摘要：随着电力工业的发展和电力系统的逐步完善，电网的覆盖面越来越广，不仅为人们提供了更好的电力服务，而且增加了管理的难度。其中，由于线路长度、地形、气候等因素的影响，将降低输电线路的检测效率。然而，无人机设备的应用大大降低了各种条件的局限性，提高了输电线路检测的效果。
关键词：无人机；输电线路；巡检；应用
导言：输电线路巡检是保障电网安全运行的重要方式，随着电网的不断发展，输电线路所经过区域的不断扩大，如何保证输电线路的安全、稳定运行已经成为一个重要的问题。以往传统人工登塔的巡查方法，不仅工作量大，而且运行的时间比较长，无法提高实际巡查效率，特别是在对一些复杂区域进行巡查的过程中，还会面临生命安全威协。无人机的使用，提高了输电线路巡视工作的效率，保证了巡视人员的安全。
1 输电线路巡检技术概述
1.1输电线路巡检发展方式
通过对输电线路的定期检查，随时掌握输电线路的运行、周围环境和保护区的变化情况。然而，随着电网的发展和输电线路长度的不断增加，线路巡检已成为一项繁重的日常工作。以中山市城南电网为例，该队主要承担潭州镇、申湾镇、五桂山镇三个镇的供电任务，以及珠海、澳门的送电任务。目前，班组管辖线路38条，总长约363.36 km，杆塔1 201座，任务艰巨。同时，班组运维人员数量不变，再加上所管辖其他设备的巡视验收、日常检修、消缺、防外力破坏等工作压力的不断增大，使得人工巡检不仅劳动强度大、工作条件艰苦，而且工作效率也不高。传统的人工巡检方式，一名巡线人员一天一般只能检查5～6座杆塔，如果遇到地形复杂或恶劣天气，巡视杆塔数则会更少，而使用无人机只需10多分钟便可完成一座塔的检查，大大提高了工作效率。
1.2无人机输电线路巡检
无人机用于传输线检测，具有传统检测方法无法比拟的优势，首先不受外部环境因素的影响和限制，由于室外环境中建有许多线路，一旦发生暴风雨，暴风雨 等天气暴露后，工作人员将无法完成安全检查工作，使用无人机设备可以避免这些不利因素，并减少安全检查工作造成的事故和伤害。第二，无人机的灵活性。利用无人机通过多角度不同的位置的观察，就可以发现线路中存在的缺陷、隐患。第三，是无人机具有作业速度快、测量数据量大、自动化程度高等优点。第四，无人机与各种可见光和红外测温设备搭配进行巡检任务，可以全面了解输电线路运行情况。通过无人机对输电线路拍摄出来的影像图片，可以对输电线路存在的缺陷问题进行及时的发现和解决。第五，无人机巡检可以降低巡检成本，最大限度地减少线路故障造成的损失，保障输电线路的正常运行。因此，无人机非常受电力系统的欢迎[2]。
1.3 输电线路巡检的重要性
输电线路是电力系统的重要组成部分。由于输电线路运行环境相对较差，施工区地形也相对复杂。在线路运行过程中，不仅要承受正常机械负荷和电力负荷的内部压力，还要承受雷击、强风、污染、滑坡、鸟害等外部破坏，使线路上所有部件老化。因此，一旦在安全检查过程中，发现线路存在的问题不及时，将影响电力系统的供电质量。通过对输电线路的巡查，了解线路运行状况和周围环境的变化，及时发现设备缺陷和隐患，防止事故发生，确保线路安全稳定运行。
2无人机在输电线路检修巡视中的应用
传统的输电线路巡视主要是采用人工的巡检方式,检测人员利用肉眼的观测、以及红外成像仪、望远镜等设备对输电线路进行直观的观察,以此来推断输电线路的发热情况与质量状况,有时还可以借助测距仪来推断输电线路的距离是否符合安全距离的标准。但是，人工检测的方式有很大的局限性，设备在大条件下容易受到环境、地形等因素的影响。这些问题将制约输电线路检测的有效开展。如果能利用无人机对输电线路进行检测，可以有效弥补传统人工检测方法的不足，具体如下：
2.1不受气候的限制
针对一些气候比较恶劣的情况,传统的方法或许已经不能够在进行作业,但是,无人机在传统方法下无法进行工作作业的输电线路地段中,也可以高效率的进行巡检的作业,机动性、安全性、质量性都比传统的巡检方法高。同时,无人机在气候恶劣的情况下,也可以像往常一样的进行工作,其工作效率与工作质量并不会受到牵制,这项比较传统的人工巡视来讲,是一个质的提升。
