关键词：无人机；高压输电线路巡视；应用
1无人机在高压输电线路巡视中的应用优势分析
在科学技术不断更新与发展的今天，无人机在高压输电线路巡视中的应用受到了更多的关注。对于无人机来说，其主要由动力系统、导航系统、数据系统等构成，能够将图像识别、地理信息以及电力电子等进行融合。通过在高压输电线路巡视中应用无人机，能够降低相关人员的工作量，提升工作效率。同时，由于无人机成本相对较低、简单小巧、容易控制等优势，能够在保证高压输电线路巡视效率与质量的条件下，降低实际工作难度，避免人员深入地形恶劣区域展开实地巡视，保障了相关工作人员的安全。通过在无人机中加设视频与图像传输系统，能够为相关人员提供高压输电线路实时的状态信息，提升了故障的相应效率。可以说，无人机在高压输电线路巡视中有着较高的应用优势。
2未引进无人机的输电线路巡视和建设
2.1传统输电线路巡视方法的问题
输电线路不同于其他的电路情况，由于输电线路长期暴露在外部，想要及时地掌握输电线路的运行状况与质量安全，并且及时的排查线路出现的隐患及故障，我国每年都要投入大量的人力、物力及财力，这对于我国的库存是一个很大的消耗，如何减少我国在此方面投入的精力，是我国值得深思熟虑的问题。
我国的输电线路的巡检工作量较为繁琐复杂，传统的巡检方式存在着许多的弊端，例如，传统的巡检方式无法客观、准确、真实的检查到每一个巡检人员的巡检情况，甚至会出现漏检的情况。并且，传统的巡检体系的检查质量较低，检查工作复杂，而且检查人员又比较多，所以详细准确的记录每一个检查人员相对应的检查内容也并不是一件容易的事情，不规范的记录会直接影响检查人员的检查结果，传统的巡检方法不仅仅耗时耗力，而且也很难保证巡检的质量。并且，我国巨大的输电线路巡检会产生大量的数据，传统的巡检方法很难做到对这些数据的准确收集与分析。不仅仅工作量大，相关的资料也很难找，往年的参考数据无法被有效的利用，辅助性的措施也无法开展，导致我国的巡检人员很难对工作进行定性的评估，工作很难高效的进行下去。
2.2传统输电线路设计路径选线和施工展放导引绳的问题
传统的输电线路设计在地图上进行路径选线和动力伞展放导引绳时，往往需要用到大量的人工劳动力，并且往往要消耗大量的时间及经济物资，综合下来来看，传统的输电线路设计方法工作效率低，工作难度大，质量难以保证。无人机在进行路径的选线和放导引绳时，无人机的高空优势具有更广大的操作范围和操作空间，对于高大林木阻挡放导引绳的视线范围的问题也能够得到有效的解决。例如，安徽是石台县属于国家级生态县，为了不破坏生态结构，我国就实行了无人机航拍放导引绳技术，取得了良好的社会效益。
3无人机在高压输电线路巡视中的具体应用探究
3.1飞控系统的应用
在基于无人机的高压输电线路巡视中，通过应用飞控系统，能够完成对无人机飞行的高度、速度、航线等参数的控制与前期设定，能够让无人机实现自动的起飞、盘旋、降落。同时，在无人机的实际飞行阶段，在飞控系统的支持下，还能够实现对飞行任务的实时调整，并使得无人机自主完成巡检区域视频、图像等级记录。对于飞控系统来说，其主要由通信模块、电源模块、卫星导航模块、地面站软件系统、飞行控制模块、速度控制模块等构成，为无人机的自动驾驶提供了支持。
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3.2图像的收集与处理
在高压输电线路的巡视中，需要无人机实现对相应区域的图像、视频等的采集。为了实现这一目的，可以通过在无人机上加设单相机实现。在单相机的支持下，无人机可以在低空飞行的条件下完成对高分辨率影像的获取；可以在光线不足（阴天）的条件之下获取光学影响；可以在高位环境下完成长距离的飞行探测。结合空速管的加设，能够进一步提升对无人机飞行速度控制的精确程度，保证其拍摄与保存的图像重叠率在40%及以上。通过对图像的进一步的加工处理，能够发掘出高压输电线路中的外破或隐患，保障线路的稳定运行。
3.3无人机巡检航线规划
在使用无人机设备进行巡检前，还应先规划好航线，常见的航线类型有两种，即三角航线、直线航线。其中，三角航线比较适用于无人机设备升空场地横向输出的线路，并且档距相对较大，无人机设备难以接近输电线路的保护区，不会对线路造成影响。但这种航线规划方式，实际应用在线路巡检作业中时，会增加设备的控制难度，这就要求操作人员熟练掌握设备操控技术，可以精准的进行判断和调控。不同于三角航线，直线航线更加适用于升空场地势平坦，并且档距相对较小的线路中，在进行无人机设备拍摄作业时，要求线路顺光，这样才能保证拍摄的效果。
3.4在精细巡检中的应用
在高压输电线路的精细巡检中，通过应用无人机，能够实现对杆塔、接地装置、导线、金具及其附属设施、绝缘子等结构的检查。相比于实地巡视检测的方式，应用无人机能够在保障检查质量的同时，提升巡视的实际效率。在基于无人机的高压输电线路精细巡检中，为了最大程度的避免受到无人机定位误差以及电网安全的影响，相关人员可以使用“自动控制+人工控制”相结合的方式完成。此时，可以当无人机进入距目标杆塔还有15米的范围内时，可以切换至人工控制的模式，完成对云台角度的调整，完成相关影像的获取，这样的方式有着更高的巡检效率。
3.5在通道巡视中的应用
在高压输电线路的通道巡视中，通过应用无人机，能够实现对线路安全范围内中的违章施工、违章建筑物、污染源、防洪排水设施等进行检查。在这一过程中，为了进一步提升对危险源与高压输电线路路径之间相关位置关系的分析效果，需要在无人机获取的原始影像的基础上，完成相应的正射影响成果，将其应用于面积、距离等的观测量。通过这种方式，能够帮助相关人员更好的完成高压输电线路内安全隐患信息的辨别，提升现场事故处理的响应率。同时，这些影像信息也可以为追责工作提供证据支持。
3.6在故障与特殊巡视中的应用
在高压输电线路的故障与特殊巡视中，通过应用无人机，能够实现针对性的巡视，提升巡视的实际效率。在这一过程中，相关人员可以结合无人机及加设的视频采集、通信设备等，实时的获取高压输电线路的相关图像与视频信息。此时，相关人员能够迅速发掘线路中的实际问题，实现了现场决策与快速应急响应。
结束语
基于无人机的线路巡视就是一种最新型的巡检技术，在高压输电线路巡视中发挥着重要的作用。基于此，本文分析了无人机在高压输电线路巡视中的应用优势，从飞控系统、图像采集与处理、精细巡检、通道巡视以及故障与特殊巡视这些方面阐述了无人机在高压输电线路巡视中的具体应用。
参考文献
[1]刘大伟.浅析固定翼无人机在输电线路巡视中的应用[J].中国新技术新产品,2017(19):23-24.
[2]陈伦清,祖为国.无人机在特高压输电线路勘测中的应用研究[J].南方能源建设,2017,4(01):119-124.
论文作者:宋思荣
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
标签：无人机论文; 线路论文; 高压论文; 航线论文; 人员论文; 图像论文; 传统论文; 《中国电业》2019年21期论文;