摘要：现如今，我国的综合国力在快去的发展社会在不断的进步，人们的生活质量在不断的提高，随着电网的不断发展和完善，我国地区形成了一个以多山多丘陵为基础的输电通道走廊，以深山茂林为单元的复杂输电联网系统。输电带电人员需长时间穿越树林、高山、河流等进行作业，给传统输电带电作业带来了极大不便，同时也造成作业效率低下。而针对无人机进行的部分输电带电作业技术已相对成熟，不仅解决了上述复杂地理环境的问题，而且能有效确保输电带电作业人员的安全，提高输电带电作业效率。文中主要介绍无人机在输电带电作业领域的应用，对比了无人机输电带电作业与人工带电作业效率，同时提出了无人机在输电带电领域的改进方向，对无人机应用于输电带电作业具有积极推广意义。
关键词：无人机；输电带电作业；输电通道走廊；带电作业效率
引言
随着我国社会经济迅猛发展，对电力系统运行的稳定性和安全性要求更高。我国地域辽阔，地形较为复杂，山地、丘陵地区较多，气象条件比较复杂，传统输电线路的维护主要以人工巡视为主，线路检查工作的质量和线路检测工作的效率较低。随着科学技术的发展，轻型无人机的出现和应用对很多重要领域的发展产生了非常重要的影响，主要是因为轻型无人机具备灵活性高、反应速度快、成本低以及实时性强等特点，将轻型无人机应用于输电线路巡视工作中，可以有效提高线路检查工作的质量和线路检测工作的效率。除此之外，轻型无人机可以对电力系统运行进行实时监测，对电力系统运行中出现的灾害具有快速反应的重要作用，及时处理电力系统运行中出现的故障，可以为电力系统安全、稳定运行提供充分的保障，合理使用轻型无人机，将为电力系统的安全、稳定运行提供充分的保障。
1无人机在输电线路防灾减灾中应用的优势
对于电力系统而言，发生灾害后，在第一时间探明灾情、了解损失、有针对性地派遣救援力量，在最短时间内恢复电力供应，是极为重要的。第一时间的灾情勘测情况是应急救援指挥决策的核心依据。但地震、泥石流和洪水等自然灾害在破坏电力设施的同时，往往也会损毁救援道路，导致人员和车辆的无法通行，这样的情况严重阻碍电网受灾信息的及时搜集，严重影响电网灾情的迅速处理，天气状况恶劣时，巡视、抢修人员的人身安全还有可能受到威胁。而专门针对输电线路进行研制的无人机将能很好地解决这些问题，这类无人机配备了多种传感器和探测装置。灾害发生时，无人机以自主或人工干预遥控的方式，通过规划好的飞行航线，在卫星定位系统的定位和引导下，通过机载的可见光、红外、三维激光等各种勘测设备，实现对输电线路周边的灾情的快速勘测。能够高效地巡视恶劣的地理环境（如高山、河流、峡谷等）中的铁塔及周边情况，确认灾情位置，周边环境影响，受灾情况等，让应急救援中心第一时间掌握核心数据，同时保障勘测人员的人身安全。真正实现电网灾情的快速勘测。
2无人机在输电带电作业中的应用
2.1无人机带电作业完善改进计划
轻型无人机在输电线路巡检中发挥着不可替代的重要作用，将轻型无人机系统应用于输电带电作业中，可以为电力系统安全、稳定运行提供充分的保障。值得注意的是，随着科学技术不断进步和发展，轻型无人机要在电力系统中充分发挥重要作用，就需要对轻型无人机系统进行不断的优化和创新。因输电带电线路一般具有高电压、高场强的特点，无人机靠近强电场区域易受电磁干扰，这需要委托无人机专业机构更加全面地测试无人机在接近高压带电物体时发生电磁干扰、拉弧、放电、飞行异常等情况的最小距离，以方便我们在正常带电作业的情况下，始终保持大于高压带电导线所要求的最小安全距离，从而确保无人机的安全飞行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次是基于无人机云台的改进方面，针对带电作业的特点，如云台搭载测距仪，可实现对输电带电作业某些特殊测量工作；搭载绝缘子冲洗设备，可实现对输电带电绝缘子的清洗等；搭载红外测温仪，可实现对输电带电杆塔与导线连接点的红外测温等。改进云台所需搭载的带电作业工具，将是今后无人机应用于输电带电作业工作的主攻方向，无人机负载水平的不断提高，也为无人机应用于输电带电作业提供了更为广阔的前景。
