摘要：随着时代的进步，输电线路巡检水平不断提升，无人机的应用也更加广泛，当前，多旋翼无人机在输电线路的巡检中的应用大大提升了其巡检效果和质量。本文就针对多旋翼无人机巡检输电线路技术的应用进行了论述，以供参考。
关键词：多旋翼无人机；巡检；输电线路；应用
输电线路通过人工巡检不仅需要大量的人力资源投入，而且各种的效率难以有效提升，再加上我国的输电工程建设不断扩大规模，因此，在巡检工作中采用多旋翼的无人机能够十分机动、灵活地完成对应的工作，同时其具有良好的悬停效果和便于操作的特征，可以在输电线路的巡检中大力推广。本文重点分析输电线路实施巡检工作中运用多旋翼无人机的具体情况，希望能够对提升输电线路的巡检效率带来良好的帮助。
1 多旋翼无人机组成
多旋翼无人机巡检系统由飞行器飞行平台、巡检任务设备系统和地面站遥控系统三大部分。
1.1飞行器飞行平台
多轴飞行平台包括机身本体的电机及旋翼、飞行控制系统、能源与动力系统。四旋翼无人机本体的动力组件是一种带有4片正反桨叶的旋翼。飞行控制系统是无人机的关键核心系统之一，其集成各类型传感器以获取必要的导航要素包括高度、速度、坐标及航向等，使飞行器具有姿态稳定控制的功能。能源与动力系统，为使飞行器能够长航时、多航次进行巡检任务。
1.2巡检任务设备系统
无人机在电力巡视应用上，机载任务设备必须满足输电线路巡检作业要求的图像清晰度、平稳性等功能，经过多次试验，结合现场实际情况选择市场上性能较高的微单相机，有效像素2000万，具有自动对焦、防抖、遥控拍照等功能，由于飞行中的抖动较大及运动拍摄，多旋翼无人机的低速运动飞行拍摄，宜配备适合低速运动摄像的镜头。
1.3地面站遥控遥测系统
手持式遥控系统采用Futaba2.4G遥控器通过各通道的操作将控制信号传输至机载接收机，飞控计算机完成信号的解码并实现飞行器的三维运动和云台的俯仰运动。地面站软件识别各类数据并实时显示、监测飞行姿态，绘制飞行航迹，全面了解飞行器工作情况。
2多旋翼的无人机实施巡检输电线路的优缺点
2.1优点
在输电线路实施巡检的工作中运用无人机替代人工开展工作，主要是由于无人机具有十分显著的优点，下面做出详细阐述。
2.1.1巡检工作效率高
在输电线路的巡检工作中，采用多旋翼无人机，其具有的显著优点之一就是人们携带方面，而且在作用中具有良好的活动。多旋翼的机器基本属于小型的机器，人们可以有效随身携带，可以随巡线车以及巡线人员而共同抵达对应的巡检工作的现场。除此之外，在其开展工作之前所需要的准备时间比较短，从当前所采用的无人机情况可知，大约有百分之八十左右的多旋翼的机器能够在九十秒的时间中完成起飞，而在完成左右后还能够快速返回或者是抵达其他的任务点。这就节约许多工作时间，促进巡检工作提升效率。
2.1.2功能齐全，选线速度快
人们运用无人机进行巡检工作，主要搭建一个无人机的平台，然后运用对应配备监测的设备而开展巡检工作，这就可以帮助人们掌握输电线路中的线路、塔身、导地线、横担、绝缘子以及金具等所出现的缺陷。除此之外，无人机还可以在超高建筑以及树木等环境下开展巡检工作，从而提升人们掌握输电线路信息的能力。多旋翼无人机在输电线路的巡检工作中还可以提升巡线的工作效率，即主要采用的是悬停技术实施摄像、监测以及拍照，然后实时返回至地面的测控站，这可以为人们的后续工作提供良好的技术支持，便于人们采取有效措施保护输电线路的安全性。
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2.2缺点
在工作过程中，无人机发挥着不可替代的重要作用，但其并不是毫无缺点。比如无人机的机身与电池量的矛盾，导致了无人机注定不可能进行长时间的巡察与飞行。此外，无人机发送的无线信号和图像传输距离大概在1km左右，其可遥控的范围也是有限的，这就要求了工作站和无人机的位置的相对性。最关键的是无人机只能对故障和线路出现的问题进行图像传输，并不能自主进行故障处理，也不能进行图像中的故障分析。
