电力输电线路无人直升机巡视的应用

电力输电线路无人直升机巡视的应用
摘要：由于无人直升机具有不受地形环境限制的优势，可搭载可见光、红外热
成像设备准确发现电网的隐患；在灾情发生时或有灾情预警时，无人直升机能迅
速赶往现场实施灾情监测和救灾指挥；在无灾情时能实现高效电网巡视，变故障
处置为隐患控制，有效提高电网维护工作效率。

因此，引入无人直升机进行电力
输电线路巡视的研究具有重大的意义。

关键词：电力输电线路；无人直升机；巡视；应用
输电线路的重点运行，线路的运行工作应贯彻安全第一、预防为主的方针，
严格执行电力安全工作规程的有关规定。

运行维护单位应全面做好线路的巡视、
检测、维修和管理工作，应积极应用先进技术和实行科学管理。

随着无人机技术
的飞速发展，无人机在远程遥控、续航时间、飞行品质上有了明显的突破，从而
为其在电力作业中的应用提供了良好的发展前景。

本文重点分析了电力输电线路
无人直升机巡视的应用。

一、无人直升机简介
无人直升机是指由无线电地面遥控飞行的不载人飞行器，它不需要发射系统，能垂直起降，自由悬停，而且飞行起来灵活性相当高超，实用性较广泛。

它由飞
控系统、遥控系统、动力系统、图传系统等系统组成，其原理简单，主要是依靠
调剂旋翼迎角，来实现上升、下降、倒飞等功能。

目前，无人驾驶飞机基本可分
为两大类:固定翼无人机、旋翼无人机(即无人直升机)。

此外，无人直升机可携带可见光、红外热成像和紫外线成像等设备对线路进
行高精度检测,完成定点悬停检测,既克服了传统人工地面巡线距离设备太远和观
测视场角太小的难题,也解决了有人直升机巡视的费用高、安全性差、精度低等现
实问题。

二、当前输电线路巡视中存在的问题
1、输电线路巡视检查的主要内容。

对输电线路的巡视检查大致包括三方面的内容：对线路本体的巡视、附属设施的巡视及线路环境通道的巡视。

其中线路本体
的巡视又主要包括地面与基面、塔杆、拉线及其基础、绝缘子状况、导线、地线
及对线路相关金属器具的巡视。

对附属设施的巡视主要包括对防雷装置、防鸟装置、防冰装置及各种监控监测装置的巡视，对线路环境通道的巡视主要包括巡视
线路与建筑物、导线的安全距离，是否危及线路安全的施工在线下进行，是否有
易燃，易爆物在线路周围堆积等。

2、输电线路巡视。

输电线路巡检工作，主要针对线路本体、电力设备、附
属设施及线路所处环境等进行巡视和检查，能对输电线路的运行状态进行明确，
及时发现输电线路运行过程中存在的问题，以保证线路的运行安全。

在输电线路巡视中，可分为三种巡视方式，即正常巡视、故障巡视和特殊巡视。

无论是哪一种巡视方式，都采用人工地面巡视的模式，在一些特殊情况下才
会登塔检查，存在局限性。

在常规巡视中，对运行状况不同的线路，有着不同的
要求，应合理进行安排。

这种巡视模式无法满足输电线路飞速发展的要求，难以
及时准确地了解线路运行状况，未能考虑各方面因素的影响，造成了资源的浪费，无法保证线路运行的稳定性和安全性。

三、无人机在输电线路巡视中应用的意义
把无人机应用于输电线路巡视中，正是人们探索民用无人机应用的典范。

近
年来，在输电线路的巡视工作中很多电力企业都应用了无人机，特别是在开展一
些特殊巡视时，应用无人机越来越频繁。

由于无人机自身有很多优势，如应用成
本低、不会出现人员伤亡、生存力强、具有很好的机动性等，因此借助无人机巡
视高压输电线路，可节约大量的财力、人力，不但促进了供电企业效益的提升，
同时也使社会劳动力得到了解放。

