摘要：作为电网系统中不可或缺的组成部分，输电线路的质量直接关乎电力系统的整体质量。特别是随着社会对电力需求量不断增加，输电线路规模不断扩大，输电线路形式越发繁杂，这大大增加了输电线路建设以及检修的难度。在这样的背景下，传统人工架设和检修输电线路的模式显然不再适用。而如果可以合理引入无人机，则可以大大提升输电线路建设和检修的效率。本文着重探讨了无人机在输电线路中的具体应用，以期为新时期输电线路建设及检修工作提供参考。
关键词：无人机；输电线路；应用
1.目前的状况
输电线路的电压等级是不断提高的，输电线路的巡线工作对于维护电网的安全、稳定和高效运行发挥着非常重要的作用，也是电网运行的当务之急。我们知道，输电线路一般是跨区域分布的，点多面广，所处地形复杂，往往自然环境比较恶劣，输电线路设备长期暴露在野外，受到持续的机械张力、雷击闪电、材料老化、冰雪覆盖以及人为的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、舞动等现象，这些情况必须得到及时的修复和更换。绝缘子还存在被雷击损伤、树木生长引起高压放电以及绝缘劣化而导致输电线路事故，杆塔存在被偷盗等意外事件，必须及时处理。传统的人工巡线办法存在工作量大而且工作环境艰苦的缺点，尤其是对山地地区和跨越较大的江河的输电线路的巡查，以及在各种自然灾害和夜晚期间巡线检查，人力成本会提高很多、所花时间也会很大程度的延长、困难非常大，某些线路区域和某些巡检项目人工巡查方法目前还不能完成，无法保障巡线的可靠性。即使通过望远镜等设备：可能一些设备的故障还是不能找出的。
2.随着科技的不断发展与进步
高分辨率可见光照相机（摄像机）、高精度红外热像仪、三维激光雷达扫描设备等检测装备丰富了线路运检手段，特别是近几年我国通航领域政策逐步放开和无人机技术快速进步，直升机和无人机搭载专用传感器载荷巡检输电线路得到迅猛发展，并促进线路由传统人工巡维模式向机巡模式转变。与传统人工巡维相比，无人机巡检具有效率高、质量高、不受地形条件影响等特点，是输电线路管理向更加高效、精细、经济的方向发展的重要手段。
3.无人机在输电线路巡视中的优势
在输电线路巡视中，无人直升机是一个各方面都很优良的空中搭建平台，它可以配置摄像机和各种检测装置，并且无人机具有成本低、容易操作、对作业环境要求低等优点。目前，无人机已经应用在输电线路的巡视中，用来代替巡视作业人员的检测和实现全方面、全方位的检测。无人机在输电线路巡视中具有以下优势：
3.1自动驾驶和精确的定位系统，确保检测到位
现在，智能控制技术已经应用在各个方面。例如：在人们日常生活中常见的智能手机、智能空调等，应用智能功能的无人机可以做到空中定点悬停，对线路进行沿线检查，做到定点定位检测。
3.2机型选择面广
作业人员可以根据不同的环境，选择不同类型的无人机搭建不同类型的检测装置，确保可以巡检到每一个范围，根据续航能力安排合适的巡视时间。
3.3无人机的机动性和灵活性较强
无人机的机型大多较小，巡视也不需要航空部门的批准。无人机在巡视过程中可以做到随时起飞，随时降落，它可以适应大多数环境，到达巡视人员难以到达的地方，例如：山川、河流、浓密的树林等地区。
3.4无人机驾驶安全系数高
由于是利用巡视人员的地面操控，这样不仅确保了巡视人员的安全，还使得巡视人员能得到检测第一手资料，及时得处理问题，还减少人员的出动率，使得人员利用率得到提高。
培训资金和日常维护费用低，无人机的培训比飞行员的驾驶培训简单太多，在国内也具有专门的无人机操控培训机构，培训费用也相当合理化、人格化。对操作无人机人员也没飞行员那么严格，这样就确保了可以容易的招到巡视人员。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆综合以上这几个因素，说明无人机巡视，既能减少载人直升机的巡视费用也能代替巡视人员到达复杂的地形，无人机巡视真正做到了简便、高效。
