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摘要：国内城市化进程持续加快，我国电力资源需求急剧增加。检查工作要加强无人机航测技术的应用，降低人气因素对线路检查工作的干扰，有效提高检查工作的质量和效率。通过无人机空中检测技术的应用，可以及时消除线路上存在的安全隐患，从而确保线路运行的安全效果。本文首先讨论无人机航测技术的应用优缺点，进一步研究该技术在输电线路检测中的应用。
关键词：输电线路；巡检；无人机航测技术
中图分类号：TM75 文献标识码：A
引言
输电线路巡视检查是一项较为重要的工作，为了提高线路巡检效率，可对先进的无人机技术进行合理应用。通过搭建无人机巡检系统，对巡检项目进行确定，明确巡检作业流程，从而确保无人机巡检顺利进行。
1、输电线路巡检方式
目前，常见的输电线路巡检方式有借助信息化设备的人工巡检、借助检测仪器（红外成像仪和紫外成像仪）的巡检、借助新设备（直升飞机、机器人、无人飞行器）的巡检。不同的线路巡检方式对比见表1。
我国电力行业主要采用传统的人工输电线路巡线方式，该方式下巡检人员常面临恶劣的巡检环境，存在巡线难度大、工作量大、记录数据多且不易存储等缺点。借助检测仪器的巡检方式，存在和人工巡检相同的巡线难度大、单一使用效果不好的缺点，但对巡检地理位置的依赖性小，提高了巡检的精确度和效率，减少了对巡检工人的经验要求，降低了作业强度，保证了人员的安全，且数据便于记录和整理，巡线结果形象易懂。借助新设备的巡检方式主要是在直升飞机、机器人和无人飞行器上搭载红外成像仪、紫外成像仪、摄像机等设备。该方式有着设备投入和人员培训费用大、技术不够成熟、巡检路径不完善、供能问题和自主越障能力的限制，具有覆盖面积广、全面、多角度、高效、快捷等特点，但也带来了巨大的挑战和困难，如巡线机器人的自主越障能力、自主行走能力，无人飞行器如何自主导航和智能线路如何进行巡检。
2、无人机在输电线路巡检中的优势
2.1可有效降低巡检成本
我国有很多输电线路架设在人迹罕至的地区，传统的人工巡检方式想要涉及这些区域有一定的难度，为满足工作需要，常常会使用较长的高空架线，由此使得巡检成本随之增大。而无人机并不会受到地形的限制，在有效的飞行距离内，作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查，减轻了人员的工作量，相关费用也随之降低。此外，由于巡检人员无需亲临现场，从而使得作业安全性得到可靠保障，避免了安全事故的发生。
2.2可缩短巡检时间
无人机基本不会受自然环境和气候条件等因素的影响，在可能发生自然灾害的地区利用无人机对输电线路进行巡检，可以在较短的时间内顺利完成任务。无人机具备快速巡检的能力，通过在指定位置进行悬停，可检查线路上的设备，确定缺陷，并对巡检结果进行实时回传，整个过程耗时较少。此外，无人机巡检前基本不需要进行较长时间的准备，大部分无人机在90s以内便可起飞，当一个区域内的线路巡检完成后，可以快速转移至下个区域，有效缩短了输电线路的巡视检查时间。
2.3巡检更全面
随着无人机技术的不断发展和完善，其功能日渐强大，通过搭载不同的平台和系统，可以使无人机具有更多的功能，如设备缺陷快速查找、故障定位、实时监测等等。由此使得无人机的巡检更加全面，线路的跳闸次数和停电时长随之减少，确保了整个电网的运行安全性和稳定性，给供电可靠性提供了有效保障。
3、输电线路巡检工作对无人机的技术要求
无人机可以在风向角小于30度、起飞和着陆风速低于10m/s以及环境温度为-40~52℃的环境中进行稳定的飞行。无人机的有限高度为5，000米。在飞行导航控制系统运行中，无人机主要利用自稳定的相机云台，同时将红外相机、彩色相机、紫外线已经是低等设备。使无人驾驶飞机保持稳定的自动控制相机功能，以先进的技术为基础，能够快速拍摄地面线塔的高分辨率航空图像，并有效地拍摄和保存相应的图像信息。用自己的操纵系统控制无人机飞行，实时接收无人机的飞行信息，实现稳定的操作，快速发出飞行控制命令，同时生成高清晰度地面塔等可见视频。
4、输电线路巡检中无人机航测技术的运用
4.1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。
4.2飞行姿势控制技术
在利用无人机设备对输电线路进行巡检时，如果当地的天气环境较为恶劣，那么将会对无人机飞行的角度产生一定的影响，因而出现偏移问题在所难免。为了提高无人机的飞行效果、确保线路巡检的质量，就要对无人机的飞行姿势进行严格的控制。就显得尤为重要。通过LQG控制器的使用，可以对无人机设备的俯仰、翻转状况进行精确的控制，并且可以使无人机在空中进行悬停作业，进而确保了巡检工作的质量。
4.3无线通讯技术
通常来说，可以将该技术称之为测控技术。借助于测控技术，能够实现输电线路的遥控测量，并且能够满足跟踪定位以及信息传递的要求。对于遥控测量而言，主要是对飞行环节中的无人机飞行情况以及相关设备、仪器的参数做出测量，并对设备以及飞行状态进行有效的控制。
4.4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。
4.5正射影像采集技术
在进行采集影响的变换与修改工作时，以往需要借助于CPU串行方式进行。近几年来，随着传感设备与传感技术的不断发展，影像数据处理工作的难度大大降低。再沿用以往的CPU串行方式已经不能满足正射影像的采集要求。因而，在开展输电线路的安全巡检工作时，需要在无人机上搭载相应的遥感设备，并且要建立GPGPU模型，最终能够得到大量的有价值的正射影像。通过应用图形绘制流水线，可以对无人机设备拍摄的航测影像进行快速的完善与修改，进而有效提高了采集工作的速度与效率。
结束语
随着国内经济社会的快速发展，居民生产生活中对于电能资源的需求量越来越大。输电线路大多架设在较为空旷的野外，并且输电线路周围的地形地貌状况相对复杂。如果再沿用以往的人工巡检方式，不仅会造成经济成本的增加，同时也不利于巡检效率与质量的提高。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
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论文作者:李增伟 巩乃奇 程凤璐
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：无人机论文; 线路论文; 技术论文; 设备论文; 工作论文; 方式论文; 作业论文; 《中国电业》2019年第13期论文;