关键词：无人机；高压线路；运维。
0、引言
随着电网线路资产规模日益庞大，高压输电线路和铁塔越来越多，依靠传统以人工为主的电网线路巡检模式，已经不能适应电网精益化运维管理的需求。电网企业重视科技创新与新技术应用，大力推进 “机巡+人巡”协同巡检，建立了“机巡中心有人直升机精细化巡检+机巡中心固定翼无人机通道巡检+地市局多旋翼无人机辅助单点及故障巡检”的多机型协作模式，全面覆盖输电线路巡视的需求。
1、无人机系统的构成及分类
无人机作为一个新兴事物，现在已经在许多领域得到应用，比如环境质量检测，航拍任务等。无人机系统主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等。飞控系统又称为飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用；数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，以保证信息反馈的及时有效，顺利、准确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空以达到安全的高度和速度飞行，并在执行完任务后从天空安全回落到地面。
无人机分固定翼无人机、单旋翼无人机、多旋翼无人机三种，在常规的线路运维中，应用比较广泛的是多旋翼无人机，相比固定翼无人机的体积大、没法悬停及操作困难及单旋翼无人机的抗风的能力差、悬停的稳定性低等缺陷，多旋翼无人机具有体积较中等，运输及携带很方便，性价比也高，可抗5级自然风，起飞载重可满足常规摄像和拍照设备的要求，带有陀螺稳定系统，悬停稳定度高，单次滞空时间30 min左右，可满足日常巡检和故障排查的需求，且操作难度不高，容易使用。经综合评比，在常规的线路运维中建议引入多旋翼无人机巡线。
2、我国无人机电力巡检作业的问题与现状?
2.1 我国无人机电力巡检作业的现状?
无人机电力巡检作业就是利用直升机的机动性优势，配以先进的摄影及光电检测设备，由专业技术人员开展对架空输电线路的正常巡视和检修工作。我国的无人机电力巡检技术发展现还处于起步阶段，自从无人机高压输电线路巡视和带电检修技术在我国开展以来，很多地方都进行了试飞，并取得了较好的成效，但也暴露出许多技术上的局限性和缺陷。近年来，我国不断改进无人机电力作业技术，积累经验，狠抓人才培养，加大与国外先进航空作业公司的合作交流，促进了我国直升机电力巡检作业发展的步伐。?
2.2 我国无人机电力巡检作业的问题?
我国无人机电力巡检作业中主要存在以下几个方面的问题：
首先，员工出于对无人机本身的危险性以及设备安全的考虑不愿涉足无人机电力巡检作业领域，这也正是我国无人机专业技术人员短缺的直接原因所在。但在实际的操作过程中，如果人员经过专业的培训，严格落实安全措施，编制周祥的作业方案，杜绝违规操作，完全可以把无人机作业的风险降到最低。
其次，相比人工巡检作业，无人机巡检是系统性更高的作业项目，还受到天气和空管的影响，所涉及的部门与人员复杂，加上无人机本身的特殊性，开展该项目的成本也较高。但如果我们本着求真务实的态度，合理安排飞行计划，大面积开展无人机巡检，不断积累经验，从而降低飞行成本，发挥无人机应有的优势，也能使无人机真正为电网服务。?
