摘要：在输电线路的巡检中，应用无人机可以实现多角度、全方位的高空信息采集，有效降低架空输电线路巡检工作的强度，减少安全隐患，促进巡检效率和质量的提高，尤其是在恶劣的环境中，无人机可以代替人工，进而保障电网的安全、稳定运行。另外，应用无人机可以降低巡检工作的成本，为生产生活用电提供保障。因此，无人机的应用对当前电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
关键词：无人机；输电线路；巡检
目前，我国对输电线路的巡检工作越来越重视。但是由于架空输电线路覆盖区域广，区域地形复杂，自然环境恶劣，以至于对输电线路运维水平要求越来越高。由于输电线路设备长期暴露在野外，很难掌握线路的运行状况，难以及时排除线路故障、缺陷或隐患。随着我国科技的不断发展和自动化技术的进步，巡检工作从对传统的地面人工巡视，到如今逐步推广应用的直升机、无人机巡视，线路的巡检模式正向着多元化、现代化方式发展。
1. 无人机技术的概述
1.1技术要素
一般情况下，四旋翼无人机(M4R)和遥控直升机(UH)是专门用于输电线路巡检工作的， 其中M4R主要由地面站和M4R无人机两部分组成，M4R是采用4个旋翼对称分布形成的气动布局，具有良好的悬停、起降能力，M4R可以携带无线微型高分辨率图像采集设备、无线图像传输设备等，能采集高清晰输电线路的特定目标，同时还能实现远程传输。UH主要由地面摄像监视与操控系统、影像采集传输设备、减振悬挂装置、遥控直升机本体等组成，UH 在飞行过程中，能采集输电线路的目标视频图像，并通过无线图像传输设备传输到后台，这样工作人员就能及时判断输电线路存在的故障。
1.2功能概述
M4R无人机在巡检过程中，会直接受到地面站的引导，沿着输电线路飞行，在保持与输电线路的安全距离下，达到设备附近，M4R无人机的主要功能是自主悬停在特定的空间位置中，确保在最合理的角度进行图像拍摄，在对图像采集设备和被检测设备进行调整时。工作人员可以通过调节M4R的减振云台和航向完成。UH无人机是通过人工遥控飞行到输电线路附近，在保持与输电线路安全距离的前提下，悬停在设备附近，然后实施图像采集及传输。M4R地面站的主要功能是保持与M4R无人机的遥控遥测通信，并引导M4R无人机飞行到预定的位置。地面站还具有接收无人机传输检测图像、控制无人机云台状态、控制飞行状态等功能。
2. 无人机在输电线路巡检中的优势
2.1无人机对恶劣天气的适应性强
在输电线路巡检中，利用无人机进行输电线路巡线，由于无人驾驶，可以在恶劣的气候条件下，如雨、雪、雾等恶劣气象条件下进行日常巡线和故障巡线，安全性能高、机动性能好以及快捷、方便、高效。
2.2无人机受地理环境制约较小
高压输电线往往穿越高山峻岭、江河峡谷、无人区、原始深林区等特殊的地理环境，部分时段区段由于受灾害影响发生地震、泥石流、大洪水等，常规巡线手段无法实现输电线路巡线。而采用无人机可以在复杂多变恶劣的环境下开展线路巡线工作。
2.3无人机携带方便
在输电线路巡检中，多旋翼小型机可以随巡线人员随身携带，大型无人机可以装载在巡线车上，随巡线人员一起到达巡线现场，并且旋翼无人机起飞场地一般不受限制。因此也说明了无人机的携带非常便利和实用。
2.4无人机速度快、效率高
在输电线路巡检中，无人机速度快而且效率也高，与人工巡线相比，无人机受到地理环境的影响比较低，而且其本身飞行速度快，无人机巡视能够快速到达现场，完成巡视任务，特别是多基山区杆塔巡视以及故障巡视时，由其能够体现出其特有的优势。
2.5无人机使用方式非常灵活
在输电线路巡检中，无人机不但可以用于输电线路巡视，还可以用于输电线路规划、灾后勘察、架线时施放牵引线等，其作用和用途非常之广泛。随着其配套技术的不断发展和应用，不断有新的工作任务能够被无人机工作替代，丰富了输电线路的巡检工作方式，同时也节省了大量人力、物力、财力。
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2.6无人机应对特别任务能力强
在输电线路巡检中，无人机对于复杂多变的地形的高适应性使得其在工作时可以具有更强的目的性，能够用更短的时间进入人力工作不便到达的现场工作地点，并且及时的完成相应的工作任务。