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2.2提升输电线路巡检的效率
传统的人工巡检方式,需要投入大量的物力、人力及时间,在地形比较复杂的地区,巡检人员往往需要付出更多的时间与精力,而且巡检的结果往往精度并不高,传统的人工巡检方式效率低下,且作业精度也不尽人意。但是，在进行无人机巡逻时，巡逻人员无需遵循巡逻人员的巡逻路线，这种巡逻路线不仅节省了大量的人力和时间，而且避免了资源的浪费，即使在严峻的环境中也是如此。 在环境条件，大面积和复杂地点的情况下，无人机巡逻可作为一种通用效率。
2.3不受地形的限制
借助无人机巡检输电线路,可以进行近距离、多角度的对输电线路中的部件,例如导地线、绝缘子以及金属的部件设备进行详细的观察,与传统的人工检测方法相比，无人机对输电线路的检测不受地形因素的影响，不仅大大提高了输电线路的检测效率，而且大大降低了人工操作的风险，提高了检测人员的生命安全保障系数。
2.4 应急抢险
在输电线路运输过程中，难免会发生火灾、雪灾、旱涝等状况，例如在遇到特大雪灾的时候必然会遭受覆冰的影响，那么道路通行就会变困难、且人工巡视爬杆也会受到影响，但在无人机的帮助下，它不受任何天气状况的影响，只需数十秒就能清楚地观察线路状况，通过传输的图像观察到匹配线路和杆塔的状况，及时了解结冰情况进行维护。同时，在发生火灾的情况下，可以利用无人机探测火势蔓延，根据火灾情况及时施救，并根据地理位置图像准确找到倒极区域，找到火灾中心位置，了解地理特征，争取宝贵的救援时间，提高救援效率，降低人为伤害率。
2.5携带方便、操作方便、效率高
传统的人工巡检方式,在不同的地形下所用到的设备仪器都不一样,所以,巡检人员在进行巡检工作是往往需要带着大量的设备仪器,这给巡检人员带来了很大的麻烦。但无人机具有型号小、重量轻、占地面积小、携带方便、重量轻等优点，消除了检查员用重型机械进行检查的麻烦和麻烦，可以为检查员节省大量时间。巡检人员可以利用这些事件进行巡检数据的研究，这对我国输电线路的整体工作是一个很大的发展和促进。
2.6无人机操作注意事项
为保证运行效果，充分发挥无人机的作用，在使用无人机设备进行输电线路巡线作业时应做好准备。确定适宜起降的地点，避开市中心、铁路、矿区等复杂区域，与人保持一定距离，在保证纸浆树叶安全、牢固的前提下，开始巡回检查。无人机设备飞行时也会受到高楼、塔楼和树木的影响。因此，必须注意起飞高度的控制。这就要求在起飞前,先对巡检区域较高障碍物的高度进行调查,并将无人机设备的高度控制在障碍物上方2.5至5m。为了保证无人机设备操作的合理性,巡检操作人员在操作前必须熟读设备操作手册,牢记相关参数,并掌握操作技巧,为无人机巡检工作的合理开展奠定基础。在无人机巡检前,还应先进行设备校准工作,而主要需要关注和控制的参数项,是无人机设备飞行高度、返航点和电量警报。其中,飞行高度一般设置在120m,如果使用智能飞行系统,控制在50m即可。
结束语
利用无人机对输电线路进行巡查，可以减少工作人员的故障，不仅提高巡查人员的工作效率，还能及时发现输电线路的隐患，对我国输电线路的安全起着至关重要的作用。利用无人机进行路径选择，提高输变电工程设计的质量和效率，节约资源占用，降低工程造价，将在输变电工程建设中得到广泛应用。此外,用无人机展放导引绳施工安全、经济并且十分便于操作,同时解决了生态环境与架设放线之间的矛盾,在提高了电网工程的建设质量。
参考文献：
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论文作者:王玥
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：无人机论文; 线路论文; 设备论文; 传统论文; 人员论文; 地形论文; 工作论文; 《电力设备》2020年第1期论文;