摘要：在当前输电线路巡检工作落实中，无人机巡检输电线路的模式越来越常见，该模式的应用确实在实际应用中表现出了明显的优势，有效解放了传统输电线路巡检人员，应该在未来加大推广力度，并且能够围绕着无人机巡检输电线路中涉及到的相关技术手段进一步创新优化，构建完善的巡检标准体系，更好地提升其作用价值。本文探讨了无人机巡检输电线路技术及应用实践。
关键词：无人机；巡检；输电线路技术；应用
引言
输电线路的运行状态对整个电力系统的稳定运行具有重要的意义，为此做好输电线路的巡检工作具有重要的意义。经过实验证明将无人机技术应用到输电线路的巡检中能够有效提高输电线路的可靠性、稳定性。为此，在具体的实际工作中，需要有关人员加强对无人机巡检输电线路技术的分析和应用，从而在真正意义上保证输电线路的正常运行。
1 无人机技术的概述
1.1 技术要素
在巡检输电线路时，经常使用专门的遥控直升机（UH）和四旋翼无人机（M4R），UH 的组成部分包括：遥控直升机本体、减振悬挂装置、影像采集传输设备、地面摄像监视和操控系统等，后台的工作人员主要是利用无线图像传输设备，将UH 在飞行过程中采集到输电线路的目标视频图像传送回来，以此对输电线路存在的故障做出及时判断；M4R 其组成部分包括地面站和M4R无人机，M4R 中设置了无线图像传输设备和无线微型高分辨率图像采集设备等，因此，采集到的输电线路的特定目标清晰度很高，并能进行远程传输，同时，M4R 应用了4个旋翼对称分布的方法，进而形成的气动布局，在起降和悬停方面性能良好。
1.2 功能概述
在巡检过程中，通过人工遥控使UH 无人机飞行到输电线路安全距离范围之内，并悬停在输电线路附近，进行采集图像，并通过无线图像传输设备传输到后台；而地面站会发出指令引导M4R 无人机沿着输电线路飞行，并在离输电线路安全距离的位置悬停，即完成M4R 无人机自主悬停在安全的空间位置的功能，以便拍摄图像时，可以保证各角度的清晰度，另外，工作人员要想调整图像采集设备和被检测设备，只需对航向和M4R 的减振云台进行调节即可。其中，M4R 地面站除了具备引导M4R 无人机飞行到预定的位置、保持与M4R 无人机的遥控遥测通信的功能之外，还具有很多功能，如：控制飞行状态、接收无人机传输检测图像、控制无人机云台状态等。
1.3 在输电线路巡检中采用无人机的优点
在输电线路巡检中，借助于无人机技术是比较重要的方式，其能够较好取代传统输电线路巡检完全依靠人员的局面，如此也就可以表现出多个方面的优势和价值。首先，无人机巡检输电线路能够较好实现对于人员的有效解放，避免相应输电线路管理人员因为长距离电力线路的监管造成较为严重的疲劳问题，也可以较好规避工作人员在该方面出现的明显伤亡问题。另外，从输电线路巡检效率上来看，相对于传统的人工巡检模式，无人机的操作更为便捷高效，能够在短时间内巡视大范围的输电线路，速度更快，输电线路的巡检周期得到明显缩短。最后，从无人机巡检输电线路的效果上来看，其巡检质量可以得到较好控制，无人机可以获取更为丰富详尽的信息，在巡检范围内实现全方位关注，做到真正的360°无死角摄影，进而更好提升巡检价值，促使其为后续管理协调工作提供更为详尽的素材，尤其是在一些精细巡检要求区域，无人机巡检模式的应用效果是比较理想的。
1.4 无人机存在的缺点
在巡检输电线路中，尽管无人机发挥着很大作用，但在某些方面也存在着缺点，由于无人机体积较大，而电池容量相对较小，因此，应用无人机进行巡航的时间非常有限，另外，无人机可接收的有效控制范围是1000m，遥控范围也是有限的，而且无人机不能自动分析图像的故障点。
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2 无人机巡检输电线路技术及应用实践
2.1 无人操控直升机巡检输电线路分析