3. 无人机在输电线路巡检中的应用
3.1固定翼无人机用于输电线路通道绘制
利用固定翼无人机飞行速度快，而且特别适合于飞航线的特点，在无人机飞行前将杆塔GPS坐标进行汇总，通过设计出合适的航线坐标录入无人机地面站系统，通过自动飞行结合人工飞行对输电线路通道进行拍照，可以快速有效的绘制输电线路全线通道。
3.2旋翼无人机与人工协同巡线
旋翼无人机具有可以悬停在空中某一固定点的特殊优势，利用这一优势，可以将无人机巡线与人工巡线结合起来，人工主要巡视杆塔仰视角度部分，无人机主要巡视杆塔平视及俯视角度部分，实现输电线路巡视的全方位、无死角巡视，做到线路巡视全覆盖。另外，输电线路中还存在诸多超出人目力的线路和杆塔，比如宽阔江面上的大跨越导线、山区的高跨杆塔等，靠普通巡视手段很难观察到其线路运行情况，此时借助旋翼无人机可以轻松实现近距离拍摄和录像，保质保量完成工作任务。
3.3在故障巡视中的应用
利用无人机巡视受气候、地形等影响较小的特点，结合故障数据，对疑似故障点进行快速勘察、快速排查，可以迅速查明故障原因，做好后续措施。特别适用于山区、河流等人工难以到达的地区的输电线路。特别适用于放电点位于导线上侧，人工巡视难以发现的故障
3.4在故障查线中的应用
当发生故障引起输电线路跳闸之后，可以采用固定翼无人机进行航拍普查，对道路状况等进行整体性的掌握。如果线路合闸，使用多旋翼无人机则可以用来进行针对性的巡检，及时发现输电线路的故障点;如果不合闸，则由固定翼无人机对输电线路通道进行检查，之后使用多旋翼无人机来检查线路故障点。
3.5在线路验收中的应用
对于新建成的输电线路来说，需要进行验收工作，但受限于天气环境和验收人员水平，很可能导致验收结果不可靠、验收困难等情况。可以采用无人机测距技术来配合人工线路验收，通过固定翼无人机对输电线路进行普查，航拍输电线路通道，排查通道内的违章施工以及树障。对于平口以上的缺陷来说，可以采用多旋翼无人机来进行复查，合适整改情况，有效提升线路验收效率。
3.6在施工、检修前的现场勘查中应用
设计上所设计的线路路径必须要经过现场多次勘查才能正式施工，一些检修作业为了保证安全也必须进行现场勘查。而往往存在施工、检修现场进入的时间成本太大的问题。无人机的使用就很好的解决了这一难题，而且视角更加广阔，更加全面。
3.7在紧急情况人员搜救中的应用
受工作性质影响，巡视人员需要前往山区、深谷等复杂地形进行巡视，一旦发生山火、山洪等灾害，巡视人员的搜救工作刻不容缓。使用无人机能够迅前往事发地点进行大范围搜索，多架无人机甚至能够实现地毯式搜救。
4. 无人机在输电线路巡检中的发展前景
无人机在巡检输电线路技术中有十分广泛的应用，无人机技术能快速的查找输电线路故障点，并进行架空线路高空巡检作业。极大的减少了登塔高空作业。有效地减少了架空线路高空巡检作业。同时工作人员能通过地面航模机操作无人机，实现高空检查，并且还能全方位、多角度的拍摄高清晰照片，从而帮助工作人员准确的判断输电线路的运行状态。无人机技术在区段、局部设备的故障巡检中有良好的应用效果，而且还有成本低、维护费用低、安全性高等特点，有极其广泛的应用前景。当输电线路处于地形复杂的环境中时，很难人工完成巡检、故障诊断等工作。采用无人机技术代替人工巡检，能快速、高效地完成输电线路巡检工作，无人机技术的应用有效地解决了以往人工巡视的自然条件局限问题。所以无人机具有非常智能化的技术特点，能全面保障输电线路安全稳定运行。
结语：
综上所述：输电线路的运行状态对整个电力系统的持续运行有十分重要的意义，做好输电线路巡检工作是十分重要的，将无人机技术应用在输电线路巡检中。能有效地提高输电线路巡检效率，提高输电线路的可靠性，因此，在实际工作中，要加大无人机巡检输电线路技术的应用，从而确保输电线路的正常运行。
参考文献：
［1］诸葛葳.无人机巡检输电线路技术的应用探析［J］.科技经济市场，2015.
论文作者:温仰荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：无人机论文; 线路论文; 工作论文; 故障论文; 杆塔论文; 技术论文; 地面站论文; 《基层建设》2017年第36期论文;