摘要：无人机本身具备机身较小、容易操控、且具备图像收集和红外探测功能，是航空采集信息的最佳设备。由于输电线路在传输过程中设备暴露在户外，受到干扰的因素较多，需要必不可少的维护工作来维持稳定运行，而无人机可以有效取代人工巡视，利用自身优势实现高效率巡检。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对无人机在输电线路巡检应用中的操作措施提出了一些建议，仅供参考。
关键词：无人机；输电线路巡检；措施
中图分类号：TM755文献标识码：A
引言
本文首先介绍了各种输电线路巡检应用中的操作，介绍了无人机线路巡检系统的组成部分，针对无人机续航时间短、飞行路程短的问题提出了采用无线供电的解决方案，并对现今几种常用的无线供电技术进行了分析对比。通过对比建议采用磁耦合谐振式无线电能传输技术为无人机供电。介绍了当前影响无人机线路巡检的技术难题，为无人机线路巡线系统的设计和完善提供了参考。
1 无人机概述
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反复使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
2 输电线路巡检遇到的问题
虽然无人机的应用有着较多的优势，但是将其应用于巡检工作中也存在着一定的弊端。比如在巡航时间方面，无人机的巡航时间相对较小，这主要是受到电池容量的影响。随着制造工艺的不断发展，这一问题得到了有效的缓解。其次，在遥控范围上，也受到一定的限制。一般来说，无人机遥控的范围能够达到1000m左右，一些无人机设备无法自动完成图像缺陷分析工作。现阶段，巡检人员在进行电力输电线路巡检工作时，主要是通过攀爬工具爬到电线杆顶端后，利用故障检测设备来检测输电线路故障的。在检测到存在故障后，巡检人员会将输电线路进行大致分段，然后通过逐渐检测来对故障点进行精确的定位，从而找到具体的故障位置。这种人工巡检方式不仅仅是费时费力，而且巡检人员所使用的故障检测设备也都比较难操作，同时人工巡检方式也存在很大的安全风险，稍有不慎便可能引发触电事故。因此，有必要探寻一种更加省时、省力、安全、高效的方法来代替人工进行输电线路巡检，无人机的出现，为电力输电线路的巡检工作提供了一种可靠的代替途径。
3 无人机在输电线路中的应用
3.1 设备专项巡视
输电线路巡视的运输在日常运输过程中是一项危险系数较高的工作，而为了保证居民生活的正常，需要定期对输电线路进行专项指标检测，即开展专项巡视。在进行专项巡视的过程中需要进行专项排查，例如架空地线的专项排查，它需要在定期的时间内进行周期检测，如果采用人工检测不但会遇到安全问题，采集信息和图像也需要耗费较大的人力物力，同时难度系数也较大，但是通过无人机的巡视可以快速完成周期性观察，并获取完整的图像，清晰的观察到输电线路的腐蚀和连接情况，并将数据准确无误的传达给数据中心进行汇总，方便专项工作准确无误的进行。同类型的排查工作还有合成绝缘子排查，利用无人机传回来的图像可以完整观察到合成绝缘子表面的损伤情况，为设备状态评估提供依据重要依据。
3.2 输电线路故障检测中的应用
在输电线路巡检工作中，无人机在输电线路故障检测中也发挥着重要作用，无人机具有三种主要的巡检方式，一种是通过雷达进行故障检测，另一种是通过拍摄视频来进行故障检测，还有一种是通过红外线来进行检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在雷达检测中，其能够使输电线路的定量测量精度更高，并且可通过雷达测距装置对输电路和周围障碍物之间的距离进行精准测量，从而为输电线路的维护与架设工作提供参考。在视频可视化检测中，巡检人员可通过无人机中搭载的可视摄像头来对输电线路进行航拍，并通过通讯模块将航摄图片或视频传输至地面站的计算机中，巡检人员可利用专业软件来观察航摄图片或视频，从而帮助巡检人员分析输电线路的实时运行情况。在红外检测中，该技术是通过红外线来帮助巡检人员进行成像分析，这种检测方法适用于肉眼无法辨别的线路故障检查，尤其是在线路金属探伤中有着极高的应用价值，能够帮助巡检人员及时发现线路中存在的某个点或局部区域所出现的异常过热问题。
3.3 线路隐患探测技术
作为输电线路安全巡检工作的重要内容之一，做好线路的隐患探测有着重要的作用。具体巡检工作中，要及时、准确的查找到相关线路存在的缺陷，并采取针对性措施予以检修。这一过程中，主要应用到的探测技术囊括了视觉探测技术以及激光雷达探测技术，同时还应用到红外线技术以及紫外线探测技术。具体应用时，需要借助无人机设备搭载摄像机以及探测器等设备，通过将收集到的数据与信息进行及时的收发与传递，地面工作人员可以实时了解到相应的影响与数据。在经过仔细的判断与甄别之后，就能明确线路存在的安全隐患或故障。
3.4 地面数据处理技术
无人机采集到的数据与信息传递到地面数据处理中心之后，技术人员要对其进行高精度的处理。这一过程中，需要用到红外成像仪以及紫外成像仪，同时还需要借助POS系统等。通过对采集的信息进行处理，可以及时排除输电线路存在的安全隐患，并且对异常线路进行识别，为后续的维护工作提供便利。
3.5 飞行平台
根据输电线路巡视任务的不同，可选用大型旋翼无人机、中型旋翼无人机和小型旋翼无人机。本文选择中型旋翼无人机，其采用电池供电，负载能力中等，可搭载多种微型传感器设备。旋翼无人机可低速和悬停飞行，因此对输电线路的本体、附属设施、通道环境等可进行全面、精细的检测。
3.6 供电系统
因为存储的电力有限，所以电动无人机不能对线路进行长时间巡检。为了提高无人机的工作效率和续航时间，可采用无线的方式进行供电。如果能将无线电能传输技术应用于无人机，就将为输电线路巡检带来革命性的进步。目前，对无线电能传输方式的研究，主要集中在感应耦合式、磁耦合谐振式、微波式、激光式和超声波式上。
结束语
随着国内城镇化进程的不断加快，我国对于电能资源的需求量急剧增加。巡检工作中，要加强对无人机航测技术的应用，降低人为、天气因素对于线路巡检工作的干扰，有效提高巡检工作的质量与效率。通过无人机航测技术的应用，还能及时对线路存在的安全隐患进行及时的排除，进而确保线路运行的安全效果。此外，由于大多数输电线路分布在野外，在受到自然、人为等因素的影响下，线路经常出现破损的问题。通过应用无人机航测技术进行巡视，还能及时、准确的找到故障点，进而为后续的故障抢修提供帮助。
参考文献：
[1]陈曦.无人机在输电线路巡检中的应用[J].科学技术创新,2018(36):45-46.
[2]罗昳昀,米立,王原.无人机在输电线路巡检中的应用[J].通信电源术,2018,35(12):98-99+101.
[3]田力.输电线路无人机巡检综合应用研究[J].通讯世界,2018(11):215-216.
[4]郭昊坤.输电线路无人机巡检系统的设计[J].常州工学院学报,2018,31(04):44-47.
[5]杨义.无人机巡检输电线路技术的应用研究[J].科技创新导报,2018,15(19):27+29.
论文作者:杨全林 刘怀远 陈松 潘培毓 陈斌 黄凯 陈承伟
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
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