摘要：本文主要研究配电网架空线中无人机巡视的相关问题。当前在进行配电网络线路巡查的过程当中应用无人机进行检查能够有效提升工作质量和效率，为了切实提升配电线路巡查中安全性与科学性，无人机的性能也有了极大的提升，因此对于配电网架空线中无人机巡视应用相关问题进行研究和探讨是非常必要的。
关键词：配电网络；无人机巡视；应用研究
在进行配电网加工线巡检的过程当中具有一定的危险性和困难性，因此无人机在配电网架空线中的巡检工作中开始逐渐被应用。基于无人飞行器巡检的高效性和安全性，未来无人机巡视可能会作为配电网架空线检查的主要途径。
1.无人机在配电网架空线巡检中的重要作用
相比于人工配电网架空线巡检模式，无人机在配电网监控线巡检中的应用具有更高的安全性与可操纵性。作为一种先进的巡视手段无人机不需要人工实地进行驾驶，在进行配电网架空线巡检的过程中可以通过工作人员的地面远程控制实现无人机巡检工作。将无人机应用于配电网架空线的巡检工作中能够有效避免由于人员操作造成的安全性问题。传统的人工配电网架空线巡检工作一旦出现意外事故就很容易造成工作人员的伤亡。因此无人机巡检也广泛的应用于其他高危工作之中代替了人工实地操作。一般来说，配电网架空线的巡检工作大多处于野外，因此巡检工作的危险系数较大并且工作强度很高。借助无人机进行配电网架空线巡检工作能够避免外界因素对巡检工作造成的不良影响，在有效减少人员损伤的同时能够实现对资源的节约和控制，使配电网架空线巡检工作向精细化高效率发展。总而言之，将无人机应用于配电网架空线巡检工作之中有助于巡检工作质量和效率的提升，促进电力行业与无人机技术的应用发展。因此对无人机在配电网架空线巡检工作中的应用进行研究是非常必要的。
2.无人机类型的选择
无人机在配电网架空线巡检工作中的应用已经有了一定的基础，当前较为常见的应用于配电网架空线巡检中的无人机类型有两种，分别为中型无人机和固定翼无人机。这两种类型的无人机具有不同的应用特点，适用于不同情况下的配电网架空线巡检工作之中，因此简要对两种无人机类型进行分析研究如何进行无人机的选择。
图 1 无人机类型的选择
2.1中型无人机的特点
一般来说，常见的中型无人机的起降方式为垂直起降，悬停的方式为定点悬停，这就使得中型无人机在实际应用的过程中很少受起降地因素的影响。但是相比于其他无人机类型，中型无人机在实际操作应用的过程中较为复杂，操作门槛较高，因此应用的经济成本较高。大部分无人机的的持续工作时间能够保持在四个小时左右，巡航速度能够保持在40-130km/h。中型无人机的抗风能力一般，能够应对六级以下的风力。实际巡检的过程中，中型无人机能够负载一定的重量，最大荷载重量在四十千克到五十千克之间。
2.2固定翼无人机的特点
相比于中型无人机，固定翼无人机的起降方式需要更复杂的起降平台。由于固定翼无人机的起降方式为地面滑跑起降，因此对场地因素要求较高。固定翼无人机受飞行方式影响，不能定点悬停，但是能在空中盘旋飞行。相比于中型无人机，固定翼无人机的操作门槛较低，实际操作简单并且能够有效控制应用成本。固定翼无人机与中型无人机的持续工作时间相同，但是具有更强的抗风能力，能够抵御六级到八级的风力，巡航速度更快，最大能够达到150km/h。但是固定翼无人机的载重能力较低，荷载重量在六千克到八千克之间。
2.3无人直升机与固定翼无人机的优缺点比较
