（广东电网有限责任公司清远供电局 广东清远 511500）
摘要：近年，国家经济和城市建设发展迅速，人民生活水平不断提高，社会各界用电需求也不断增大，电力的稳定供应早已成为人民群众衡量生活水平的一个重要因素，而稳定的电力供应有一个重要前提--输电线路安全稳定运行，为了保证电力的良好运行，需要定期对输电线路进行及时的运维工作。
关键词：无人机；输电线路；运维；民用
引言
经过一个甲子，几代人坚持不懈奋斗、努力，我国已经建成世界上规模最大的全国互联互通的电网。但是，传统的输电线路运维方式已无法满足规模如此大的电网，并且传统方式人身风险高、工作效率低和严重受地形限制的弊端与电网发展建设的矛盾也日益突出，为确保电网的安全稳定，输电线路运维工作急需一种高效、安全的方式来解决这些问题。近年来，无人机的民用化发展和无人机技术的成熟稳定，只要通过合理的运用，一定能为输电线路的运维带来一种全新的工作方式。
一、目前对输电线路的运维方式和内容
当前对输电线路的运维方式主要有人工巡视、通道巡视、特殊巡视和专业检测。（1）人工巡视需要对输电线路完成一次全面的检查工作，也是一种难以替代的工作方式，主要包括：检查杆塔、基础、绝缘子、导地线、金具、接地装置、线路避雷器、附属设施和通道环境隐患。（2）通道巡视需要对输电线路通道环境完成一次检查工作，主要包括：在线路保护区内有违章建筑，导线与建（构）筑物安全距离不足，在线路保护区内有树木（竹林）与导线安全距离不足，线路下方或附近有危及线路安全的施工作业（如建筑、爆破、机耕、钻探、地下采掘等），线路附近有烟火现象，有易燃、易爆物堆积，出现新建或改建电力、通信线路、道路、铁路、索道、管道等与线路存在交叉跨越的情况，防洪、排水、基础防护设施出现坍塌、淤堵、破损等，地震、洪水、泥石流、山体滑坡等自然灾害引起通道环境的变化，巡线道、桥梁损坏等，线路附近出现新的污染源或污染加重等，采动影响区出现裂缝、塌陷等情况，线路附近有人放风筝、有危及线路安全的飘挂物、线路跨越鱼塘边无警示牌、采石（开矿）、射击打靶等。（3）特殊巡视需要对运维工作人员已掌握的缺陷或者隐患开展针对性的巡视，主要内容与人工巡视和通道巡视一致，但是针对性更强、工作效率更高。
二、人工运维作业的弊端
1.工作量大：随着城市建设的进程不断加快，以往一些输电线路经过的人迹稀少的地区，逐渐成为了城市市区，群众的生产、生活等行为也给输电线路带来了诸多隐患，线路运维工作人员不得不更频繁的对线路开展巡视，以确保通道环境的快速变化不影响线路运行，同时线路规模依然在不断增加，线路运维工作人员不堪重负，线路缺陷、隐患不能及时发现，输电线路安全稳定运行受到了极大的挑战。
2.安全：由于受到输电线路运行条件的限制，有些输电线路位于偏远山区，运维工作人员需要翻山越岭、跋山涉水，国内已出现数次线路运维工作人员失足跌落山崖的事故，并且夏季面临着蛇、蜂等小动物的威胁，还极有可能中暑，冬季面临着低温环境，这些因素都将运维工作人员置于危险之中，再加上天气突变等情况，都对运维工作造成了巨大的障碍，运维工作人员的人身安全在极端情况下也难以得到保障。
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3.视角：输电线路杆塔动辄数十米高，运维工作人员只能通过望远镜和登塔等方式检查金具、导线、绝缘子和避雷器等设备，在地形复杂的地区，很拿拥有良好的视角去观察这些设备，即使登塔检查，也只能观察到设备的一侧，难以观察到另外一侧。视角的局限性导致设备缺陷和隐患不能及时的发现，所以一些一般缺陷发展成紧急、重大缺陷时才被发现，只能通过紧急停电的方式开展抢修工作，而紧急停电对于地区电网的影响难以估计，可能影响到群众的生活用电，可社会发展带来负面影响。
三、无人机对比人工作业在线路运维的优势
近年来，民用无人机的使用得到大范围普及，无人机开始进入输电运维工作人员的视野，对比人工作业，无人机拥有不受地形限制、效率高、视野广阔、作业安全等特点，随着工作人员不断地探索和研究，现已得到一定规模的应用。下面详细分析一下无人机在线路运维工作的优势点。
1.不受地形限制、作业安全：无论是多旋翼无人机还是固定翼无人机，都可以克服复杂的地形。工作人员可以在数百米外通过无线遥控器控制多旋翼无人机对设备拍摄多角度、近距离的清晰图片，不再需要工作人员爬山涉水、翻山越岭去检查线路设备，避免了大量的体力消耗和户外的各种人身危险；固定翼无人机可以通过既定的线路和高程进行快速飞行，由于飞行高度达到至少500以上，在偏远地区可以畅通无阻的飞行。
2.效率高：在地形复杂的地区，人工可能需要2-3个小时才能到达线路杆塔旁，而且无人机只需要数分钟就到达杆塔旁开展巡视作业，这极大的提高了巡视工作效率。
3.视野广阔：多旋翼无人机通过简单的操作，即可全方面、高清晰地对杆塔、导地线、金具和附属设施和其他设备进行拍摄。
四、无人机在输电线路运维方面前景
目前，无人机在输电线路运维方面已经有了一定规模的应用，但也有着续航时间短、依赖人工操作和功能单一的不足，不过随着科学技术不断发展，越来越多的新兴科技手段可以应用到多旋翼无人机和线路运维上，如果可以实现以下几项技术与无人机的结合，相信输电线路运维工作会有一个新的局面。
1.搭载多种传感器、前端智能识别和数据即时传输：无人机搭载高清摄像头、激光雷达扫描器、红外测温摄像头，同时整合智能前端缺陷、隐患识别，通过移动网络实时回传现场数据。
2.高精度定位技术：使用GPS、北斗等多种定位系统，结合载波相位差分技术，不断提高定位精度，最终实现在野外实时得到厘米级定位精度，使得在激光点云中规划的航点与其实际定位的点仅有厘米级的误差，使得无人机自动驾驶成为可能。
3.无人机工作站：为了让无人机自动驾驶摆脱续航的困扰，可以在适当的位置建设无人机工作站，让无人机已无电量继续飞行时，进入无人机工作站进行充电，充电完成后继续进行自动驾驶巡视工作。
同时，如果可以合理地布置足够多的无人机站并加入无线充电技术，就可以实现输电线路站到站的自动驾驶，让输电线路巡视的现场工作脱离人工，完全实现自动化。并且，随着即时通讯的发展，将来也许可以做到将现场情况即使传输到工作人员的电脑上，让运维工作人员更有针对性的开展线路运维工作。
总结
针对以往传统的对输电线路运维的不足和无人机应用前景的分析，无人机在输电线路运维的应用不断得到提高，无人机结合其他方面的新兴科学技术，可以极大地提升了输电线路运维工作的效率，提前处理线路缺陷，极力避免线路故障的出现，为电网安全稳定运行提供了有力保障。
论文作者:罗敏辉
论文发表刊物:《河南电力》2019年6期
论文发表时间:2019/12/11
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