摘要：随着电网规模不断扩大，架空输电线路的覆盖区域越来越广，电力线路巡视的难度越来越大，因此引入无人机技术是很有必要的。相较于传统人工巡视，无人机巡检具有效率高、质量高、不受地形条件影响等特点，对此，文章分析了电力线路巡视的现状，对无人机技术及其应用进行了探讨，以供参阅。
关键词：无人机；电力线路；巡视；应用
引言
当前电力架空线路规模不断发展，对于输变电设备巡检效率、质量、安全等方面的要求也越来越高。常规人工巡检和智能化巡检的融合是技术发展的趋势，输电线路巡检目前由直升机、多旋翼、固定翼无人机及人工协同的方式进行工作，未来无人机将作为输电线路运行维护班组常用的工器具，解决人工巡视方法的种种困难，提高巡视效率和质量，更能提高线路的安全管控水平，成为将来电力巡视工作的发展趋势。
1无人机技术的优点和缺点
使用无人机进行电力线路的巡视有两个主要优点：①它不易受地理环境和自然环境等外部因素的限制。由于户外有很多的电力线路，在雨雪等恶劣天气等条件下，靠人是无法完成巡视工作的，而无人机则完全不受这些因素的影响，还能够降低由于工作对相关人员造成伤害的事故；②无人机系统中的光学吊舱任务可以尽快检测到现有网络系统中的各种问题，因此无人机技术在电力系统中越来越受到欢迎。使用无人机还有两点缺点：①无人机不可能完全识别各种电路问题。目前，由于各种因素的限制，在使用无人机巡视时，其仅能够针对一些常见线路问题进行快速识别，仍然无法实现对整个电力线路的安全隐患进行全面的鉴定；②使用无人机拍摄照片需要很高的成本和时间。目前，无人机设备必须搭配线路保持距离40m才能拍摄更清晰的图像，一旦非常靠近的话，就需要配置高端设备来实现，这必定会增加电力线路巡视的成本和时间。
2无人机在电力线路巡视中的应用
2.1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。
2.2无人机在电力线路中的应用情况
无人机主要有直升机、固定翼、多悬翼，要根据巡视环境的不同选择不同的无人机。无人机巡检技术在输电线路巡视中的应用，包括了常规应用和故障应用、特殊应用等。常规应用主要是线路的周期性巡视，对线路走廊进行监控、对现场地形进行勘察；故障应用主要是针对线路中的故障进行全方位的巡视，为故障的定位与处理提供相应的参考依据；特殊应用则主要是针对一些特殊情况和特殊区域的应用，如配合工程放线，异物的处理等。
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2.2.1无人机的日常巡视
①若人工地面巡视和机巡作业过程中，杆塔局部存在巡视盲区时，应按周期及时安排登塔巡视。部分位于河网、山坡等人员难以接近的杆塔，以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅；②220kV及以上线路，除人口活动密集区、禁飞区等不适合直升机作业区域外，应开展直升机日常巡视，单次作业应开展可见光巡视和红外测温工作，用于发现线路较为明显的缺陷和外部隐患；③35~110kV线路，由于杆塔高度较低和档距较小，一般采取以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅；④人工巡视每年至少一次，主要巡视通道和基础、铁塔、附属设施等机巡不易发现的设备缺陷和隐患。
2.2.2无人机的特殊巡视
①夜间防污特巡由人工完成；②防风防汛、防雷、防鸟害、防污、防覆冰、防外力破坏、防山火、防飘浮物、灾情巡视、保供电等特殊巡视，单点或小范围采用视频监控、人工巡视、人员值守、多旋翼无人机、固定翼无人机相结合的方式，整条线路或大面积快速普查推荐使用固定翼无人机，还可采用无人直升机；③台风、大面积冰灾等灾情巡视，在空域和天气允许条件下以直升机、固定翼无人机巡视为主，多旋翼无人机、人工巡视为辅。
2.3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。
3无人机关键技术研究建议
（1）加强无人机安全运行的研究。这里的自动化指自主避障系统，因为无人机主要采取的是GPS方式，实现系统导航，因为GPS工作时可能会发生误差情况，使得无人机行驶发生偏航情况，甚至发生碰撞事故。比如经过交跨线时，若无人机飞行高度较低，也极易发生碰撞事故。基于此，为了确保电力线路的安全，避免无人机发生安全事故，加强自助避障功能的研发，有着必要性。（2）加强智能处理技术研究。当前，电力线路里数增加，使得巡视检查工作量不断增加，对无人机技术的要求也有所提高。每基杆塔平均拍摄几十张不同部位的照片，需人工过滤、分类、编号和命名，并利用人眼逐一判读识别，编制缺陷分析报告，效率低下，给电力线路运维人员，造成了极大的负担，因此加强技术研究，提高巡检图片处理效率，提高图像处理分析的自动化水平，降低运维工作劳动强度，提高电力线路运维检修工作效率，有着必要性。在进行技术研究时，要重点加强智能处理技术的研究，提高技术水平。
结束语
综上所述，无人机的应用，使得电力线路巡视检查工作效率得以全面提升，极大程度上减少了电力线路巡视检查成本。从实际应用情况来说，无人机的应用，也存在着一些问题，需要加强技术研究，优化无人机性能，使其能够更好的服务于电力线路巡视检查。
参考文献：
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[3]董毅.浅谈无人机在山区线路巡视的应用[J].科技创新与应用.2016（30）
论文作者:张宇鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
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