将两种常用的应用于配电网架空线巡检工作的无人机特点进行分析和比对发现，中型无人直升机的抗干扰能力相比于固定无人机而言要较弱一些，但是由于承重荷载能力更强因此在搭配方式上有更多的选择，可以在中型无人直升机上搭载重量更高的配电网巡视设备和维修设备以供工作人员对配电网进行检修。相比于固定翼无人机，中型无人直升机对场地的要求更低，平时能够广泛的应用于地形复杂的环境，像是山地、河流岸边、草地以及田野等较为复杂的地形都可以应用中心无人直升机来进行探测和数据采集工作，但是这也就对地面上的无人直升机操作人员提出了更高的技术要求，在进行实地操作的过程当中无人直升机的操作难度要比固定翼无人机难度更大，因此地面上的技术人员需要具备一定的专业技术并且需要有较为快速的反应，能够及时发现无人直升机运行过程当中的隐患和问题，随机应变的应对复杂地形情况对无人直升机巡检应用造成的影响。反之固定翼无人机在抗干扰能力方面更为优秀，能够更好的应对复杂的天气状况，出现大风和降雨的情况都很少会对固定翼无人机的正常应用造成影响，在进行实际操作的过程当中对工作人员的操作技术没有过高的要求，由于操作门槛较低直接使得固定翼无人机在巡检的过程当中具有更高的工作效率，并且能够有效地控制配电网架空线巡检过程当中的成本消耗，因此在固定翼无人机的维修和保养上的费用也较低。但是相比于中型无人直升机，固定翼无人机在实际用的过程当中对地形条件要求非常高，由于固定翼无人机的起降方式决定了实际应用的过程当中需要具备一定的滑跑距离。固定翼无人机在实际用的过程当中不能够定点悬停，因此针对特殊某一点出现的线路故障问题很难实现细致的检测与维修工作，因此在地形条件较为复杂的野外进行配电网架空线巡视的过程当中更多会选择中型无人直升机进行巡检。值得一提的是，中型无人机属于直升机类型的一种，因此在进行配电网加工线无人机选择的过程当中需要对无人机的规格参数进行选择。通过尺寸和体积一般将无人直升机分为中型无人机，小型无人机和微型无人机，不同尺寸和体积的无人机在续航能力、抗风能力、承载能力、作业范围和抗干扰能力以及中继设备数量等方面都具有一定的差异，差异大小与无人机的尺寸成正比。也就是说相比于小型无人机和微型无人机，中型无人机的续航时间、抗风等级、承载能力等多项数据都要更高，同时也需要更多的中继设备数量。而小型无人机和中型无人机在中继设备数量上需求较低，因此具有较强的机动性和灵活性，方便进 行携带和使用。
3.无人机在配电网架空线中巡视的原则
3.1日常巡视原则
一般来说，无人机在进行配电网监控线巡查的过程当中主要针对配电网的基础、导线、接地设施等普通机型无法实现检查的位置，借助无人机可以针对这些难以检查的区域进行近距离的巡查和检查，因此广泛的应用于野外接近难度较高的杆塔等位置。但是在人口较为密集的地区一般以人工巡视为主，无人机巡视为辅。
3.2特殊巡视原则
一旦出现恶劣的天气环境或是地质灾害等问题就需要通过无人机来进行配电网架空线的巡查。包括山体滑坡以及鸟害等特殊情况的巡视借助无人机能够更快速高效的探查情况。即使是在天气良好空域允许的情况下，也应该优先利用无人机从实现对配电网加工线的快速检查。如果存在条件不允许的情况，应该加强人工为主的巡视和检测工作，无人机为辅，夜间巡视工作需要人工为主。无人机巡视具有更好的视角和位置并且能够对相关数据进行存档上传，因此针对配电网塔杆瓷瓶雷击点部位进行巡查时应该优先使用无人机进行巡视。
4.小结
传统的配电网架空线路人工巡检模式已经不适应当前配电网加工线巡检的高效高质原则，因此当前配电网架空线路巡检工作已经逐步进入无人机巡检阶段，需要相关技术人员不断提升无人机巡检技术的有效应用，在提升电力企业经济效益的同时不断推动电力行业的自动化与智能化发展。
参考文献：
[1]罗宣举. 无人机在电力输电线路中的各种应用[J]. 中国设备工程. 2018（22）
[2] 曹艺隆，薛金言，万泉. 中型电力巡检无人机的开发与应用[J]. 中国高新科技. 2019（01）
论文作者:杨凯彬
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签：无人机论文; 配电网论文; 架空线论文; 工作论文; 直升机论文; 过程论文; 应用于论文; 《电力设备》2019年第13期论文;