摘要:对电力系统输电线路进行及时巡视和维护，能有效保证电力可靠安全运行，把缺陷和隐患排除。随着科学技术不断进步，越来越多的高科技产品应用到对线路巡视当中，对保证电力系统正常运行起着重要作用。文章结合笔者工作实践，对无人机及在线路巡视应用浅谈个人体会。
关键词: 输电线路；巡视；无人机 ；应用
前言
随着社会对电力需要的增加，电力系统输电网规模和设备也相应增多，输电线路所覆盖的范围越来越广，包括交通不便的崇山大岭、乡村等地区，需要特维线路比重不断增大，仅运用传统人工进行巡检，
其巡检质量和效果、速度等难以令人满意。为解决这些难题，近年电力系统在线路巡检中充分应用各类高科技产品，并取得了显著成效。其中无人应的应用，开启了巡维模式从传统人工向机巡方式转变。
采用可见光巡视和红外测温、无人机进行线路巡检，可以不受时间、地域条件的限制，实现高质、高效的巡检，极大促进了输电线路管理更加高效、精细、节省成本。
一、采用人工巡维输电线路问题分析
目前巡视输电线路根据内容不同可分成周期巡视、故障巡视、特殊巡视为主,巡视内容涉包括对季节性防鸟害、防风防汛、防山火、防污闪及重要保供电等，巡视工作量大、内容复杂。但所有人工巡视，均主要以地面巡视为主,带电登塔检查为辅。
对于一些偏于偏远山区，很多输电线路大多数架设在山地和丘陵的顶部,由于交通不便，采用人工巡视非常困难，且在巡视过程中容易遇到各种意外风险，并消耗大量的人力、物力，工作负荷非常大，并且巡视效率和质量都不理想。
为减轻人工巡视线路的工作负荷,减小线路作业中的各种风险，应大力提倡应用新技术新产品，促进输电线路运维向高效、质量、经济方向发展。
2 无人机分类及其应用特点
目前在输电线路巡检中，采用的无人机产品主要包括有固定翼无人机、无人直升机以及多悬翼无人机等。
（1）固定翼无人机。其具有快速飞行、荷载较大等特点，续航时间长,但其不能悬停,这种无人机通常用于普查输电线路走廊,主要查看线路走廊内是否存有高大树木和违章建筑、于灾后应急评估等，以后续处理方案提供原始资料。
（2）无人机直升机。该机型可实现定点起飞、空中悬停、降落等功能，但速度不及固定翼无人机,且续航时间较短,进行长距离巡线有困难,并且操作不容易、维护成本高。
（3）多旋翼无人机飞行机。这种机型操作方便、灵活，能悬停并具有较高稳定性,有较强的抵御阵风能力,
采集到线路杆塔、绝缘子串、金具等设备的图像信息,技术人员可以通过对图像或视频进行分析，为制定后续的巡检工作提供依据。
需要对线路进行大型检修前，可采用无人员，对现有线路情况进行
勘测,获得有关设备的数据，并通过对数据进行分析检查，利于制定科学的检修方案。应用多悬翼无人机，可完成以下几类的线路巡检工作：包括杆塔类、导地线类、绝缘子类、金具类和通道类等。
杆塔类主要包括塔材塔身严重变形、破损和倾倒,杆塔存在异物,塔材缺失、标志牌丢失等;导地线类包括变形断股、放电烧伤痕迹、压接管过热、有异物等;绝缘子类包括玻璃绝缘子自爆、合成绝缘子闪络痕迹、电流烧伤、污损、破损倾斜;金具类包括各线夹、均压环、间隔棒、防振锤破损、缺损、变形跑位等;通道类包括通道是否存在超高树木、新建建筑以及其他危险因素。
3 无人机巡检业务分析
在分析了主要无人机的种型和性能特点和人工巡视特点后，我们可根据需要巡视线路的环境、任务和要求，采取相应的方式开展巡检工作。
3.1 日常巡视
（1）需要对220kV及以上线路进行巡检时，可采用直升机进行作业。
（不适合直升机工作的区域如禁飞区、人口活动密集区除外），单次作业应开展可见光巡视和红外测温工作,可有效查出线路存在的明显缺陷及外部隐患。
（2)对于直升机不适合巡视的线路区域，由采用人工巡视为主,并采用多旋翼无人机替代人工登塔进行精细化检查(禁飞区等不适合作业区域除外)。
