广东电网有限责任公司清远供电局 广东清远 511515
摘要：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，与人工巡检相比具有许多优点。下一步，英德推广无人机作业核心技术，加快复合型运检人员培育，推动人工智能技术在无人机领域的融合应用。
关键词：输电线路；无人机巡检；应用
引言
无人机不仅发挥了巡视部门的创造力，还为以后的电力开拓提供了更加开放的的检测方式，把无人机的智能巡视等技术应用在线路巡检中可以降低在巡检工作中的人工、财力和物资投入，又提高了工作的质量和效率，同时还能补足人工巡视的短板，减少载人直升机巡视的费用。无人机现已成为英德输电线路运维检修不可或缺的重要工具，相比传统人工巡检，无人机巡检安全风险更低，作业效率更高。
1无人机巡检的优势
无人机在执行电力巡检工作时，有三步工作流程，无人机的主要功能是替代工作人员完成脏累差的信息采集工作--替代工作人员到“需要的地方”（预先设定好的GPS坐标点）去采集“需要的信息”（如故障点），无人机可以围绕目标进行360度零死角全方位拍摄，快速、准确地传达给地面工作人员，供他们作分析、判断、制定解决方案，减少工作人员劳动强度，提高电力巡检工作效率和安全性。
无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检。
无人直升机分为：中型直升机和小型直升机
中型直升机：适用于中等距离的多任务精细化巡检。
小型直升机：适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检。
固定翼无人机分为：中型固定翼和小型固定翼。
中型固定翼：适用于大范围通道巡检、应急巡检和灾情普查。
小型固定翼：适用于小范围通道巡检、应急巡检和灾情普查。
多旋翼无人机可以分为四、六、八旋翼。
小型中型旋翼机主要任务是塔体的精细巡检，其中小型多旋翼主要用于运输车辆3km以内的单塔和多塔巡检，一般一次巡检1-2塔，可代替人员登杆塔检查。
2无人机在输电巡检中的关键技术
2.1无人驾驶技术
若是经过巡视人员进行操作，时间一长就会导致眼睛疲劳，有时不能保证在无人机的定点距离降落，这就违背了用无人机取代人工的初衷，所以要求无人机能够自主进行悬停自由，在巡视过程中还要做到沿线检测和线路保持安全距离，为了让无人机始终保持航行在航线上就必须具备抗干扰抗风力的性能，同时无人机在遇到特殊情况的时候还可以做出自我判断自行解决难题，甚至能够自动往返或选择紧急降落，与此同时无人机还能够接受地面操作人员的信号和指令及时的进行解决，这样一来就对无人机的检测设备的成本增加了不少压力。
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2.2图像传输问题
无人机上的摄像机可以取代人的眼镜在高空中对整条线路进行全面的巡视和检测，把有问题的线路通过传输机传到地面上让操作员进行判断和确认并进行分析，在无人机上同时要配置摄像机和图像传输机才能确保地面操作人员可以清晰的看到图像，众所周知图像占用的空间是非常大的，经过无线的方式实时性和清晰性这两个好处是鱼与熊掌不可兼得的，这就要求无人机可以采用压缩算法对这些图片自行进行压缩才能够保证传输效率，由于输电线路多半暴露在野外、大山大岭，线路经过风吹雨打难以确认和分析，无人机对出现故障的地方需要进行定点检测和传输，这就要求无人机可以在这些部位进行空中悬停和线路分析，这样才能够对出现问题的单一线路逐一进行排查。
2.3检测方法
对无人机进行检测必须要使用非接触性检测，因为无人机不能像机器人一样对线路直接进行改造，红外热像仪能够对无人机的局部故障进行检测和排查，这里采用的是通过局部过热造成的较强红外辐射能的原理，电子光学检测可以对线路漏电的地方进行检测，这是由于放电的部分会有比较强的光辐射，激光振动检测可以对绝缘体的开裂情况进行检测，若是绝缘体开裂反射回来的信号频谱就会出现差异。
