摘要：伴随当前社会经济快速发展，我国电力行业发展速度也进一步加快，电网的规模也逐步扩大，造成巡视的工作量进一步增加，而通过无人机进行输电线路的巡查能够让工作人员的工作量大幅度降低，另外也可以提高线路巡查的效率，本文重点分析研究无人机单塔精细巡视的具体方法，并且阐述无人机与人工巡视相比的具体优势，以供参考。
关键词：无人机；输电线路；单塔精细巡视方法
1 输电线路无人机单塔精细巡视的发展背景
伴随当前我国综合国力进一步上升，经济快速发展。在电网建设的过程中逐步开始完善施工工艺和技术防范，在电量输送容量和线路总长度方面进一步增加，所以保证输电线路正常有效的工作，逐步成为电力巡检过程中的重要内容。为了保证线路运行的可靠性，排除线路运行过程中产生的一些隐患，保证线路可靠无损伤的运行，无人机单塔精细巡视的方法应运而生，这种方式可以快速反应，而且在操作的过程中较为简单，能够有效携带，可以执行多用途任务，进行自主飞行，而且在降落的过程中要求较低，广泛应用于输电线路巡视当中。然而因为各种无人机飞控手拍照的习惯不同、飞行的路径有一定的差别，造成在电脑上进行查询的过程中出现一定的缺陷，为了确保无人机巡视的效率，保证无人机巡视的质量，本文对单塔精细巡视方法进行总结，让无人机的巡视效率提高。
2 传统人工巡视过程中出现的缺点分析
传统线路巡视的过程中使用的方法主要是人工法，通过自行车、汽车、电动车等工具，甚至是步行进行巡视。在巡视的过程中通过红外热像仪以及望远镜等设备对供电辅助设施以及输电线路进行检测，因为交通状况以及当地自然环境等因素的影响和制约，很多地区在巡视的过程中具有较高的难度，基本上无法通过车辆来进行巡视，主要通过人工运维。这样的人工运维方式导致巡视人员的工作量大，幅度增加，效率较低，巡视人员苦不堪言，由于当前电力事业快速发展，很多电网铺设到沼泽、雨林、山区等地区这些区域的环境非常恶劣，无法保障巡检的效果，无法将供电塔当中出现的线路问题和设备缺陷的及时发现，而且巡检人员在恶劣的环境下进行工作会严重影响巡检人员的自身安全。
与此同时，由于工作量较大，而且巡视的距离相对较长，导致巡视效率低，步行巡视非常缓慢，其次如果遇上滑坡、地震、冰雪天，自然灾害就无法有效的进行巡视的工作，山区进行巡视会对巡视人的生命安全产生威胁，具有一定的风险性。山区当中有很多有毒的生物，尤其是夏天的稗虫，如果被其咬伤可能会威胁生命，另外还有一些捕兽夹、陷阱等看不见的威胁。
3 无人机精细化巡视概述
精细化巡视主要是通过无人机携带一些红外热成像仪、可见光摄像头等负载，精细化的对杆塔本体等设备进行巡视，可以拍摄清晰的照片，与此同时还可以进行测温操作，精细化巡视具有较高的要求，除了需要保证可见光摄像拍摄的照片的清晰外，还要保证拍摄的内容、拍摄顺序等，拍摄内容通常为杆塔的本体、电力保护区的一些外部情况以及一些附属设施，在拍摄的过程中一定要保证照片具有一定的覆盖度，而且清晰度符合要求。
4 无人机巡视的优势及存在的问题
4.1 无人机巡视的优势分析
无人机巡视主要是通过无线电设备对不载人的飞行器进行遥控，有机的融合图像识别、电子地理信息等相关技术，通过控制动力系统和导航系统的各部分组成，无人机具有诸多优势，广泛的应用于各个领域，尤其是在输电线路巡视方面具有较好的效果。
无人机巡视可以让工作效率大幅度提升，在遇到情况的时候，无人机随时可以起飞，操作过程较为方便，而且巡视的过程中效率较高，不会受到外界因素的影响，无人机具有较高的机械化水平和智能化水平，由于在空中飞行，可以避开多种复杂地形，在飞行的过程中不会受到地形因素的影响，具有较高的安全性，而且在操作的过程中，无人机可以自由起飞和停歇，在电量足够的前提下具有远距离行驶等功能。
4.2 无人机巡视存在的问题
当前作业人员在操作无人机方面都有一定的经验，操控水平较为娴熟，然而在进行输电线路塔基巡视方面通常为出现跳闸事故，作业人员在怀疑某处出现问题后，不需要自己赶赴现场，可以通过无人机进行确认，采集获得的数据。但是，在操作的过程中，这种方式操作流程没有固定性，导致在实际操作的过程中操作人员的操作具有一定的盲目性和随意性，无法保证效率，所以需要通过一种合理的无人机单塔精细巡视方法，转变当前的思路，替代原有的人工形式，在保证巡检资料有效性的条件下，全方位的进行巡视工作。
图1 单塔精细巡视路径图
4.3改进无人机巡视问题的具体措施
本文总结当前无人机巡视过程中出现的种种问题和相关的要求，提出了一种精细巡检输电线路单基杆塔的巡检顺序图，可以依照相关顺序采集相应的信息，防止出现盲目操作，全方位的对输电线路塔杆进行操作。
依照图中所示，在巡视的过程中无人机飞行路线为首先以巡视塔安全距离以外呈45度角的位置垂直进行飞行，在到达所处位置上方安全距离后直线飞到杆塔前方，顺线路方向另一侧的安全距离接着进行垂直降落，在到刚好水平高度位置处进行45度角的方向飞行，接着到达地线水平高度上方，最后降落进行巡视工作。以上巡检顺序的优势如下，作业人员在对无人机进行控制的过程中不再处于盲从状态，可以快速到达无人机指定区域，采取相应的信息，可以全方位的对输电线路杆塔进行巡视，保证影像具有有效性。
另外，合理的使用输电线路典型设备缺陷识别技术，主要是使用了Faster-Rcnn算法，这种算法使用的过程中其基本思路是通过无人机巡检技术获得相应的照片和视频数据，并且标注电气设备，接着和数据库当中出现的典型设备缺陷数据进行对比，进而识别出现场设备的缺陷。同时，需要进行数据的更新，在原有图像识别模型的基础上，抽取新采集到的数据图像重新制作 Faster-Rcnn识别样本，这样可以进一步优化模型，提高模型的识别效率。
5 无人机在输电线路的应用探索
在了解倾斜摄影、激光点云等核心技术之后，能够进一步增强无人机巡视的自主分析能力，形成智能化的管理体系，统一处理巡视获取的数据，通过大数据平台进行分析，有效的创建任务管理巡检，并且对缺陷进行辨识。
无人机动力自动补充技术。在固定区域进行“机巢”的设置，在“机巢”当中可以直接进行充电或者更换动力电池，自动补充无人机的动能。
自动巡检和传输技术当前主要使用厘米级的差分GPS无人机来拍摄杆塔本体，在此过程中通过定角度、定路程、定周期、定距离的拍摄固定数量的红外可见光影像，并且自动传回，可以随意对巡检的过程进行控制。
结束语
本文所阐述的单塔精细巡视方式能够让无人机巡检的效率和质量大幅度提升，然而在输电线路巡技术方面越来越趋于多样化，在应用范围和巡检特点方面各不相同，还需要与实际情况相结合，积极了解外部限制客观因素等为无人机巡视的常态化发展打下坚实的基础。
参考文献
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论文作者:王文辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
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