摘要：随着社会经济的发展与进步，我国电网的规模逐渐扩大，电力设备的数量也在不断增多。在电力系统之中输电线路非常重要，输电线路的质量直接影响着电力系统的稳性运行与安全运行。但是输电线路的巡检工作难度较大，需要耗费大量的人力物力，随着科技的不断发展无人机巡检逐渐应用于输电线路的检修中，效果理想。本文对无人机巡检输电线路技术及应用实践进行了研究分析，旨在利用无人机巡检保证输电线路的正常运行，从而保证电力系统的安全运行。
关键词：无人机巡检；输电线路；应用实践
一、无人机巡检技术介绍
（一）无人机的研究设计技术
通常情况下，四旋翼无人机与遥控操作的直升机都用于输电线路的巡检工作。四旋翼无人主要由两个部分共同组成，其中一个部分是地面站，另外一个部分是无人机。四旋翼无人机的气动化布局由四个旋翼对称分布形成，优势十分明显，主要表现在升降功能与悬停功能方面。此外，四旋翼无人机还能够携带图像采集设备与无线图像传输设备，利用这些设备能够对输电线路的相关信息收集和分析处理。遥控操作直升机的构成比较复杂，主要部分为：地面摄像监视系统、影像收集系统以及减震悬挂装置等。应用这些装置能够对输电线路进行实时监测，并且及时的数据信息传到后台，相关工作人员在通过后台操作能够及时发现输电线路中存在的问题，并且及时采取有效措施处理相关问题，保证输电线路的正常运行。
（二）无人机巡检系统构成
无人机巡检系统是一个一体化系统其构成比较复杂，涉及的学科和技术比较广泛，主要包括：电子通信技术、地理信息导航定位技术以及图像识别技术等。无人机巡检系统主要由以下几个部分构成：飞行平台、地面监控、飞行控制系统以及信息传输系统等。其中飞行平台主要复杂巡检中的事中控制任务，地面监控系统主要负责地面环境监测，信息传输系统主要是通过GPS卫星和GPS天线完成信息的传输和信息回馈，最后再将信息生成结果。（如图1所示）
图1 无人机巡检系统工作
（三）无人机的巡检功能
四旋翼无人机在输电线路的实际巡检中直接受到地面站的引导，沿着输电线路飞行，并且始终与输电线路保持安全距离，在到达巡检目标点后，无人机能够在特定的时间之内进行自主悬挂，并且选择合适的角度对输电线路的图像进行拍摄，完成信息收集工作。另外，四旋翼无人机在收集和检测输电线路信息的过程中，相关工作人员可以根据实际情况应用减震云台和航向对无人机设备进行适当的调整，以此保证信息收集的完整性和有效性。遥控操作的直升无人机主要是通人工遥控让无人机飞到输电线路的周围，并且标准的安全距离将无人机停留在输电线路的周围完成信息采集工作。信息采集完成之后就将数据输送到地面站，地面站对无人机收集到的信息进行汇总和处理。相关工作人员通过这些信息和数据能够掌握输电线路的实际情况，及时开展检修工作，保证输电线路的正常安全运行。
（四）无人机巡检技术的优势
根据以上分析可知，无人机输电线路巡检技术就是通过小型摄像机以及红外测温等装置对输电线路全线进行拍照取样完成信息收集，之后直接通过信息的整理和分析就能基本确定输电线路障碍情况。这种巡检方式与以往依靠人力的巡检方式相比优势十分明显，具体表现为：减轻了输电线路巡检人员的工作压力，减少了输电线路巡检的人工成本；能够更加准确的对输电线路进行巡检，极大的提升了输电线路巡检的工作质量与工作效率。
随着科学技术的不断进步与发展，无人机巡检技术在输电线路巡检中的应用范围越来越广，应用效果越来越好。目前，无人机巡检技术能够快速的识别和分析输电线路中的断线故障、绝缘子脱落故障以及树枝挂线等故障。同时无人机巡检能够回克服人工地面巡检的缺陷和障碍，拓宽巡检视野，能够更加全面的反应输电线路的情况。
二、无人机巡检输电线路技术应用实践
（一）无人操控直升机巡检输电线路分析
