
论文作者:全晗
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
标签：无人机论文; 系统论文; 线路论文; 技术论文; 直升机论文; 电网论文; 工作论文; 《科技中国》2018年4期论文;