摘要：我国幅员辽阔，电网覆盖规模巨大，在一些地理环境复杂的地区，输电电网相关作业难度较高，通过利用现代化轻型无人机进行输电带电作业，可以有效减轻人工劳动强度，同时提高电网输电工作效率，提升工作质量。本文将针对轻型无人机自爱输电带电作业中应用优势、轻型无人机在输电带电作业中实际应用方式、在应用过程中需要注意的几项问题和轻型无人机输电带电作业有限改进措施进行分析。
关键词：轻型无人机；输电带电作业；应用分析
1.轻型无人机在输电带电作业中应用的优势分析
轻型无人机输电带电作业主要依靠巡检系统，在巡检系统中包括飞行平台控制系统、通信系统、机载检测系统、应用软件、飞行保障系统。飞行平台控制系统负责执行轻型无人机飞行任务。通信系统负责轻型无人机与地面进行数据的交换。机载检测系统负责输电线路的检测工作，安置在轻型无人机上。应用软件负责机载检测系统控制工作。飞行保障系统则用于轻型无人机飞行安全性保护和系统的维护工作等。轻型无人机是由人类制造的一种小型飞行机械设备，可以飞离地面在大气层外空间执行指定任务。轻型无人机利用终于空气动力驱动原理进行飞行，较为常见的是旋翼无人机。从飞行器平台技术方面进行分析，轻型无人机和载人机并没有本质上的区别，但使用轻型无人机执行作业任务操作更加简单，安全性更高，同时能够到达更加复杂的区域。轻型无人机应用在输电带电作业当中主要具备以下几方面优势。不需要生命体进行系统支持，平台规模小，设备更加简单；在使用时不需要过多考虑耐久问题、过载问题以及人为影响因素，飞行器具备专用化特点；与载人机相比，可以在一定程度上将可靠性指标放宽；对地面保障系统依赖性低，对使用场地及环境要求较低；在进行试飞行时能够依靠模拟器进行模拟，从而有效提高轻型无人机的作业使用率。
2.轻型无人机在输电带电作业中的应用分析
2.1轻型无人机精益化巡检拍照应用分析
为了能够在输电带电作业过程中有效缩减人力成本，同时提高输电带电作业质量，就需要对轻型无人机巡检系统设置相应的拍照顺序，通过使用这种方式可以更加方便的在巡检作业结束后，利用编程方式将巡检过程中拍摄的照片进行批量处理，提高工作效率。由于轻型无人机在使用过层中续航能力是有一定限度的，需要将航行的线路提前进行规划，并且在无人机航行期间应保证巡检拍照能力达到最大限度。在轻型无人机到达支撑输电网的耐张型杆塔附近以后，应当保证无人机能够按照先下、后上、先左、后右的顺序进行拍照，同时依次对杆塔整体、绝缘子、金具等电网构件按照号侧由小到大进行拍摄。在轻型无人机接近直线型杆塔准备开始作业时，需要严格按照精益化要求进行巡检，输电网中所使用的单相绝缘子挂点通常只需要拍摄一张照片，次序设置应该与张型杆塔的拍摄顺序相同。通过科学合理的设置轻型无人机拍摄顺序，能够有效节省无人机在巡检过程中的优先续航性，提高巡检工作效率，优化巡检作业流程，同时也能为巡检资料的精细化整合与编辑节省人力物力，实现轻型无人机精益化巡检作业管理。
2.2轻型无人机输电带电作业故障巡检应用分析
电网输电线路故障巡检过程中，常见的故障类型包括雷电引发的故障、冰雪灾害引发的故障、构建污染引发的故障、外力冲击引发的故障、线路舞动引发的故障和鸟类破坏所引发的故障等。其中以雷电所引发的带电登检作业发生频率最高，虽然当前的技术水平已经可以根基变电站继电保护设备提供的数据来准确找到雷电引发故障的具体范围，但在确定故障范围过程中仍然需要大量带电作业工作人员进行杆塔登检，所以安全性较低，耗时较长。在利用轻型无人机进行雷电破坏故障检查时，无人机可以对雷电所造成的绝缘子破坏痕迹进行拍摄，对故障的确定非常精确，能够对故障范围进行快速的勘察，有效提高故障巡检工作效率。
