广东电网有限责任公司清远供电局 511500
摘要：电网的建设与发展中，输电线路巡检中的人工巡视方法表现出了不足之处，电网中的输电线路规模很大，人工巡视容易有遗漏的问题。输电线路巡检中采用了多旋翼无人机设备，提高巡检的效率和准确性，以便及时发现输电线路中的问题。本文主要探讨多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用。
关键词：多旋翼无人机；输电线路；巡检
多旋翼无人机在输电线路巡检中取得了明显的成绩，多旋翼适用于小规模的输电线路巡检工作，取代传统人工巡查的方式。多旋翼无人机具有安全、可靠的优势，是输电线路无人机巡检中的主要发展方向。多旋翼无人机的巡检操作，要符合输电线路的根本需求，由此才能体现多旋翼无人机的工作优势。
针对目前电动多旋翼无人机续航能力差的问题，开发基于燃料电池方案的多旋翼输电巡检无人机平台。目前经过理论计算此种方法效率传输可达6成以上，具有结构简单，造价低，稳定性高，容易生产制造，推广性强等优点。研发路线主要采用仿真建模与试验研究结合的方式。利用有限元软件分析优化设计方案，并做试验研究，设计试制样品。计划将氢燃料电池提供主要升力，以电动多旋翼来控制稳定方案。在气体存储方面，采用轻质材料，钛合金TC4和树脂基复合材料等，利用3d打印技术，设计开发微型内燃机发电模块。通过仿真分析与试验验证方法，设计出高功率重量比微型反应堆，为平台提供电力。该项目的成果是设计基于燃料电池的输电线路无人机巡视平台一套。预计负载续航提升至少5成及以上；载重提升3成及以上；抵抗风力提升10成及以上。
一、多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用
1、巡检流程
准备资料。输电线路巡检之前，准备好多旋翼无人机的巡检资料，如：巡视线路走向、交叉点、杆塔等，同时收集输电线路周围的地质、环境信息。
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巡检作业。多旋翼无人机巡检以前，检查巡检的输电线路是否合理，合适线路中的杆塔信息，同时掌握好输电线路经过的地表物，明确地标物的GPS信息，巡检现场规划出多旋翼无人机的升起、降落位置，多旋翼无人机起降的场地必须要平整，面积不能低于4㎡，起降位置附近不能出现信号干扰源，以免影响巡检作业的质量。
起飞准备。多旋翼无人机巡检输电线路的起飞准备中，一定要选在晴朗的天气环境中，操作人员掌握好巡视作业的内容，以输电线路的实际情况设计好多旋翼无人机的飞行路线，期间还要制定应急方案，防止多旋翼无人机发生意外[1]。起飞选在自主模式，促使多旋翼无人机可以按照航迹飞行，起降场地中规划巡检系统，完成联试工作，还要标记好安全警戒线，随时准备起飞多旋翼无人机。
起飞作业。输电线路巡检负责人发送起飞指令，记下多旋翼无人机的起飞时间，多旋翼无人机在操作员的控制下平衡、均匀的移动到指定位置[2]，飞行速度基本在7m/s~8m/s之间，如巡检中有精细化巡视要求，飞行速度就要改为3m/s~4m/s，多旋翼无人机巡视期间，现场巡检负责人可以调整云台角度实时获得输电线路的现场画面，利用录像、拍照的手段收集巡检信息，多旋翼无人机的操作人员间隔1~2min需要向现场负责人报告无人机的实际状态。
结束回航。多旋翼无人机结束巡检后应该平稳回航，缓慢的下降到指定的降落点，回航的过程中每间隔7~8s就要向地面负责人报告飞行的高度，负责人判断是否具有降落的条件，指挥多旋翼无人机回航降落，降落后还要填写好多旋翼无人机的作业记录。
2、巡检案例
多旋翼无人机在输电线路巡检中发挥重要的作用，采用案例分析的方法说明多旋翼无人机的巡检应用[3]。例如：某电网系统500kV输电线路的跳闸故障案例中，因为跳闸故障的危险性高，所以安排多旋翼无人机巡检，而且该输电线路位于室外的林木内，人工巡检时根本无法用肉眼观察到跳闸的位置，多旋翼无人机按照巡检流程到达巡检区域，1架多旋翼无人机巡视了大约15min，排查了跳闸线路故障区域，找到了跳闸的具体位置，跳闸点导线均压环上，而且跳闸烧伤的痕迹非常明显，电网企业立即安排检修人员处理，快速恢复地区供电。
二、多旋翼无人机在输电线路巡检中的发展
针对多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用，分析未来的发展方向[4]。第一智能化发展，现阶段输电线路巡查中需要人工控制多旋翼无人机的巡检过程，未来发展中，在多旋翼无人机巡检中提出智能化综合巡查的理念，智能化综合巡查不仅仅是巡查，还可以参与输电线路故障的识别工作中，多旋翼无人机巡视的过程中就可以识别出故障点及故障原因，减轻了巡检人员的工作负担，智能化发展是多旋翼无人机未来发展的主流趋势，智能化综合巡查的实践性强，有利于提高输电线路巡检的准确性。第二是三维建模发展，多旋翼无人机中引入三维路线建模系统，未来发展中可以改进直升机中的三维路线建模系统，将其应用到多旋翼无人机中，提高输电线路巡视的精确度以及拍摄图像的清晰度，完善多旋翼无人机在输电线路中的巡视过程。
结束语：
多旋翼无人机在输电线路巡检中表现出了明显的优势，多旋翼无人机巡检应用的过程中提出了未来发展的方向，全面建设多旋翼无人机，以此来满足输电线路的巡检要求。输电线路巡检中积极引入多旋翼无人机设备，促使多旋翼无人机可以顺利的完成更多的工作。
参考文献：
[1]曹东杰,郝修明,姬俊国.多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用及发展[J].低碳世界,2017,(10):57-58.
[2]欧阳西,张杰.多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用[J].云南电力技术,2016,44(S2):181.
[3]郑武略,张富春,焦炯,汪旭旭,陈浩.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用[J].中国电业(技术版),2016,(04):70-73.
[4]杨成顺,杨忠,葛乐,黄宵宁,李少斌.基于多旋翼无人机的输电线路智能巡检系统[J].济南大学学报(自然科学版),2013,27(04):358-362.
论文作者:汪林生,欧阳业,温志坚,黄绍川,黎立
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
标签：无人机论文; 旋翼论文; 线路论文; 作业论文; 电网论文; 故障论文; 建模论文; 《基层建设》2017年第35期论文;