摘要：传统的电力输电线路巡检工作是采用人工方式来完成，工作人员面临着较高的安全风险，极易在巡检工作中受伤，且工作效率也比较低，这一情况亟待得到改善。采用无人机技术具有着多重优势，使得巡检工作效率和质量都有了明显的提升，在电力输电线路巡检中值得予以大范围的推广。本文将重点探讨和分析无人机技术在电力输电线路巡检中的应用现状和发展趋势，以供相关工作人员参考和借鉴，希望能够实现无人机技术的有效运用，从而减少人力资源投入，防范人员伤亡事件的发生，确保线路巡检工作取得良好成效。
关键词：电力输电线路；线路巡检；无人机；应用
引言：科学技术的迅猛发展促使电力输电线路巡检工作发生了重大变革，在我国的很多地区无人机技术都已经取代了传统的人工巡检方式，取得了非常显著的效果，然而由于我国对无人机技术的研究时间尚短，在其应用方面仍然存在一些问题有待解决，应着重加强对这一先进技术的研究，使之能够在电力输电线路巡检中发挥最大化的作用，从而达到提高工作效率，降低工作成本的目的，这也是未来一段时间内专家和学者需要研究的重点课题。
一、无人机技术概述
1、无人机技术优势及存在问题
与传统电力输电线路巡检方法相比，无人机技术的优势非常突出：一方面，无人机技术受到气候和地质因素的影响可谓是微乎其微，即使是在恶劣气候条件下无人机仍然可以正常使用，而此时人工巡检基本上是无法开展的；另一方面，有些无人机中专门安装了探测电力输电线路故障的装置，可以及时发现输电线路中的故障隐患，避免其引发更为严重的事故，影响电力传输，大幅度提高了电力输电线路巡检的实效性。与此同时我们也要认识到，无人机技术并不是完美无缺的，由于我国对该项技术的研究时间尚短，有些关键性的问题仍然没有攻克，比如说：首先，无人机不能识别所有的线路故障问题，只能够将一些常规性的问题识别出来，对于疑难问题将会出现误判情况；其次，无人机的构造精密，所用零部件的造价高昂。一般来说，无人机与巡检线路的距离越近，拍摄效果越好，而在远距离拍摄中所用无人机配置也要更高，这就意味着其使用成本的进一步上升，在一定程度上损害了电力企业经济利益。
2、无人机设备的维护与管理
无人机设备虽然具有很多的巡检优势，但是为了能充分发挥无人机的功能，在平时一定要做好无人机设备的管理和维护工作。无人机设备的工作步骤为：首先是由特殊的数据采集系统对收集的数据进行分类整理，再将收集的信息传送到监控故障预测系统，然后检测系统将收集到的各种信息和数据进行分类比较，并对数据进行健康评估、数据维护和数据管理，从而及时发现线路中存在的各种隐患。因此，在使用无人机设备时，更要定时对设备管理系统的关键零部件进行升级和改造，做好定期保养和维护工作，才能保证无人机设备系统的稳定运行，更好地完成电力输电线路巡检工作。
3、无人机技术发展趋势
在今后的发展中，随着各种新技术的涌现而出和不断发展，无人机技术将会更好地发挥各种优势，在电力线路巡视中将会起到越来越重要的作用。在未来，无人机巡视技术主要有以下两项发展趋势：一是向智能化的方向发展。针对无人机的飞行模式方面，今后应该加大对无人机的电动固定翼、导航方式等方面进行更深入的研究和开发，针对无人机的航摄功能方面，需要进一步对无人机的全自控系统以及自主缺陷识别等方面进行全智能的开发，从而提高无人机的技术和工作效率；二是发挥无人机的互补式应用。
二、无人机巡视技术的系统分析
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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、无人机的图像传输技术
由于无人机的机身具有比较小的特点，因此，无人机在进行图像传输时，会不同于传统的无线设备和手机，而无人机需要具备一套适合于不同状态、抗强干扰、高质量的图像传输技术。目前，我国对无人机图像传输技术的研究仍然集中在减少带宽使用、提高数字信号传输的图像压缩编码算法以及降低图像数据量等方面，而一旦遇上具有强大电磁干扰、高压和特高压线路飞行以及复杂的天气时，就需要提高航拍图形的质量，这也成为目前有待解决的一大难题。
三、无人机技术在电力输电线路巡检中的应用
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。
2、无人机在电力线路中的应用情况
（1）无人机在电力线路中的日常应用。在日常工作中，无人机的应用情况如下：一是固定翼无人机。这部分无人机受其性能指标的限制，主要完成对电力线路的检修现场地形勘察、走廊监控、外部隐患高频次监控以及灾情普查等情况的巡检工作，这些无人机应用在输电线路中，在飞行中能快速地发现线路系统中存在的各种隐患，并且该巡检可以与特殊巡检一起行动，在巡检中，针对已知的重点外部隐患和可能发生的各种危险隐患展开全面的航巡工作。
（2）无人机在高压及海拔地区的应用。无人机与人工巡视最大的优势就是能够在高压和高海拔地区连续工作。例如，在西藏的拉萨以及高原地区的电线巡视中，可以采用电动固定翼和多旋翼无人机进行巡视，在该地区工作，可以不用考虑高原氧气不足的问题，并且通过实验证明，为了更好地发挥无人机的作用和适应高海拔地区的特殊地形，在今后电力公司还应该从增大无人机的动力电源、改进无人机的桨叶、机体结构等方面不断优化，才能更好地完成巡视工作任务。
3、无人机在电力线路巡视应用中避免障碍物的措施
目前，采用无人机对电力线路进行巡检越来越受到人们的关注和电力公司的喜爱，但是如果想要得到更加精确的航拍图形，就必须近距离飞行，这无疑对无人机技术提出了很大的挑战。因此，特别是在一些线路走廊等复杂地带，为了更好地避让周围的障碍物，无人机必须拥有一套包括躲避障碍物控制系统、探测系统等组成的完整避障系统，这样才能有利于无人机准确地识别障碍物。
结语：总而言之，人工巡检方式极为落后，已经不能满足新时期电力输电线路巡检工作的具体要求，无人机技术的应用俨然是一种必然趋势。鉴于当前我国电力输电线路巡检中应用的无人机技术存在着一些不足之处，大大影响到了无人机技术功能的发挥，电力输电线路巡检工作效果也处于较低层次，对此，电力企业应加强对无人机技术的研究和推广力度，弥补技术缺陷，使之在电力输电线路巡检中发挥实效，进而为电力系统的稳定可靠运行奠定坚实的基础。
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论文作者:党恩浩
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
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