关键词：无人机；山区;高压输电线路;隐患巡检;应用
引言
电网运行的安全性、稳定性直接关系到电力企业的经济效益和整个社会的发展，高压输电线路作为电网运行系统中的重要环节，其运行的稳定直接影响到整个电力系统的安全运行。由于山地区域地形复杂，自然环境恶劣，传统人工巡检危险性高，效率低下，施展困难，无法满足线路运维及电网发展的需求。无人机操作灵活方便，可靠近线路悬停，近距离、高清镜头、多角度仔细检查线路情况，效率是传统人工巡检的20倍，同时具备有效保障人身安全等优点。
1无人机巡检系统概述
无人机巡检系统主要由无人机、机载设备、通信设备、遥控器及地面站五个部分组成。其主要的工作原理是：首先在地面接收站安装控制软件，实现对无人机各种飞行状态的实时监控，地面监控人员根据无人机传回的数据参数、图形等信息对无人机进行实时遥控，从而实现无人机的线路巡检工作，在山区无人机飞行不得不考虑到其局限性，一个是信号通信的范围，另一个就是电池的续航时间问题。只有携带蓄电量更大的电池或者燃料才能增加电池的续航时间，但由于无人机的荷载是有限定范围的，所以这样的操作显然难以实现；当前无人机的通信范围通常在2km以内，在山区开展巡检容易丢失信号，对此现在已经开展的无人机巡检多是通过改变地面控制平台来接近要巡检的线路，比如将改装后的特种车辆作为控制平台，这样可以更有效的将通信设备、视频监控等集成起来，延长巡检的距离，以增加无人机在山区高压输电线路隐患巡检中的操作可行性。
2无人机在山区的使用影响因素
山区的很多特殊因素对无人机的使用都造成了不同程度的影响，例如，山区的输电线往往位于高山险峰之上，受到地理环境的制约，其交通基础设施较差，通讯信号较弱，无人机的通信距离受到了很大的影响，增加了无人机在巡视过程中的难度。并且高原地区的气象变化很大，同一条线路会经过很多不同的气象变化区域，不论是低温，大风，大雾都有可能出现在同一条线路中，如果不能事先考虑到气候的影响因素，很有可能对无人机的飞行造成影响甚至导致坠机事件发生的可能。由于山区的特殊环境气候，给无人机的巡视过程增加了很大的难度，同样也给相关科研人员带来了很大的难题。
3无人机在山区巡检的应用策略
当前，无人机在山区进行高压输电线路的巡检工作主要是近距离线路巡检探伤、利用红外测温排查故障。要想充分发挥无人机巡检的作用，确保无人机运行的安全和稳定性，还需要根据山区的实际环境情况，注重应用策略的运用，服务保障好山区无人机的巡检工作。
3.1无人机巡检
山区开展无人机巡检工作必须充分认识到山区的特殊性，对于一些高差大或者档距大的区段，或者人力无法开展巡检工作的区段，以及高倍望远镜检查辨识不清的区段，经常会出现无法发现线路中的细微缺陷，或者出现上报缺陷分级错误的情况，使用无人机开展巡检工作就能很好的避免这些问题的发生，既降低了巡检工作的难度，又保障了巡检工作的质量。巡检人员在使用无人机开展线路巡检工作时，一定要熟练掌握无人机的操作手册和使用技巧，精确控制无人机开展全方位无死角的线路拍照工作，真实、完整的将线路情况回传到地面站，使运行人员能够最真实的了解线路的实际状况，对线路进行分析，及时采取切实有效的措施解决发现的问题。
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3.2无人机红外检测
线路设备可以从发热原理上分为两大类，即电流致热设备和电压致热设备。所谓电流致热设备就是由于电流作用而引起发热的设备，主要是因接头处的接触电阻大于导线电阻而引起的发热，一般由电流大小决定发热程度，受风速、湿度影响较小。所谓电压致热设备就是由电压作用引起发热的设备，常见为瓷质绝缘子零值、劣质泄露电流引起的发热，复合绝缘子棒芯电蚀引起的发热，线路避雷器阀片失效导致泄露电流增大引起的发热等。我们现有的红外设备都不可变焦，当距离超过一定范围（30m）时往往测量不出数据，近年来为了更好的保护环境，新建和改扩建的输电线路往往采用高跨，对于档距中间的接续管、处于污秽区的导地线等，现有的红外检测设备根本无法进行检测，设备的管控处于失控的状态。通过引入无人机系统，依靠其携带的红外检测设备便可以对此类设备进行检测，避免事故的发生。
4人机使用时的注意事项
4.1加强对人员的培训
虽然无人机在工作过程中是不载人飞行器，但是，在进行无人机的相关操作时却需要通过专业人士的操控和指挥。由于无人机操作难度较大，这就要求无人机在操作过程中需要相关人员有较高的专业水平。因此，对进行无人机操作的相关人员一定要进行定期培训，持证上岗，在进行操作之前，要求相关操作人员一定要进行会议探究，通过缺陷成像质量、安全控制、飞行轨迹的选择等方面对技术人员进行严格要求，保证操作过程中的专业性。
4.2编制方案
为了保证无人机飞行的有效性和安全性，在现场勘察完成后应编制本次无人机巡检的实施方案。一方面是为了保证无人机飞行的设备安全，紧急情况发生时人员能够处置得当，避免事故的发生。另一方面，依据现场情况确定安全的飞行轨迹和人员组织安排情况，保证操作人员各司其职，任务清晰明确。实施方案要经过部门审批，保证工作开展的合理性。
4.3提高人员技术水平
无人机的操作最重要的两个方面就是地面站的操作和无人机的操控，工作人员一定要熟练操控无人机，以确保无人机在山区线路巡检中的工作质量。一是要加强学习培训，对无人机的操作手册要做到了熟于心，了解无人机的各个模块，掌握无人机的操控注意事项，操作时严格按照操作说明进行，同时加强风险培训和突发应急事件的处置培训，在现场巡检工作中能够有能力处理遇到的各种复杂状况；二是要加强实操，多开展各类操作的模拟练习，同时结合各自负责巡检区域的线路环境，开展接近真实的操作模拟训练，针对复杂的气象条件、复杂的环境等影响因素，加强模拟演练，多开展演练、模拟，确保工作人员能够熟练应对各种可能性，保证巡检任务高质量完成。
结语
就当前形势来看，无人机的工作应用任然处于初步探索阶段。虽然在一定程度上代替了很多人工不能完成的巡查任务，但在实际运行中仍然存在着一些问题。这就要求各方面相关单位应当加大对无人机的投入和研究力度，加强无人机操作方面的探究，并且根据对应的操作地点，制定相应的应用措施。只有不断在实践中总结经验，才能让我国无人机线路巡检技术进一步提升，才能真正的利用无人机，为人类提供服务和帮助。
参考文献
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[2]高坤，李昶君，杨金波，等.无人机在高原山区线路巡检中的应用[J].电气技术，2018(4)：130-131+133.
[3]鄂周林.无人机在山区线路巡视中的应用探微[J].低碳世界，2017(13)：49-50.
论文作者:毛鹏飞,
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
标签：无人机论文; 线路论文; 山区论文; 操作论文; 工作论文; 设备论文; 人员论文; 《中国电业》2019年20期论文;