摘要：传统的人工巡检是目前输电线路巡检的主要方式，但由于输电线路规模日益扩大，沿线地形环境复杂，人工巡检作业劳动强度大、工作条件艰苦，无人机巡检高效、智能、可拓展性强，可以有效减轻工人“千里巡线”的劳动强度，降低高压输电线路的运行维护成本，提高巡检人员工作安全系数。本文就针对输电线路巡检中多旋翼无人机的应用进行简要探究。
关键词：输电线路；输电线路巡视；无人机巡检应用；
1、无人机技术的概念
1.1无人机的定义
无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。无人机系统（UAS：Unmanned Aircraft System），也称远程驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft Systems），是指由无人机、相关控制站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。
1.2分类
按技术特征划分，无人机可分为固定翼无人机、无人直升机、多旋翼无人机、复合翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机、无人飞艇等。
2无人机巡检输电线路的优点
无人机巡检是一种高效、智能、全新的输电线路巡检模式，有效弥补了传统人工巡检的短板，下面对无人机巡检优势进行阐述。
2.1巡检环境限制小
输电线路途径地区地理环境复杂多变，在一些条件恶劣如跨江跨河或高山峻岭地区，沿线部分区段几乎没有巡视道路，这种巡检方式劳动强度大、工作条件艰苦。无人机巡检作为一种使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡视检查的全新巡检技术，因其受地形条件限制小，能够近距离、多角度对输电线路进行检查，可以辅助人工开展线路巡检工作，实时反馈现场巡检信息，降低线路巡检劳动强度和危险系数，便于巡线人员更好地掌握各种复杂地理环境下输电线路的运行情况。
2.2巡检工作效率高
多旋翼无人机机身轻巧，可携带性强，操控简单，工作效率高。在日常巡视方面，根据不同的地形，无人机巡视效率约是人工的6倍到10倍；对于导线上外飘物隐患的处理，传统人工的处理时间需要5-8小时，且需要线路停电，利用无人机进行带电作业，可快速对清除外飘物，用时只需15-20分钟。利用无人机搭载红外测温设备，现场人员大约十分钟作业就能完成过去约40分钟人工登塔测温作业，工作效率较原来提升4倍。运用无人机巡检显著提高巡检效率和质量，大大降低了劳动强度，提升了巡检效率。
2.3巡检拓展性能强
多旋翼无人机飞行稳定，可以搭载多种设备对线路进行精准巡视检查，如搭载摄像设备拍摄地面线路杆塔高分辨率航空影像、搭载红外测温设备对线夹进行精确测温、搭载激光雷达实现危险源及交叉跨越的快速定位、搭载清除异物装置不停电安全高效清除导地线悬挂异物、搭载灭火装置进行山火扑救等各种功能拓展，针对输电线路季节性运维特点，通过特定设备可以精准发现线路本体、附属设施及通道环境存在的缺陷隐患，及时采取有效措施进行处置，提升了线路运行安全稳定性。
3无人机巡检输电线路的应用
3.1精细化巡视
针对输电线路短途巡检的应用需求，无人机巡视主要目的是采集杆塔本体、导线、绝缘子、附属金具等设备的影像信息，通过分析影像资料发现线路缺陷和外部隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆小型机多旋翼无人机作为巡检工具，是人工巡视的补充，可应用于输电线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查，作业主体为班组。
3.2线路通道巡检
多旋翼无人机飞行机动灵活、悬停稳定性高，非常适合检查输电线路的高空设备状态，如杆塔上部构件、绝缘子、金具及导地线等设备的细微情况，取得图像或视频供技术人员进行分析；对导地线及其金具进行检查时，以5m/s速度到达导地线附近大约30m左右，控制云台平视导、地线，缓缓飞近目标，当到达目标高度及约10m时，控制云台角度对准导地线等关键部位，缓慢平行飞行，或稳定悬停进行实时监视检查及拍摄。
3.3巡检实施
3.3.1机组人员配置
人员组织及配置按照飞行控制和标准化管理要求，多旋翼无人机工作组配置1名外控手和1名内控手，外控手兼任工作负责人，负责巡检任务的规划、实施和现场的指挥、协调；控制无人机飞行，利用无人机巡检系统执行巡视任务；内控手协助外控手观察无人机各项参数；对无人机巡检系统提供技术保障，对地面站和通讯设备进行日常维护。
3.3.2巡检安全措施
飞行作业要求全体工作人员身体健康，精神状态良好。对较复杂的飞行项目，应编制飞行方案及提前了解现场设备状况、作业环境、危险点等情况。飞行作业中，工作人员应关注电量及飞行时间，确保飞行器有足够的电量返回着陆，当电池电压低于22V时必须返航。应注意尽量在背风线路侧飞行，避免顺风悬停，超过5级大风、雷雨等天气时禁止飞行。
3.2.3巡检步骤
①现场勘查和航前准备。执行现场任务前机组人员核对线路、杆塔双重称号，确认现场环境符合小型无人机飞行条件，选择合适的起、降点，机组明确作业内容、职责分工，按照分工组装无人机各部件。②飞行巡视。外控手在增稳模式下控制无人机起飞，逐渐靠近杆塔，在距离导地线约10m处对绝缘子挂点金具、绝缘子、地线挂点金具进行拍照，注意无人机与杆塔、导地线距离不小于5m，各项飞行参数正常。③航后整理分析影像资料。巡检结束后，应及时将任务设备的巡检数据导出，机组人员应及时汇总整理巡检结果，筛选出缺陷并及时汇报。
4多旋翼无人机的发展趋势
4.1智能化综合巡查
无人机在巡查任务中能完成的任务，无非是图像，视频信号的传输，需要后台的工作人员进行信号的接收以及后续进行信号的分析。这中间起到关键作用的，除了信号的清晰程度，那就是观测人员的经验水平了，这直接决定了巡察的质量。实现无人机的智能化综合巡察，即通过这套系统，对巡察线路及塔杆进行实况模拟，结合巡察过程中拍摄到的图像信息，进行初步分析，完成对故障的初步诊断，从而减轻工作人员的识别过程。
4.3多旋翼无人机的长期应用
多旋翼无人机可以进行高空作业，进行高效便捷的排查故障点。同时要减少其作业次数，使地面人员能快速进行分析故障，进行后续工作。也可以用于特定位置，具体设备的巡察，便捷高效，成本低廉，安全，方便，还能减少工作人员的危险程度。
结语
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]王淼，李源源，陈艳芳，等.大型固定翼无人机在架空输电线路中的应用模式研究[J].测绘通报，2017（s1）：159-163.
[2]魏政伟.模糊算法在无人机输电线路巡检避障中的应用[J].电工技术，2017（11）：64-65.
论文作者:彭详
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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