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如果在人工进行地面巡视和机巡过程中，仍出现杆塔局部巡视盲区时,要按规定及时安排人工登塔巡视。对处在山坡、河网等人工较难到达的杆塔,则应采用多旋翼无人机进行精细化巡视为主,人工巡视为辅。
（3)35～110 kV线路,其杆塔不太高，档距较小,通常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） 人工巡视在线路巡检中仍起着重要作用，应每年至少进行
人工巡视一次,其主要巡视内容包括通道和基础、铁塔、附属设施等机巡过程中较难发现的设备问题和隐患。
3.2 特殊巡视
(1)对于防外力破坏的巡视，如风、雷、鸟害、灾情、保供电等特殊巡视,在进行单点或范围较小时，可通过视频监控、人工值守和巡视、多旋翼无人机、固定翼无人机相结合的方式;如果需要大面积或对整条线路进行快速普查时，应采用固定翼无人机,或无人直升机进行巡视。
(2)夜间防污特巡工作宜通过人工完成。
(3)对台风、大面积灾情巡视,应以直升机、固定翼无人机巡视为主,多旋翼无人机、人工巡视为辅。
3.3 线路故障查找
以多旋翼无人机为主,人工巡视为辅,必要时可采用直升机。
3.4 检测
线路树障，交叉跨越，对地距离以无人直升机、固定翼无人机搭载三维激光扫描技术为主,交叉跨越、林木速生区开展人工重点复测;
红外测温以机巡为主,人工辅助测量;接地电阻、绝缘子零值、污秽等其他检测以人工为主。
4 无人机在输电线路运维方面应用
(1)检查PRTV脱落,采用人工登塔检查，需要消耗大量体力，时间长，作业风险大，采用飞行器只需要在十多分钟就可以完成作业,应用多旋翼无人机作业，在极大提高检测效率的同时，可减小人工作业风险。
(2)位于经济发达及人口密集的地区，容易受到各种外力因素如吊车、水泥泵车等破坏,出现线路永久接地故障,甚至损伤导线,可通过无人机快速查找故障原因，并拍成照片,相关技术人员可以根据有关资料确对缺陷进行定级，确定断股数,并采取有效措施进行解决。
(3)采用通过机巡线路,能全面收集线路金具、绝缘子以及线路重要交叉跨越等数据和资料，通过整理后形成线路档案资料,为日后线路工程需要技改或大修提供决策依据。
(4)机巡作业数据管理。
①结合地理信息系统平台化管理机巡作业数据。②运用坐标管理应用软件,作业成果自动与设备关联,自动重新命名,无需人工整理,智能化整理数据,极大地提高数据整理效率和准确性。
③动生成巡视报告,发布巡视结果。
(5)山火灾情空间测量。在山火燃烧过程中,可以利用飞行器高空俯视,拍摄全图,记录照片的GPS数据,飞行器IMU数据,然后利用空间摄影测量技术,将照片合成,然后生成全幅图,在GIS软件中,可以测量已经过火的面积,着火点距杆塔的距离,以备现场决策指挥。同时,可以拍摄设备受损情况。在明火熄灭后,也可以挂载红外测温仪,高空侦测隐藏小火源,然后逐一灭火,消除隐患。
无人机在开展山火侦查时，需要做好技术和管理工作，具体包括：
第一，针对容易发生山火的季节，应预先制定有关防控措施，
做好战备工作。
第二，需要使用具有续航时间长、翻山性能好的无人机，以便能持续侦查火势变化及设备损伤细节情况。
第三，可通过应用红外机型进行侦查,把灭火后仍隐藏的火点查出，及时做好处理工作。
第四，火势较大时,可以出动变焦机型观察火势细节。
5 结语
实现输电线路智能化管理，能有效提升输电线路管理水平。随着现代科技成果不断出应用在输电线路管理中，采用多元巡视体系和模式，将极大提高巡视质量和效率，降低巡视成本，使到线路精益化管理水平更上一台阶。
参考文献
[1] 林韩等，电力输电线路无人直升机巡视的应用，华东电力，2011，39（10）.
论文作者:林立涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
标签：无人机论文; 线路论文; 作业论文; 杆塔论文; 直升机论文; 工作论文; 山火论文; 《电力设备》2017年第24期论文;