2.2输电带电作业轻型无人机故障巡检
输电线路故障分为雷电故障、冰害故障、污闪故障、外力破坏故障、舞动故障、鸟害故障以及其他故障组成，以雷电引起的带电登检作业最为频繁，虽然目前已能依据变电站继电保护数据来确定雷电故障范围，但继电保护的不精确性同样需要大量的带电作业人员对整个故障范围内杆塔进行登检。
2.3无人机在输电线路覆冰勘测中的应用探索
在冬季总是会遭受不同程度的低温凝冻天气，线路覆冰将会引起输电线路倒杆（塔）、断线及跳闸事故，严重威胁到电网的安全稳定运行。为解决这一问题，贵州电网公司搭建了主网线路覆冰检测装置，结合运检公司建立的“输电线路防灾减灾分析预警系统”中的微气象信息预报和线路的运行数据，可实现对输电线路防冰薄弱点的查找，及时提出重点观冰区域和急需融冰的线路。无人机系统和输电线路防灾减灾分析系统进行数据交互，根据防灾减灾系统分析得出的结果，利用杆塔坐标进行定位、制定巡航路线，对覆冰重灾区进行精确核查。通过携带的高清摄像头及嵌入式视频处理平台实时处理航拍图像。系统将对输电线路和绝缘子进行准确识别，并通过图像分割以及边缘检测技术计算覆冰的厚度，从而自动分析反馈出该区段线路在覆冰情况下的工况，并对需要融冰的线路，可能发生冰闪的绝缘子串进行预警并提供辅助决策。并且在线路融冰过程中通过红外镜头进行核查，指导融冰工作，使融冰过程更加高效便捷。同时，无人机系统还能在夜间进行输电线路融冰时，对输电线路融冰效果进行核查，无须在夜间在融冰现场派驻值守人员，大量减少了输电线路融冰的作业人员，使融冰过程更加高效便捷。
2.4一体化地面站
无人机地面站采用防水、防尘、防沙设计，地面平台包含飞行控制平台、显示平台、通信平台、任务控制平台等。（１）飞行控制平台，是飞行控制的操作台，具备半自动／自动飞行控制功能，主要实现飞行器的飞行控制和应急控制。（２）显示平台，主要显示无人机地面站软件、实时飞行图像、实时测距系统等。（３）通信平台，是无人机所有机载通信与地面通信的基站，也是运检中心的通信点。（４）任务控制平台，是控制无人机飞行平台任务装置的操作平台，主要控制任务装置的机械动作和工作状态。
结语
无人机可以与现有“防灾减灾分析预警系统”等系统进行数据对接，根据各系统给出的预警结果，自动定位杆塔坐标，设计巡航路线，现场核实预警信息，并实时反馈至防灾减灾指挥中心，分析出合理的运维策略，指导对灾情的及时防治与处理。
参考文献：
[1]付昱玮，李字明，姜洪．无人机巡线的发展和应用研究[J]．黑龙江科技信息，2014（3）：25－27．
[2]王旭.四旋翼飞行器在输电线路检测中关键技术的研究[D]．北京：华北电力大学，2011：1－66．
[3]侯王宾，高翔，王凯，等．无人机及其输电工作中的应用[G]．济南：国网山东省电力公司济南供电公司，2015：55－62．
[4]何思远，蔺蘭，杨大为，等．基于无人机的输电塔检测方法研究[C]．第十届全国信息获取与处理学术会议论文集，2012：270－275．
[5]李力．无人机输电线路巡检技术及其应用研究[D]．长沙：长沙理工大学，2012．
论文作者:胡风
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
标签：无人机论文; 作业论文; 线路论文; 故障论文; 灾情论文; 平台论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第26期论文;