3、无人机巡检典型应用
3.1小型旋翼无人机的巡检作业
小型旋翼无人机体积较小且有较好的悬停能力，可以有效的完成精细化巡检的作业要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆巡检内容可以涵盖常规巡检、故障巡检、缺陷复核、检修查勘、辅助验收、测温巡视、特高压直流线路满功率运行保障、防山火病患排查、通道巡视等任务
应用无人机巡检发现杆塔右地线大号侧压接管弯曲
3.2中型无人直升机的巡检作业
中型无人直升机巡线已成功在高压交流线路及高压直流输电线路上进行应用。由于我国国土辽阔、地形复杂、丘陵及山区较多，气象条件复杂，为了实现安全、可靠地供电，需要智能化、自动化、现代化水平较高的输电线路无人机智能巡检技术。在一次对500kV线路进行跨黄河飞行巡检作业中，通过飞跃700m跨湘江档，搭载可见光检测设备，及时发现了螺栓松脱等线路缺陷。该作业充分表明了中型无人机对高压输电线路具有较强的抗电磁干扰能力，可以在风速不超过4级的情况下平稳飞行，满足电力巡线要求。
3.3多旋翼无人机的巡检作业
3.3.1工作效率高
超高压线路普遍分散在人工很难到达的地方，因受到特殊的地理环境以及人员本身的综合素质以及天气的影响，人工巡视不但效率很低而且周期也特别长，更重要的是，巡视出来的数据也不一定精确。此时，无人机巡视技术就显得特别高效，相比较人工日均巡视五公里的长度，无人机一个小时就可巡视二十到三十公里的长度。最重要的是无人机可以沿着导线来飞行，巡视受地形限制较少。无人机可以巡视到人工很难观测到的缺陷问题，而且很大程度的降低了人员劳动的强度。采用无人机还可以降低常规巡检工作人员的作业风险，很大限度的增加工作的效率。
3.3.2无人机可将红外线测温和可见光的巡视这两个工作一起完成
无人机的巡线是利用无人机平台，搭载紫、红外线检测及视频拍摄等设备进行检测，可精确的检测出线路运行隐患及缺陷，使巡运维的单位能及时对超高压线路的正常运行有影响的隐患及缺陷予以消除，确保了线路的安全运行。如湖南省的超高压线路，由于受复杂的气候、地形以及山火、外破等因素的影响，运维任务繁重，无人机的推广应用，大大提高了运维效率，有效保障了电网的安全运行。
3.3.3 可对故障针对性排查
由于多旋翼无人机具有易于操控、云台的控制、巡航以及悬停等多项功能，所以可以对特定的位置进行近距离、高清晰度的观测，这样可以定点对可疑的故障进行排查及定位，提高排查的效率，缩短排查故障的时间。
4、无人机在电网企业应用前景展望
（1）全面推广无人机作业核心技术。实现无人机巡检100%覆盖所有输电线路，输电线路无人机巡检管控系统100%覆盖所有运维单位。持续完善输电线路无人机作业管理和技术标准体系，完善总部运检管控系统中无人机子模块；拓展数据应用中心容量及功能，结合新技术发展趋势滚动更新巡视及检修作业模式，实现全自动、智能化线路运行管控。
（2）加快复合型运检人员培育。推动无人机培训体系不断完善，一方面根据国家法律法规和相关政策，推进无人机基础技能培训工作，为合法合规开展无人机巡检作业奠定基础；另一方面立足电网巡检需要，深化无人机岗位技能培训工作，切实提高巡检人员综合技能水平，促进传统运检队伍向复合型运检队伍的转变。
（3）推动人工智能技术在无人机系统领域的融合应用。使无人机具备智能控制、整合空域和适应环境的能力，能够协同指挥控制、协同状态评估，协同语意交互，同时利用智能算法对收集的语音、文字和图像等信息进行智能分析，实现人工智能与无人机的融合发展。
5、结束语
我国直升机电力作业迎来的发展的大好时机，直升机电力巡检作业的发展方向也是一片光明。应该不断地培养国内相关的人才，引进外国先进技术，研发具有我国自主知识产权的机载巡检系统和自动化数据库。相信在不远的将来，我国的直升机电力作业一定能够全面地发展起来，直升机电力巡检作业也将朝着高科技、高水平、高效率的方向全面发展。
参考文献：
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[2] 郭昕阳，李卫国，郑建刚，等.一种轻型电动无人机在输电线路巡视中的 应用技术[J].华北电力技术，2013，04：61-64.
[3]王文龙.直升机电力巡线作业安全保障关键技术研究[J].测绘地理信息，2016（10）.
论文作者:黄金清
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
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