摘要：由于电力企业的发展，扩大了电网的规模，从而增大了巡检的工作量和难度。整个电力系统的稳定运行主要受一些自然因素和人为因素的影响，而造成输电线路受到破坏，致使输电线路不能正常运行，而一旦发生故障，为了做到及时抢修工作，必须尽快找到输电线路故障点，因此，在巡检输电线路故障中，采用无人机技术可以有效地提高抢修的效率。
关键词：无人机；输电线路；巡检；应用
电力线路是输送电的重要手段，而且大多在野外铺设给人工巡视造成了极大的不便。一方面，野外环境较为复杂电力人员在作业过程中的安全事故屡见不鲜；另一方面，人工巡视不仅成本较高而且信息的诊断与反馈也严重滞后，甚至影响到电网的安稳运行。由此可见，对无人机技术进行探索，并完善在电力线路巡视中的应用措施就显得十分关键了。
1无人机技术概述
1.1技术特点及优势
由于输送电线路大多铺设在野外，其不仅容易受到雨雪大风等自然环境的破坏，而且还可能因周边动植物生长活动造成故障。以往针对这个问题需要派电力人员定期巡视，并根据线路的各项参数记录上报，反馈整体线路的运行情况。但若是在一些极端天气下，现场测量考察就存在一定的困难，甚至会威胁到电力人员的生命安全。而无人机技术则能够风雨无阻，即使在一些条件恶劣的环境下也能够正常工作。这不仅有利于实现电网管理运维的智能化，而且还大大减少了以往巡视中的人员伤亡现象。除此之外，作为无人机的核心技术之一的光电吊舱，能够利用光电原理直接反映出电网中存在的问题，极大地简化了以往故障的诊断排查工作。不过国内电网对无人机技术的研究和应用还比较浅显，因此并不能胜任所有的巡视工作，仅能针对一些常见的问题进行排查。而且在视轴稳定方面也较为薄弱，必须要无人机近距离的图像采集才能提供准确的信息。
1.2设备的运行维护
巡视的效果主要取决于无人机的性能，而这种高精尖的仪器对于后期运行维护的要求也往往较高。而且无人机巡视并不能完全替代电力人员，对于所采集的图像数据信息，仍需要专业的技术人员进行整理分析。首先，技术人员利用专业的分析软件对采集的数据进行处理，然后输入到预测系统中。预测系统基于虚拟数据库从大量的线路问题中，总结和抽象出具有一般性的规律，从而实现对电力线路的有效管理。其次，需要定期对无人机进行检查和维护，减少因执行任务而造成的损毁。通常而言，为了获取最直观地图像信息无人机都必须采取低空飞行的方式，离地面的高度不宜超过50米。而在野外复杂的自然环境中，一旦无人机出现故障则可能给电力企业造成较大的经济损失。最后，要及时更新无人机的关键零部件。随着电网规模的扩大，对无人机的性能也提出了较高的要求。电力企业应该及时购买引进新设备与新零件，不但提高无人机的巡视能力。
2无人机在电力线路巡检中的应用
2.1日常巡视
（1）若人工地面巡视和机巡作业过程中，杆塔局部存在巡视盲区时，应按周期及时安排登塔巡视。部分位于河网、山坡等人员难以接近的杆塔，以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅；
（2）220kV及以上线路，除人口活动密集区、禁飞区等不适合直升机作业区域外，应开展直升机日常巡视，单次作业应开展可见光巡视和红外测温工作，用于发现线路较为明显的缺陷和外部隐患；
（3）35-110kV线路，由于杆塔高度较低和档距较小，一般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）人工巡视每年至少一次，主要巡视通道和基础、铁塔、附属设施等机巡不易发现的设备缺陷和隐患。
2.2特殊巡视
（1）夜间防污特巡由人工完成；
（2）防风防汛、防雷、灾情巡视、保供电等特殊巡视，单点或小范围采用视频监控、人工巡视、人员值守、多旋翼无人机、固定翼无人机相结合的方式，整条线路或大面积快速普查推荐使用固定翼无人机，还可采用无人直升机；
（3）台风、大面积冰灾等灾情巡视，在空域和天气允许条件下以直升机、固定翼无人机巡视为主，多旋翼无人机、人工巡视为辅。
2.3故障查线
