关键词：电力线路；无人机技术；巡视任务；电力系统；用电安全
引言
现如今，电网规模变得越来越大，输电线路的数量在持续增加，即使地势较为复杂的地区也设置了输送线路，这大增加了电力巡检的难度，因此过去采用的人工巡检很难适应当前的发展需求。笔者首先分析了无人机对电力巡检的重要性，以及相关工作原理，阐述了电力巡检之所以采用无人机的原因，并列举了电力巡检应用无人机的实际案例。
1无人机电力线路巡视中具有的优势
在我国当前的电力企业建设管理中，由于对应区域内的电力供电状况存在着差异性，需要将其供电运行管理中的线路巡视工作处理好，保障在线路巡视工作的处理中，能够为整个线路供电的传输能力奠定基础，促进其整体供电运行能力提升，实现整体的供电效果转变。采用无人机技术进行电力线路巡视，能够在线路的巡视工作开展中，及时、将线路巡视中的技术控制要点和无人机技术应用结合，并且在无人机技术的应用中，能够提升整个线路巡视工作开展的效率及速度，对于电力企业的供电运行能力提升具有一定的保障，同时在进行电力企业的供电建设中，由于其对应供电建设区域内的供电效果存在着不同的差异性，要想将整体的供电运行能力提升上来，还应该注重对无人机技术应用和供电线路巡视工作开展中的结合点分析，以便于在分析中，能够控制好整体的电力线路巡视工作开展能力。
2无人机巡视技术的系统分析
2.1设备系统
电力系统中的无人机巡视设备结构主要由数据采集控制以及飞行控制两个部分来组成：一是飞行控制设备。该部分主要由舵机控制器、专色测量仪、PCM遥控接收机、气压高度计、数字罗盘以及加速度计等部分组成，依靠数据传输进行电台与地面站控制计算机之间的数据互换；二是数据采集控制系统。该部分主要有增稳云台、可见光相机、红外热成像仪以及存储器等设备相互连接而构成，该系统是通过无线通讯模块来完成与地面站控制计算机的数据互换工作。
2.2图像传输技术的运用
图像传输技术作为无人机技术运用中的重要处理内容，只有图像传输技术运用水平提高才可以更好地发挥出无人机技术的实际效果。根据这个技术的运用要求和电力巡线工作的具体要求，可以把图像传输技术的运用与无人机技术运用统一起来，比方说，把高速摄像机运用到无人机技术的电力线路巡视当中，然后使用摄像机来记录影像，并且分析电力线路的运行情况，这样可以保证线路检测中相应的图像比较清晰，还可以快速传输到移动终端控制室当中，方便电力线路运行维修人员分析和检测巡视结果，根据图像传输中的内容，分析相应区域的线路运行情况，更好地提高线路巡视效果。
2.3系统实施
首先，以杆塔的坐标与所在地形为依据生成飞行航线，在制定航线的过程中，应严格控制无人机在飞行过程中与杆塔的间距，其中水平距离不能少于40m，竖向距离不能少于15m，所有航点都能独立设置相应的特征库，存在以下三种无人机飞行模式：（1）匀速飞行线路巡检；（2）悬停飞行线路巡检；（3）以上两种模式的结合。得到航线规划后，以杆塔的位置坐标、水平及竖直的缓冲半径为依据，生成航线，同时将其存储至航线库。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，匀速飞行线路巡检即无人机以恒定速度飞行，对整条线路进行巡检；悬停飞行线路巡检即无人机以恒定速度飞行，在无人机经过杆塔后，短暂悬停，以探查线路的细节；这两种模式的结合即无人机以恒定速度飞行，仅对需要的杆塔实施悬停探查。控制系统能同步完成航迹的绘制，接收从电台发出的状态信息，同时实现同步显示。除此之外，还能发挥以下众多功能：第一，半油回航，油位传感器信息经数传电台实现回传，如果无人机的油量小于一半，则立即发出告警，控制无人机进行返航和降落；第二，对测量控制半径进行模拟显示，如果无人机飞离了预定的测控半径，则发出告警，控制无人机进行返航；第三，对巡检结果进行批量的自动化处理，由吊舱拍摄得到的图像可以通过计算机对无人机当前所在位置的坐标进行记录，同时由电台回传图像所对应的无人机坐标。无人机返航导出图像后，可对图像和杆塔进行自动匹配，为以后的分析与处理工作提供参考；第四，飞行控制系统和巡检作业的控制系统能够实现数据交换；第五，支持离线工作，系统可以根据电网设备实际情况，结合现场记录，通过对数据融合技术的合理应用，使无线数据得到高效更新，避免系统的数据更新以及结构提交受到人工干预和影响。除此之外，系统还能实现杆塔、地图数据的实时加载与地理信息系统操作；与线路迫近时发出预警；在等高线图上模拟显示测控的范围，并生成相应的安全航线；对吊舱拍摄得到的图像进行自动批量和处理等。
3无人机巡检应用分析
3.1无人机飞行模式
无人机在电力线路系统巡视工作中的应用模式可以分为以下五种组合方式：一是固定翼无人机模式（即指一些可以在比较远距离的、快速巡视和大范围的巡视模式）；二是中型无人机和地面中继模式；三是中型无人机和空中小型无人机模式；四是中型无人机和空中中继模式；五是小型无人机模式。将这五种无人机的飞行模式进行不同的组合和分类，就可以形成不同的工作模式，这些无人机模式就能代替人工完成很多复杂的电线巡检工作。
3.2无人机电力线路巡视中的效果
将无人机设备运用到电力巡线工作中，对其区域内无人机巡线效果进行分析，可以发现无人机巡线工作促使整个巡线工作能力和水平得到提高，而且大大提高了巡线工作的开展效率。对多次实践进行分析和调查，无人机的巡线次数也突破一百余次，巡线历程也到到了七千多公路，这样一来大大降低了巡线工作人员的工作压力，和之前的巡线工作进行比较，无人机巡线技术的运用更好地提高了巡线效率，而且减少了电力企业巡线人员的时间和精力投入，从而带来较大的经济效益和社会效益。
3.3无人机电力线路巡视效果分析
按照某地区的电力巡线工作开展需求，将其区域内的无人机巡线效果进行了分析，通过分析结果显示，在整个某地区的无人机电力线路巡视中，通过无人机巡线工作开展提升了整个巡线工作的开展能力，并且提升了巡线工作开展的效率。经过近三个月的调查分析，整个某地区共采用无人机巡线195次，巡线历程达到7560公里，在很大程度上降低了巡线工作开展中的人员投入，与传统巡线工作开展中的人力巡线技术应用比较，无人机巡线技术的应用提升了巡线效率，减少了电力企业巡线人员的投入，降低了一部分的人员应用成本，对于电力企业的发展能力提升具有重要性保障意义。
结语
通过以上分析可以看出，在电力线路巡视中采用无人机技术，不仅可以降低巡视工作成本，节省工作时间，从而提高巡视的工作效率，还能更好地保证巡视人员的安全。因此，在未来的线路巡视工作中，随着新技术的不断进步和发展，无人机技术必将成为电力系统中电网运行、电网监控以及电网维护的强有力工具，这也是一次电网监控手段的重大变革。
参考文献
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[2] 于德明，武艺，陈方东，汪骏，张海军，刘伟东．直升机在特高压交流输电线路巡视中的应用[J]．电网技术，2010，（2）．
论文作者: 钟明亮
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期
论文发表时间:2020/4/22
标签：无人机论文; 工作论文; 技术论文; 线路论文; 电力线路论文; 杆塔论文; 模式论文; 《工程管理前沿》2020年1月第3期论文;