3固定翼无人机系统在英德输电线路巡视中的应用
固定翼无人机以自动巡航模式飞行为主，通过地面站能够实时接收无人机飞行信息。当需要切换其飞行模式时，通过地面站向无人机发出飞控指令，就能对无人机实施安全可靠的实时操作控制。固定翼无人机系统在日常巡线过程中，能够根据事先设定好的巡线路径进行自主导航巡线，并实时传输飞行过程中拍摄的线路设备照片以及周边环境照片。当发现可疑点时，可通过指令使其围绕可疑点盘旋飞行并拍摄照片传输给操作人，达到了线路设备普查以及重点目标详查的目的。相比于直升机巡线，固定翼无人机系统成本低廉，而且对操作人员技术性要求低，便于推广，具有很好的应用前景。据统计，人工巡视平均每天完成线路距离10km左右，而固定翼无人机巡视平均每小时完成线路距离50km左右，极大地提高了巡线效率。固定翼无人机巡线能够及时发现周边外破、施工、滑坡等隐患；同时能够发现人工地面巡视无法发现的缺陷，如地线的锈蚀等情况。人工开展防山火特巡和蹲守，花费大量人力物力，效率低下。受地形观测视角限制等因素，有些山火还不能及时发现，而利用固定翼无人机在山火易发、高发区域高空密集盘旋开展防山火工作，能及时高效地对山火易发区进行管控。
例如对110kV南含线线路开展定期精细化巡检，线路位于英德市山区，大山大岭较多，交通较为不便。巡检段杆塔127基，平均档距257 m，路径长度约为32.62km。根据要求，巡检资料应详实可靠，应形成完整的缺陷报表清单，缺陷影像资料应标注清晰并格式化归档。按照《无人机巡检作业技术导则》，对于体量规模较大的110kV 及以上等级线路，考虑单侧飞行无法完全覆盖巡检目标，易产生巡检死角。本次采用双侧巡检模式进行：以线路中心走向为据，航点按偏离一定安全距离形成两侧的巡检航线。杆塔巡检时相机按照预设程序多角度自动采集杆塔影像，保证了巡检数据的有效性和完整性。本次预设巡检高度根据规范要求与线路地线横担登高或略高，确保拍摄目标的完整度。
例如对110kV青含线故障跳闸查线工作，110kV青浛线投运于2010年10月12日，线路全长36.602km，共163基，线路型号：LGJ-300/40。2018年12月28日，11：06时，浛洸站110kV青浛线122开关保护动作跳闸，重合不成功。接到故障信息后，从班组出发到浛洸站需要40分钟，在车上将坐标数据划分10架次，分三台无人机，分别对每段进行飞巡。12：57时，第二组查线发现#115塔大号侧约15米处C相导线断线故障，初步确认故障点，同时做好周边的现场勘查，该处位于深山上，仅用61分钟发现故障点，比人巡查线故障时间快6倍（人巡爬该座山就需要50分钟），同时其他杆段进行飞巡后无发现异常，通过本次无人机故障排查，节省爬大山的时间，同时也消除人巡盲点和为现场勘查提供便利，提高查线效率。
结束语
近年来无人机的发明就可以很好的解决这样一个问题，那就是传统的输电线路的巡视方式是完全采用人工进行的，这很容易导致巡视人员的身心疲惫，造成巡视的质量不达标，无人机能够代替人力进行线路的巡视工作，不仅可以有效的扩大巡视范围，也能够提高行驶的安全性，让输电线路的巡视更加的智能化和自动化。
参考文献：
[1]刘怡乐.输电线路无人机巡检方式的研究[J].机电信息，2017（36）：70-71+73.
[2]袁叶叶.无人机在输电线路运维检修应用研究[J].科技视界，2017（34）：82-83.
[3]常虹.无人机线路巡视应用项目质量控制研究[D].吉林大学，2017.
[4]李坚，李超，吐拉·麦麦提.无人机电力巡检技术的探讨[J].科技创新导报，2017，14（31）：6+8.
论文作者:徐飞雄
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：无人机论文; 线路论文; 英德论文; 故障论文; 山火论文; 直升机论文; 杆塔论文; 《防护工程》2018年第35期论文;