3多旋翼无人机输电线路巡检的应用
3.1短距离精细化巡视
针对输电线路短途巡检的应用需求，无人机巡视主要目的是采集杆塔本体、导线、绝缘子、附属金具等设备的影像信息，通过分析影像资料发现线路缺陷和外部隐患。小型机多旋翼无人机作为巡检工具，是人工巡视的补充，可应用于输电线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查，作业主体为班组。
3.2设备定点检查
多旋翼无人机飞行机动灵活、悬停稳定性高，非常适合检查输电线路的高空设备状态，如杆塔上部构件、绝缘子、金具及导地线等设备的细微情况，取得图像或视频供技术人员进行分析。在实际应用中，可定点核实设备缺陷，仔细辨识设备损坏的具体状况；可方便查找线路故障点，代替工作人员登塔及带电作业查找；可在线路大型检修作业前进技术勘测，提前检查设备状况，便于检修方案的制定。针对不同的检查部位，严格落实安全飞行控制措施，并根据监控拍摄的部位及相应角度等要求，采取不同的工作模式。
3.3巡检实施
3.3.1机组人员配置
人员组织及配置按照飞行控制和标准化管理要求，多旋翼无人机工作组配置1名外控手和1名内控手，外控手兼任工作负责人，负责巡检任务的规划、实施和现场的指挥、协调；控制无人机飞行，利用无人机巡检系统执行巡视任务；内控手协助外控手观察无人机各项参数；对无人机巡检系统提供技术保障，对地面站和通讯设备进行日常维护。
3.3.2巡检安全措施
飞行作业要求全体工作人员身体健康，精神状态良好。对较复杂的飞行项目，应编制飞行方案及提前了解现场设备状况、作业环境、危险点等情况。飞行作业中，工作人员应关注电量及飞行时间，确保飞行器有足够的电量返回着陆，当电池电压低于22V时必须返航。应注意尽量在背风线路侧飞行，避免顺风悬停，超过5级大风、雷雨等天气时禁止飞行。
3.3.3巡检步骤
①现场勘查和航前准备。执行现场任务前机组人员核对线路、杆塔双重称号，确认现场环境符合小型无人机飞行条件，选择合适的起、降点，机组明确作业内容、职责分工，按照分工组装无人机各部件。②飞行巡视。外控手在增稳模式下控制无人机起飞，逐渐靠近杆塔，在距离导地线约10m处对绝缘子挂点金具、绝缘子、地线挂点金具进行拍照，注意无人机与杆塔、导地线距离不小于5m，各项飞行参数正常。③航后整理分析影像资料。巡检结束后，应及时将任务设备的巡检数据导出，机组人员应及时汇总整理巡检结果，筛选出缺陷并及时汇报。
结语
多旋翼无人机是输电线路巡检中应用较多的机型，其机动灵活、易于操控的性能在短距离精细化巡视、故障点查找等工作中发挥出色，其巡视效率取决于飞行控制稳定性、操作人员技术水平以及任务设备等因素，小型多旋翼无人机在输电线路运行维护中广泛应用，不仅减轻了巡线人员工作强度、保证人身安全，而且能够快速高效地执行巡检任务，有效节约线路运行维护成本。
参考文献：
[1]张永，李德波，吴翔等.无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].宿州学院学报，2013，28（8）：87-88.
[2]周海峰.无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].建筑工程技术与设计，2015（18）：1238.
作者简介：
韦总臣（1988.11.29），性别：男；籍贯：广西环江县；民族：壮；学历：专科；职称：助理工程师；职务：送电线路工；研究方向：500kV输电线路方向
论文作者:韦总臣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：无人机论文; 线路论文; 旋翼论文; 工作论文; 作业论文; 设备论文; 飞行器论文; 《电力设备》2018年第4期论文;