无人机在输电线路巡视上的应用具有十分广阔
的前景，通过合理、有效的应用无人机，可把现阶段输电线路巡视中的空缺填补
完整，对线路巡视过程进行科学、合理的优化。

四、无人机在输电线路巡视中的应用
1、控制技术。

无人机在应用过程中如何进行灵活控制非常重要，一般无人
机的控制可分为人工控制和智能控制两种。

其中，人工控制是指巡视人员利用遥
控手杆进行无人机操控，而智能控制是指无人机的职能系统对无人机进行控制，
从而实现无人机的自主巡视工作。

在实际的应用过程中，可两种控制方式联合使用，如果环境条件允许，可利用智能控制系统对无人机进行控制，这样能极大限
度的提高工作效率，使工作人员安排其他工作。

当外界条件无法允许无人机自动
控制时，可利用摇动手杆进行人工控制。

灵活选择控制方式能体现无人机的功能
和作用。

另外，还需要对巡视线路进行提前的规划，无人机的巡视点要准确定位，只有这样才能充分发挥无人机的功能。

2、无人机巡视的稳定性。

输电线路巡视工作内容复杂，很多时候需要无人
机长期停留在某个地方进行检查，这对无人机的续航能力及巡视的稳定性提出了
更高的要求。

在作业前，操作人员就要对无人机的电量及结构进行检查，保证电
量充足、作业顺利。

同时，要根据输电线路的具体情况，合理安排巡视时间。

对
那些线路清晰、不容易发生故障的地区，要缩短巡视时间，从而增加故障多发地
区的巡视时间。

当然，做好巡视地点的定位也十分重要。

3、成像与图像传输技术。

无人机最核心的技术就是成像与图像传输技术，
同样也是输电线路迅速工作的重点内容。

若难以确保无人机成像与图像传输技术，技术水平不达标或发生故障，则会直接影响线路巡视质量。

在无人机成像与图像
传输系统中，主要的组成部分就是摄像机、检测装备、照相机与图像感应系统等。

而成像的过程需要由照相机、图像感应系统与摄像机协调完成，图像数据传输则
需要对图像传输机进行运用来实现。

在实际无人机的过程中，必须要保证成像系
统运行正常，进而替代人工方式巡视输电线路。

如果成像水平较高，那么所拍摄
的线路图片也将更加清晰，故障线路细节也能被包含其中，便于相关工作人员更
为准确地判断并分析线路的故障，进一步增强线路巡视及维修工作的准确程度。

此外，图像处理与传输的作用也不容小觑，若图像传输中有损失将对巡视工
作准确程度产生直接的影响。

一般情况下，图像与图片所占据的空间相对较大，
在对无线传输方式进行利用的过程中，难以确保传输质量。

为此，应合理地运用
算法处理图像，在确保图像质量的基础上适当地将图像压缩，进一步增强传输的
效率与速率。

4、无人机的检测方法。

无人机的检测方法包括非接触检测技术、红外热像仪检
测法、电子光学检测法和激光振动检测法等。

非接触检测是无人机检测线路的关键，因无人机不能像机器人那样对线路直接检修，例如红外热像仪能对局部故障
进行检测，通过局部过热造成的较强红外辐射能原理；电子光学检测法能对线路
漏电放电进行检测，在放电部位有较强的光辐射，依据这一原理，能检测到绝缘
部位的漏电情况；激光振动检测对已开裂的绝缘子可轻易的检测到，因开裂后，
反射回来的信号频谱还出现差异，依据这一原理，可检测开裂的绝缘子。

五、结语
综上所述，无人直升机在电力输电线路巡视中的应用，将为电力企业在输电线路巡检和防灾减灾工作节约大量的人力物力，把工作人员从繁重低效率的日常人工巡检工作中解脱出来。

由于无人飞行巡检系统可在灾前和灾后提供实时准确的灾害情报，将为电力系统的防灾减灾工作及灾后的电力抢修指挥工作提供有力的技术保障，从而为电力企业带来巨大的经济、社会效益。

参考文献：
[1]邓志远.无人机在输电线路巡视中的应用研究[J].华北电力大学,2015(09).
[2]羊英琦.浅谈输电线路巡视中无人机的应用[J].科技创新与应用,2014(11).
[3]阎泽京.浅谈无人机在输电线路巡视方面的应用[J].中国电力教育，2014(17).
[4]袁恬.浅议无人机在输电线路巡视方面的应用[J].低碳世界，2017(04).
[5]史广宾.浅谈无人机在输电线路巡视方面的应用[J].电子世界，2016(09).。