输电线路走廊内地形复杂，气候恶劣多变，线路易受雷击、冰害、风偏、异物、施工触线、线树放电等原因造成跳闸。且故障跳闸时天气状况、故障区段环境大多比较恶劣，而且夜晚发生跳闸概率较高，极大地拖延了故障查线进度和抢修工作时问。输电线路发生故障后，各线路运维班组须立即组织人员对故障点进行登塔巡视，工作量大且存在高空作业和临近带电作业的危险。无人机不受地形、天气条件限制，根据故障区段位置和杆塔结构信息，精确规划航线后，能迅速飞至故障区段，查找到故障点，提高了故障查线效率，降低了作业危险，为应急抢修的顺利进行提供了先进的技术手段。
2.4特殊、细微缺陷巡检
借助电力技术参数对其输电线路的特殊区域和情况进行巡检，或者是一些区域中的杂物处理及清除。于此同时，在有些时候无人机巡检输电线路技术的特殊应用，还要辅助相关工作人员对其输电线路工程放线，其主要的工作原理就是在无人机上配备陀螺稳定红外线成像仪设备以及可见监视器，对其输电线起到一定的检测作用和录像作用。
3无人机在电力线路巡检中的工作实例
3.1工作实例一
2017年5月8日，工作班组成员利用多旋翼无人机对110kV高沙线开展精细化巡检工作，现场共派出4名工作人员携带两架无人机，分为两个工作小组同时开展工作。在作业过程中，有一小组成员利用无人机高清摄像头拍摄画面发现110kV线路4号塔右地线悬垂线夹螺丝螺帽丢失的重大缺陷（图示例），缺陷发现后工作成员及时向班长汇报情况，班组按照缺陷管理流程及时组织消缺，避免了事故的发生。
3.2工作实例二
2016年10月12日16时，某电力公司 220kV 花从甲线故障跳闸，运维单位组织无人机实施故障巡视 通过故障巡视，发现塔头端合成绝缘子伞裙和导线端均压环上有显著的烧伤痕迹。71 号塔为呼高 23m 的直线塔，绝缘子配置为单联 V串复合绝缘子串加玻璃绝缘子，位于海拔 199.7m 山顶部位的杆塔，四周为灌木丛，不可以通过肉眼和手持望远镜找寻故障点，因为视角限制，也不可以应过高倍望远镜找寻故障点。无人机操手在山脚距杆塔约260m部位选择空地实施故障找寻工作，通过1个架次约 10min 的查找工作，把放电点正确清楚地拍到。
4无人机在电力线路巡检中的应用前景
在无人机巡检输电线路技术应用中，开始逐渐升级管控机制和管理措施，特别是针对高压输电线路故障点的分析和处理。利用架空线路高空巡检作业，能有效减少登塔高空作业项目，大大提升了项目的安全系数，减少不必要的人员损伤。另外，项目还在研发地面航模机 操作无人机技术，真正实现智能化全景操作，确保全方位多角度的升级影像资料的清晰度，工作人员能准确地判断输电线路的实际运行结构，真正突出了无人机巡检输电线路项目成本低、维护费用低以及安全性能高的特点。另外，在局部设备故障巡检过程中，利用无人机巡检输电线技术能实现人工巡检速度的提升，解决自然条件的局限 问题。在性能、机型以及具体作业模式方面，都需要对其进行分析和研发，确保自动化以及智能化控制结构运行正常化，真正提高自动控制以及自主能源补给等方面的效果，实现不同任务不同环境组合优化运行不同操作机制。
5结语
总之，电力在现代社会发展中发挥着重要作用，是国民经济健康、稳定发展的保障。在科技的推动下，将无人机应用于线路巡检中，可以大大提高输电线路的运行效率和质量，并进一步提升其运行的可靠性和稳定性。因此，电力企业要加大对无人机的应用和研究力度，提升其实际应用效果。
参考文献：
[1]赵晋鲁.输电线路无人机巡检路径规划研究及应用分析[J].经营管理者.2015（34）.
[2]陈天添.无人机巡检输电线路技术的应用分析[J].科技与创新，2016（4）：154-155.
[3]曾绍攀.无人机巡检输电线路技术的应用分析[J].质量探索，2016（06）：86-87.
论文作者:陈希斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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