无人直升机巡检系统主要分为两个部分，其中一个部分是无人直升机平台，这一部分的主要职责就是保证飞行任务顺利完成；另外一个部分是检测系统，这一部分的主要职责就是利用红外相机或者是可见光对输电线路以及杆塔进行检测。在实际的巡检工作中，无人机能够在按照规定路线进行飞行，在飞行过程中遇到障碍物时，通过云台根据实际情况采取相应措施让无人机继续飞行，并且完成对杆塔和输电线路的检测。
无人驾驶飞机的类型十分多样，其中包括：固定翼无人机、涵道式无人机等。不同类型的无人机具有不同的特点，在输电线路巡检中要根据实际情况选择适合的无人机。如：固定翼无人机的特为飞行速度快、路径大，但是实际飞行的高度较高。
（二）无人机巡检数据的管理与应用
无人机采集的影像资料以及生成的影像成果分辨率都比较高，而且信息量非常大。无人机巡检系统中的地理信息系统综合管理平台，能够根据无人机收集到的地理位置信息和相关的基础地理信息数据进行统一的分析的管理。另外，利用无人机生成的正射影响能够实施输电线路基础地理信息的实时更新，从而实现对输电线路的实时监控。在无人机巡检数据管理中，对历史影像资料数据进多维管理，在巡检过程中发现故障的时候可以通过多维查询历史影响资料数据，查看故障是否在以前发生过，如果发生过再查看当时的维修记录，这样能够快速找出故障解决方法。应用地理信息系统综合管理平台，能够对无人机巡检数据进行规范化的有效管理，不仅提升了数据管理的水平和质量，还在最大程度上发挥出无人机巡检数据的价值，为输电线路的维修提供有价值的参考。
（一）无人机巡检在输电线路雷击故障点查找中的应用
通常情况下，在输电线路悬垂绝缘子串雷击放电之后，横担侧和导线侧的绝缘子烧伤是最严重的，而且悬垂线夹会的放电痕迹十分明显。如果输电线路上面安装了均压环，那么均压环的烧伤痕迹也会十分明显。但是这些部位存在视角限制，人工巡检难以发现。即使是采用人工登检的方式也只能对杆塔侧绝缘子串进行检查，其他部位依然为检查盲区。这样就无法及时发现输电线路雷击故障，无法及时采取有效措施解决问题，非常容易引发更大的故障，影响输电线路以及电力系统的安全。而应用无人机巡检能够快速准确的对输电线路雷击点进行查找。举例来说：某电力公司220kv线路故障跳闸，电力公司运维单位立即利用无人机进行巡查，巡查结束后发现塔头端合成绝缘伞裙存在烧伤痕迹。此直线塔为主山顶位置，直线塔周围都是灌木丛，所以巡查工作人员在利用高倍望远镜进行查找故障点时，会存在视角盲点。在这种情况下，巡查人员利用无人机围绕塔头端合成绝缘伞裙进行巡查，很快就发现放电点，及时的进行了维修，避免了更严重的故障产生。由此可见无人机巡检在输电线路雷击故障点查找中的应用效果十分理想。
四、总结
综上所述，随着社会经济的发展，我国的用电需求不断扩大，电网的规模也在不断扩大。为了满足电力市场的需求，保证供电质量，必须采取措施保证输电线路的工作质量。这就需要实时监测输电线路的运行状态，应用先进技术对输电线路进行巡检。本文研究分析了无人机巡检输电线路线路的实践应用，首先对无人机巡检技术及其优势进行详细的介绍，然后从三个方面重点分析了无人机巡检输电线路技术的应用实践，希望通过以上分析能够通过无人机巡检及时发现并解决输电线路中的问题，为电力系统的正常安全运行提供有力的保障。
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论文作者:范巍巍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
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