无人直升机巡线系统分为无人直升机平台和检测系统两部分。其中，无人直升机平台主要负责完成飞行任务，检测系统主要负责完成输电线路和杆塔的检测工作，应用的检测系统主要有可见光和红外相机对输电线路和杆塔。从总体上看，无人驾驶飞机可以分为固定翼无人机、旋翼无人机、涵道式无人机。其中，固定翼无人机具有飞行速度快和路径大的优势，但也具有飞行速度快带来的飞行高度较高和承重能力较小等问题。无人直升机虽然飞行速度不快，但是其飞行的稳定性和悬停性能较高。机载检测系统的核心是检测控制计算机检测终端为可见光相机和红外热像仪。在经过试验之后选择一段220kV 的输电线路，在输电线路的80m 之外，可以发现无人直升飞机会以每小时15km 的速度沿着规定好的线路进行飞行，遇到障碍物的时候会通过云台来进行现场情况的调整，实现对杆塔由上到下的检测。通过检测图像能够发现设备是否存在制作上的物理缺陷、导线是否出现破损等。
2.2 无人机巡检数据的管理和应用
无人机所采集的影像资料和生成的影像成果具有高分辨率、高时效性、海量数据等特点，地理信息系统综合管理平台可利用其所在的地理位置信息，将其和基础地理信息数据（如遥感影像资料）和电网基础数据等多源数据进行统一的管理和应用，包括实时查询检索具体杆塔位置所拍摄的影像资料；利用无人机生成的正射影像对基础地理信息进行实时更新；历史影像资料数据的多维度管理和查询；辅助判读杆塔缺陷的状态和空间位置信息；对通道内隐患相对于电网路径的空间位置关系查询；将所得到的杆塔缺陷隐患分析结果结合其空间位置信息、所属线路路径、杆塔编号、所在行政区域、缺陷隐患类型和紧急程度、判读影像资料生成相应的巡检结果报表并输出。地理信息系统综合管理平台为无人机影像资料的管理和应用提供了一套科学、完整的解决方案，能将无人机数据进行组织化和集成化管理，极大程度提高无人机数据的管理水平；数据的价值得到了充分的挖掘和应用，并辅助管理人员进行快速判断和决策。
2.3 无人机巡检在雷击故障点查找中的应用
无人机巡检输电线路技术故障应用，主要集中在雷击故障点查找方面。国内外高压线路运行经验表明，雷害是影响输电线路、设备安全的首要因素，因雷击跳闸引起的各类故障在输电线路故障中占据了较大的比例。雷击跳闸最易引起绝缘子闪络放电，而绝缘子闪络的后果就是绝缘子导线挂点铁构件融化堆积，绝缘子釉层脱落，玻璃体出现网状裂纹，或者绝缘子烧伤。虽说绝缘子闪络有时候会在其表面形成明显的烧伤痕迹，但是，很多时候，借助肉眼或者人工检测，很难及时发现绝缘子串、金具存在的问题。即便是人工登检，也会存在盲区、遗漏之处。这时，无人机巡检输电线路技术的应用价值和作用就得到了体现。
2.4 特殊、细微缺陷巡检
无人机巡检输电线路技术的特殊应用主要表现为，利用电力技术参数对电路特殊化的情况、区域进行巡检，进行区域内异物清除、处理等，有时候还要辅助工作人员进行工程放线。无人机巡检输电线路技术的工作原理是：无人机配备的陀螺稳定可见监视器、红外线成像仪设备具有输电线路录像和检测作用，能够对一些细微故障进行自动巡检，为工作人员打开了工作缺口。
3 结语
总之，无人机在输电线路当中的应用具有非常广泛的前景，未来可以实现自动化的检测，提升了输电线路检测工作质量以及工作的效率，同时提升输电线路整体的稳定性.
参考文献：
[1]王刚，孟莹梅.多旋翼无人机在输电线路巡线中的应用[J].山东工业技术.2019（09）.
[2]侯飞，孙丽梅.分析无人机巡检输电线路技术及应用实践[J].电子技术与软件工程.2019（03）.
[3]罗星宇.无人机在输电线路中的应用[J].低碳世界.2019（09）.
论文作者:孟凡亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签：无人机论文; 线路论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 技术论文; 图像论文; 直升机论文; 《基层建设》2019年第25期论文;