摘要：随着技术的不断创新和发展，无人机电力巡检已经变得日益便捷和智能，通过输电线路无人机巡检智能管理系统的的应用与实践，能够达到自动巡检的效果。
关键词：输电线路；无人机巡检；智能管理系统；应用
1无人机电力巡检用途
近几年的电力事业的发展更是突飞猛进，特高压、超高压等输电技术的成熟和推广，输电线路送电距离可达上千公里，给电力巡检工作带来更大的挑战。同时，由于输电线路所处位置经常在高山大岭、地势险峻、路途坎坷等野外环境，也给电力巡检工作增加了难度，增大了巡检人员的人身安全风险。无人机应用刚开始是在军事方面，现如今科技不断发展，无人机技术不断的走向各个领域，在电力巡检中引入无人机作业，通过无人机搭载的摄影设备，能够进行电网设备的影像捕捉，使得巡检人员不需通过有人身安全隐患的地方就可以完成巡检任务。通过无人机电力巡检技术的应用，能有效解决电力巡检遇到的很多问题，特别是在自然灾害或重大灾害发生之后，由于市政基础设施的损坏或不健全，致使相关巡检和抢修人员不能够及时进入现场，而在人员无法到达的情况下，可以充分利用无人机系统部署灵活的特点，利用无人机对整片区域进行电力巡检，为抢修工作提供第一手的影像资料，提高决策效率、缩短抢修时间。因为其不会受到地面因素和地形限制的影响，在很大的程度上提高了工作效率，保证了人员的安全。但由于无人机在巡检作业时，可能遇到复杂的空中环境障碍，所以需要在无人机智能避障技术等方面进行深入的分析，提出有关确实可行的解决方案。通过对技术方案的不断优化和相关方面经验的不断累积，可以在一定程度上不断提升无人机电力巡检的智能化和可靠性。
2输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用
2.1人员组织准备
巡检小组由不少于三人组成，包括任务负责人、飞控手及程控手，成员均应具备驾驶无人机的基本技能，在使用中大型无人机进行长距离巡检作业时，飞控手应取得国家行业协会认证的机长、驾驶员执照。任务负责人对作业进度、安全及成果质量负责，操控手主要职责是操控无人机巡检作业，程控手主要操作任务设备、监测各类遥测信息。
2.2建立航线
（１）选择地面平整、四周空旷、无强烈电磁干扰的场地，作为无人机起降点，并通过自动巡检软件记录该航点信息。（２）在人工操控飞行模式下，作业人员控制无人机由起降点起飞上升至合适的高度并悬停，此高度高于杆塔第一个拍照点位与起降点间任何障碍物的高度１０～２０ｍ，在自动巡检软件中记录该航点信息。（３）无人机由当前航点水平飞行抵近杆塔，调整无人机位置和航向角，使任务设备就位，对杆塔第一个巡检点位拍照，自动巡检软件自动记录该航点信息。（４）飞手以高效、合理的飞行路径和拍照时机，操控无人机拍摄该基杆塔其余巡检点位的照片，自动巡检软件自动记录每个拍照瞬间的航点信息。（５）最后一个巡检点位拍照完成后，操控无人机上升至安全返航高度并悬停，此返航高度高于无人机当前位置与起降点间任何障碍物的高度为１０～２０ｍ，通过自动巡检软件记录该航点信息。（６）随后，无人机水平飞行至起降点正上方并悬停，通过自动巡检软件记录该航点信息。（７）操控无人机竖直缓慢降落，在起降点着陆。（８）各个航点信息记录完成后，设置安全策略，由此建立了完整的杆塔自动精细巡检航线并存档。
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2.3智能巡检
（1）通道树障分析
人工巡检通道需沿线路走廊跋山涉水采集影像数据，一路上多有丛林、障碍物遮挡视线，严重影响线路与树竹等障碍物间净空距离的测量。可由无人机搭载激光或可见光任务设备完成通道扫描，由树障自动分析软件对任务设备采集的数据进行拟合处理，自动完成树障三维建模和缺陷研判定位，并生成巡检报告。
（2）缺陷自动识别
目前，无人机巡检采集的大量影像，需由人工逐一筛选、识别线路设备缺陷，工作量很大，效率较低，且易漏判、误判。探索巡检影像缺陷自动识别技术，由智能影像处理系统代替人工分析巡检影像，对超出设计或运行规范标准的线路设备组件进行研判，高效辨识缺陷，快速形成缺陷分析报告。
（3）自动巡检技术
无人机巡检工作主要分为前期准备、飞行作业和成果归档三个阶段，对作业人员的依赖程度很高，多数工序均需人工全过程介入，工作质量和效率不高。探索研究建立自动巡检站，作业人员发出任务指令后，由无人机巡检系统进行设备充电、航线规划、飞行作业、影像采集、缺陷识别和报告出具等工序，无人机自主完成对线路设备的全过程智能巡检，作业人员只需负责指令发送、过程监控及系统维护。
2.4红外、紫外传感器模块
对于输电线路出现的导线接头、线夹等部位的发热故障，可以通过红外成像传感模块进行检测。因此，使用无人机对架空输电线路进行巡检的时候，可以搭载红外成像传感模块。同时还需要遵循一定的要求，包括：具有自动对焦功能；有效像素数要高于30万；能够得出热图数据并且能够导出，能够对影响中温度最高点的数值以及位置进行实时显示。对于输电线路以及电气设备出现的电晕放电情况，可以通过紫外成像传感模块进行监测。将紫外成像传感模块搭载到小型多旋翼无人机上，需要遵循一些技术标准，包括：体积较小；质量要低于1.5KG；具有较高的探测灵敏度；能够获取到光子技术信息；能够兼顾可见光模块的功能，巡检一些比较常见的故障。目前，将紫外成像传感模块搭载到小型多旋翼无人机上有三种探测系统，包括日盲紫外探测仪和微型可见光相机；定焦距日盲紫外探测仪；改进型可见光/日盲紫外双谱段探测仪。对三种方案的开发周期、成本以及优缺点进行对比，目前比较适合的就是改进型可见光/日盲紫外双谱段探测仪，将其搭载在小型多旋翼无人直升机上，能够极大的提高巡检质量。
结语
总之，基于无人机的输电线路巡检技术很好补充了传统电力巡检中存在的短板，极大契合了新时期电网巡检需求。因此，无人机巡线发展迅速，并日趋成为主流巡线手段
参考文献
［1］郑贤龙，汪旭旭，叶鹏涛．输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题分析［J］．电气开关，2018(3):92-94．
［2］陈华超，邓百川，张光明．无人机巡检输电线路技术的应用探析［J］．科技风，2018(4):162．
论文作者:杨斌, 张文豪, 樊昆
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签：无人机论文; 作业论文; 线路论文; 电力论文; 杆塔论文; 人员论文; 技术论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;