摘要：输电线路是电力系统中重要的组成部分，输电线路的安全性和稳定性直接关系到城乡居们的生产和生活，确保输电线路的正常运行对我国经济建设具有重要意义。输电线路具有跨度大距离长，范围广以及环境多样等特性，在传统的维护和检查过程中具有较高的难度，同时，输电线路的检查需要高空作业，给人员安全也带来了很多不确定因素。随着我国科学技术的发展，无人机在输电线路巡视方面得到了应用，这种先进技术与传统的巡视方式相比，凸显了自身的优势，提高了在恶劣环境下作业安全性，降低了人工成本，提高了输电线路巡视的工作效率。本文针对无人机在输电线路巡视方面的应用进行探讨，已达到促进输电线路维护的作用。
关键词：无人机；输电线路；巡视；应用
中图分类号：TM75 文献标识码：A
1 引言
随着我国通用航空政策的进一步开放，促进了无人机技术的发展，无论在续航时间，还是远程遥控、飞行品质方面均得到了很大的提升，使其在电力系统中拥有广阔的发展空间。然而，目前无人机巡检输电线路过程中依然存在着问题。例如：无人机及其配件台账的编码、出入库管理不够规范。无人机的飞行分析、电池充放电、故障管理等需要智能化支持。巡检期间的飞行数据难以从机身上实现智能化采集，仍以人工记录为主，影响了数据的规范性、准确性。此外，海量的巡检信息缺少统筹规划与管理。文章对无人机巡查智能管理系统进行研究，对于电力设备巡检中的图像信息加以分类识别，可提升输电线路的巡检工作效率。
2 无人机用于输电线路巡视的意义
无人机在输电线路巡视方面的应用可以替代传统的人工巡视，利用航拍和红外线摄像功能提高输电线路巡视效率。无人机能够实现在目标地反复巡查，实现从多角度拍摄观察的目的，对漏点的反馈信息更加准确可靠。此外无人机还能与卫星系统和计算机网络系统结合应用，实现视频发送的时效性。无人机能够搭载高端的检测仪器，进入到高危环境中对现场进行实际巡视，将测试数据通过存储功能和传送功能实现数据的反馈和备案。因此，采用无人机进行输电线路巡视是今后发展的方向，是实现科技和信息现代化在电力领域发展的必然趋势。传统的输电线路巡视存在较多的弊端：①工作人员长期对非故障线路进行检查，容易产生思想上的麻痹大意，无法实现巡视的预期效果，降低了巡视结果的真实性和可靠性；②人工巡视对人员综合素质要求较高，在人员配备上具有较大的难度，尤其对于处在高山、丘陵和高海拔等恶劣环境中的输电线路，不仅仅要求工作人员具有电力线路方面的技术，还要有适应环境和自我保护的能力。而这些方面的弊端，通过无人机的投入使用，可以有效的加以规避，使巡视结果更加客观，降低了环境因素对巡视方面的制约。
3 无人机在输电线路巡视方面应用
3.1 系统框架设计
无人机智能巡检管理系统主要包括三个架构，即数据、业务、应用架构。在无人机电路巡检管理系统中，业务架构是对飞行业务、数据成果予以管理。具体的实现程序一是制定相应的飞行计划，二是统计操作人员的数据，三是申请飞行的空域范围，合理地设定飞行指标。在飞行计划的管理结束时，应认真地执行相应的飞行任务，参照格局现场中的飞行轨迹，实时地上传巡检数据信息。当飞行任务结束时，利用管理系统中的数据库，对获取到的巡检数据建立模型。且经专家加以诊断，从而对分析模型进行改进处理，导出无人机巡检中的成果报告，与飞行指标做对比。设计架构能够对无人机电路巡检中的资源、数据、指标及系统进行统一、规范地管理。例如：在资源管理工作中，可对设备保养、人员培训、备品配件、台账统计等进行统一管理。多维度的信息管理系统既能够有效地识别电力设备代表性故障缺陷，又可以多维度地管理传感数据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电力设备代表性故障缺陷的识别，又具有建立图像定位、接入数据库、构建图像模型等功能。先进的传感数据管理系统，尤其适用于数据的分析，并得到精准的效果。作业指标管理，可对无人机巡检作业的指标进行制定，并提供考核模板。系统管理分为工作者权限、系统规划、角色管理。
3.2 制定无人机管理办法
无人机到位后，公司制定《崤函公司无人机使用管理办法》，适用于河南崤函公司无人机飞行小组人员对线路巡视的正常飞行巡检作业。根据公司巡检周期，无人机巡检地点分别使用于中部、东部以及西部电网。正常巡视周期为每个工区使用3～4天/月。无人机存放地点为生技科，由生技科保管。如需使用，需提前填写《崤函公司电力巡检无人机使用申请单》，经相关管理人员批准后，无人机才可以用于线路巡检的正常工作范围。无人机使用时必须由获得AOPA驾驶证的工作人员操控。遵循由易至难的巡检顺序，避免不必要的损失。巡检过程中，要记录飞行轨迹，记录相关资料与电力设备的对应关系，整理保存飞行过程影像资料。
3.3 日常巡视
随着近些年来我国国民经济迅速发展，我国电力行业也发展迅猛，于此同时输电线路也在不断增加，公里数也在不断增加，但是由于输电线路设备大部分都暴露在室外，在室外的设备就一定会受到天气的影响，在气候条件复杂、现场环境多变的情况下，导线、避雷线、绝缘子等在长时间运行之后会出现断股、腐蚀、过热等老化现象，再加上各种力的作用下，难免会出现运行故障，而为了保证运输线路的正常需要开展巡视工作，在过去依靠人工巡视的工作张，巡视工作量较大，地理环境也较为复杂，带给巡视工作人员的难度较大，会有大量不可预知的风险，同样输电线路企业也需要耗费大量的人力资源来应对才能开展正常工作。但是在无人机帮助下，它能利用装载的小型摄像机、照相机、红外测温装置等巡视输电线路的运行状况，飞行过程中只需一人操作即可，节省了时间和人力，高效率完成日常巡视。
3.4 设备专项巡视
输电线路巡视的运输在日常运输过程中是一项危险系数较高的工作，而为了保证居民生活的正常，需要定期对输电线路进行专项指标检测，即开展专项巡视。在进行专项巡视的过程中需要进行专项排查，例如架空地线的专项排查，它需要在定期的时间内进行周期检测，如果采用人工检测不但会遇到安全问题，采集信息和图像也需要耗费较大的人力物力，同时难度系数也较大，但是通过无人机的巡视可以快速完成周期性观察，并获取完整的图像，清晰的观察到输电线路的腐蚀和连接情况，并将数据准确无误的传达给数据中心进行汇总，方便专项工作准确无误的进行。同类型的排查工作还有合成绝缘子排查，利用无人机传回来的图像可以完整观察到合成绝缘子表面的损伤情况，为设备状态评估提供依据重要依据。
4 结束语
无人机在输电线路巡视方面得到应用的同时，也给现代化科技在电力方面发展创造了更多可发挥的空间。随着今后自动识别技术和智能技术的提高，结合无人机在巡线方面的优势，可以实现无人机发现故障和自主调度的能力，从而真正实现输电线路巡视现代化和智能化。
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论文作者:桑海彬,马建国,宁咸明,明 宇,常雷雷,郭晓斌
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
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