摘要：在我国当前的电力企业建设中，由于其供电负荷的逐渐增大，对于线路巡视工作的开展也越来越重视，借助线路巡视工作开展中的无人机技术应用能够提升电力系统巡视效果，提升电力企业供电能力。但是由于在无人机线路巡视中还存在着很多的问题，需要将其技术应用和具体的线路巡视技术应用进行分析，确保在线路巡视技术的应用分析中，能够为无人机技术应用和电力线路巡视工作开展结合提供保障，促进电力企业供电运行能力科学发展。
关键词：无人机技术；电力线路；巡视
一、无人机在电力系统中输电线路的巡视的重要性
电力系统通过采用无人机来巡视输电线路，可产生显著意义。第一，电力部门无需投入较高的巡检成本，在巡检过程中，只需动用小部分人力、物力，巡检期间需应用各种重机械，还需对一些部件零件进行巡检。然而，人工巡检所涉及的范围比较广，必须用到较长的高空架线，因此人工巡检将产生较高的费用。工程企业为了获取更大的盈利空间，尽可能将消耗降到最低，以此提高巡检效率。无人机的一小时可达到30公里的巡线路程，飞行架次超过4个时，等于三十位巡线员完成当日工作，地理环境不会对其造成影响。相较于人为巡检，无人机有效缩短了工作时间。无人机所取得的巡查结果可经得起验证，且其比较客观，出现任何问题，相关部门会按照相关标准，认真排查输电线路出现的问题。此外，无人机可对线路通道周围的树木以及建筑进行定期排查，看其是否出现违章现象，以此保证输电通道足够安全。可以说，无人机巡视的应用，使得巡视效率变得更高，且输电线路也拥有更好的质量，可防止恶劣环境对线路巡视工作造成影响。无人机巡视更加全面，能够从多个角度对线路进行巡视。由此可见，必须深入研究电力系统，寻找有利于巡视输电线路的更好方法，首当其冲的便是无人机巡视。
二、无人机技术概述
2.1无人机技术具有的优势和应注意的问题
电力线路中采用无人飞行器巡检时，主要具有以下两项优势：一是不受地理环境和自然环境等外界因素的制约。由于很多电力线路都在室外，一旦遇上雨雪等自然天气时，人工将无法完成一些巡视工作，而无人飞行机就可以避免这些不利的因素，减少因巡检而造成的意外和伤害；二是无人飞行器系统中具有的光学吊舱任务可以及早发现现行的线路网系统中存在的各种隐患，因此无人机技术非常受电力系统的欢迎。
使用无人机设备应当注意以下两点事项：一是不能全面识别各种线路问题。当前，由于受技术因素等多方面的限制，在使用无人机进行线路巡视时，无人机只能对线路中出现的一些普遍问题进行快速识别，还无法做到对整个电力线路出现的安全隐患进行全面的识别；二是使用无人机拍摄图片时，需要花费很高的成本和时间。目前，无人机设备能够达到的效果是，必须与线路保持40米以内的距离才能够拍摄出比较清晰的录像，一旦距离很近的话，就需要配置比较高的设备才能达到相应的效果，这无疑增加了电力线路巡视的成本和时间。
2.2无人机设备的维护与管理
无人机设备虽然具有很多的巡检优势，但是为了能充分发挥无人机的功能，在平时一定要做好无人机设备的管理和维护工作。无人机设备的工作步骤：首先是由特殊的数据采集系统对收集的数据进行分类整理，再将收集的信息传送到监控故障预测系统，然后检测系统将收集到的各种信息和数据进行分类比较，并对数据进行健康评估、数据维护和数据管理，从而及时发现线路中存在的各种隐患。因此，在使用无人机设备时，更要定时对设备管理系统的关键零部件进行升级和改造，做好定期保养和维护工作，才能保证无人机设备系统更好地完成巡检工作。
2.3无人机电力线路巡视技术发展的趋势