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2.3轻型无人机输电带电作业故障消缺应用分析
轻型无人机输电带电故障消缺作业主要针对异物进行处理。传统输电带电故障消缺作业需要专业人员攀爬绝缘软梯，到悬挂线路故障位置或者到地线故障位置进行故障排除，在作业过程中需要多名工作人员进行熟练配合，同时结合多种工具对异物进行清除，作业难度较大，安全性较低，整个流程耗时较长，在作业时需要断电，对用电者造成不良影响，也可能会因为处理不彻底埋下安全隐患。而利用轻型无人机结合云台搭建喷油喷火装置，可以非常精准的对故障进行消缺，控制系统可以精准操作喷油喷火装置对准位置，对油量与喷火时长进行准确调节，喷火点的最高温度能够达到400 ℃上下，所以能够在保证异物完全消除的前提下，仍然不会造成导线和其他设备损坏。
3.轻型无人机输电带电巡检作业需要注意的安全事项
3.1 起降场地选择
轻型无人机在输电带电巡检作业过程中需要选择科学的起降场地，避免在复杂区域和环境下进行起降，例如矿山区域、地表存在金属管线区域，以免导致无人机指南针失效，保证无人机能够安全起飞。在安全起飞的同时也应保证无人机能够安全返航。降落区域需要避开高速路、铁路或闹市区，减少环境对无人机降落产生的影响。在轻型无人机起飞前，需要对无人机进行检查，主要检查的位置是无人机浆叶的可靠性，避免无人机在作业过层中发生故障。同时，在轻型无人机巡检过程中，需要与人群保持合理距离。
3.2安全高度控制
在轻型无人机输电带电巡检飞行过程中，需要保证飞行高度的绝对安全性，避免无人机在作业过层中发生撞杆、撞线、撞建筑物等安全事故。这里所指的安全高度是指飞行控制人员在执行输电带电巡检任务之前，对杆塔和巡检范围内其他障碍物高度数值的了解，同时根据障碍高度合理的提高飞行高度。通常的做法是在作业时控制无人机保持在杆塔顶端五米以上，带电部分水平距离五米，如果在作业中，无人机和带电部分距离低于二点五米，控制系统会由于电场干扰出现异常。
4.轻型无人机输电带电巡检作业改进措施分析
由于输电带电线图通常具有电压高、电场强等特点，所以在轻型无人机巡检作业过程中很容易受到电磁场干扰，造成无人机空隙系统出现异常问题，影响巡检效果的同时还可能造成安全事故。为有效避免这一问题，需要委托无人机技术机构对无人机接近高压、高磁区域后所产生的干扰、放电、拉弧等异常问题进行检测，给出最小安全距离，从而方便在实际作业过程中无人机能够在完成作业项目基础上，保证安全飞行。另外，在无人机作业效果改进方面，可以通过在云台搭建测距设备，在作业中进行距离测量。还可以通过在无人机上搭载冲洗设备，对绝缘子等构件进行冲洗，以消除输电电网污染故障。通过在无人机上搭载红外温度测量设备，对输电线路当中温度异常情况进行检测。利用以上改进措施，能够提高轻型无人机输电带电作业中的应用效果，为无人机应用提供更加广阔的前景。
结束语
综上所属，将轻型无人机应用到输电带电作业当中能够有效提高作业质量和作业效率，为电网检测作业的安全性提供保证，同时也能有效减少人力成本，提高经济效益，为推动输电带电巡检作业现代化、自动化、智能化发展提供动力。
参考文献：
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论文作者:张森,贾东瑾,唐笑
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
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