4.无人机在设备安装过程中的监理工作
4.1人员作业监理
通过无人机对安装现场人员工作进行监测，确保按照工作规范实施安装工作，确保每个人员的安全
4.2安装过程监理
通过无人机拍摄的照片及实施传回的视频信息，可以判断安装工程是否按照设计要求进行施工，施工过程是否按标准化流程执行，安装效果评估。
5.无人机巡检数据的管理和应用
5.1无人机所采集数据作用
无人机所采集数据的影像资料和生成的影像成果具有高分辨率、高时效性、海量数据等特点，地理信息系统综合管理平台可利用其所在的地理位置信息，将其和基础地理信息数据（如遥感影像资料）和电网基础数据等多源数据进行统一的管理和应用，包括实时查询检索具体杆塔位置所拍摄的影像资料；利用无人机生成的正射影像对基础地理信息进行实时更新；历史影像资料数据的多维度管理和查询；辅助判读杆塔缺陷的状态和空间位置信息；对通道内隐患相对于电网路径的空间位置关系查询；将所得到的杆塔缺陷隐患分析结果结合其空间位置信息、所属线路路径、杆塔编号、所在行政区域、缺陷隐患类型和紧急程度、判读影像资料生成相应的巡检结果报表并输出。
5.2无人机运维方面作用
输电线路纵横交错，经济发达地区，常常容易遭受吊车、水泥泵车等机械的外力破坏，往往会造成线路永久接地故障，严重情况下会损伤导线，可以运用无人机迅速进行故障查找，拍摄照片，进行缺陷定级，确定断股数，判断是否需要停电修补，以及确定处理缺陷的方法。
5.3 无人机在输电线路架设中的应用
在传统的输电线路架设过程中，主要采用人工架设的方式，但是该种输电线路架设模式会耗费大量的人力成本，施工周期比较长、且线路架设的风险比较大。即便前几年在人工架线难度比较大的地方引入了飞艇和动力伞的架线方式，但是前者机动性比较差，价格昂贵，普及性不足；后者的危险系数比较大，也不适宜推广和普及。而如果可以合理引入无人机来进行输电线路架设过程中的放线作业，那么可以为我国电网建设注入新的活力，提升输电线路架设的质量、效率和安全，同时也有利于减少对林木资源的破坏。
5.4 雷击故障点查找
一般来说，悬垂绝缘子串雷击放电后，横担侧与导线侧绝缘子烧伤最为严重，且横担侧挂点金具之间的连接点会有烧伤痕迹，悬垂线夹与或导线有明显的放电痕迹，若安装有均压环，则均压环上有明显的烧伤痕迹。耐张杆塔若无跳线串，一般直线烧伤横担侧若干绝缘子后对跳线放电，若跳线弧垂过大也可能沿绝缘子串放电。而这些部位受视角的限制，人工很难在地面通过高倍望远镜巡视发现。即便是人工登检，也只能对杆塔侧绝缘子串或金具进行有效检查，对剩余部位依旧存在盲区。
6.结束语
综上所述，无人机在电力系统中的应用具有十分重要的意义，它可以为电力系统安全、稳定运行提供充分的保障，可以高效率、高质量完成电网建设中高难度工作，通过精准的测量，可以为线路日常维护工作提供科学的理论依据。因此，要使无人机系统在电力系统中完全发挥作用，就必须对无人机系统进行不断的优化和创新，这也是未来无人机研究领域和电力行业工作的重点。
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论文作者:屈宏磊,迟成波,王海涛,王诗萌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：无人机论文; 线路论文; 杆塔论文; 人员论文; 绝缘子论文; 电网论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第19期论文;