在今后的发展中，随着各种新技术的不断发展，无人机技术将会更好地发挥各种优势，在电力线路巡视中将会起到越来越重要的作用。在未来，无人机巡视技术主要有以下两项发展趋势：一是向智能化的方向发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对无人机的飞行模式方面，今后应该加大对无人机的电动固定翼、导航方式等方面进行更深入的研究和开发，针对无人机的航摄功能方面，需要进一步对无人机的全自控系统以及自主缺陷识别等方面进行全智能的开发，从而提高无人机的技术和工作效率；二是发挥无人机的互补式应用。
三、无人机应用模式
3.1中型任务机与地面中继联动模式
针对空中任务机因为超过有效距离或地形阻隔等因素无法及时与地面的巡检车进行数据传输与处理的情况，可以采用这种模式。它的工作原理是，由中继终端作为连接任务机与地面信号塔的传接枢纽，负责将空中机采集到的图像与遥感数据传送至地面基地并进行反馈，从而保证电力巡检工作的正常进行。
3.2中型任务机与空中中继联动模式
空中中继即小型无人直升机，它是为了弥补地面数据处理能力的不足而人工添加到数据链路上。与第一种应用模式不同，是由该小型无人机负责空中任务机与地面测控车的数据传输。当任务机完成测控图像与信号采集后，先将这些信息发给空中中继终端，在由该小型无人机负责地面信号塔的数据传输与反馈。这样可以有效缓解地面测控塔的工作压力，保证数据处理及时高效。
3.3中型直升机+空中中继模式
在这一模式中，中继机采用续航时间长、抗风能力强、成本低、飞行和控制操作简单的固定翼无人机，来提升中继的灵活性。通过中型直升机（任务机终端）、地面车载终端和固定翼无人机（中继机终端）的相互配合，来增强数据采集的准确性和效率。
3.4小型无人直升机或微型无人直升机模式
在这一模式中，要求在任务机与地面测控车之间没有障碍物遮挡，两者之间可以进行较近距离的互动。任务机可以通过无线链路直接与地面车载设备进行数据通信。地面车载终端可以接收到经过任务机终端压缩过和调制过的，由任务机和吊舱拍摄到的2路视频信号和遥感测绘数据。同样的，任务机终端也可以接收到地面车载终端的遥控数据，接受地面车载终端的控制。
3.5固定翼无人机模式
这一模式，在防灾减灾以及输电线路应急巡检中会常常会应用到，固定翼无人机能实现对输电线路远距离、大范围的快速巡视。比如，桑德斯公司研制的微星无人机，翼展为15厘米，重量只有100克，最大负载重量为15克，耗电为15瓦，续航时间为20到60分钟，航程距离为5公里，巡航速度55.6公里/时，飞行高度15至91米，最佳飞行高度为46至61米。我国35KV电压线路一般塔杆高度为18m，110KV电压线路塔杆高度为21m，220KV电压线路塔杆高度为24m，而500KV电压线路塔杆高度为34m，所以固定翼无人机在输电线路巡查上都能适用。
四、结语
将无人机应用到线路巡视当中，不仅使巡视成本得到显著降低，而且缩短了大量的工作时间，使得巡视效率明显提高，同时也保障了巡视人员的生命安全。由此可见，无人机将成为线路巡视今后的主流趋势，新技术在不断向前发展，电力系统必须依靠无人机这项核心技术，它对电网运行及监控，包括电网维护都有很大影响，可以说无人机是电网监控实现变革的关键所在。
参考文献：
[1]周辉．无人机输电线路巡检可见光拍摄方法研究［J］．中国新技术新产品，2015，（18）．
[2]吕明，罗新，刘正云．无人直升机线路巡检技术实用化研究［J］．湖北电力，2012，（3）．
作者简介：
李旭东（1990.05.29），男，汉族，助理工程师，本科学历，研究方向：输电线路巡视及检修
论文作者:李旭东
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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