无人机在电力输电线路巡检中的应用

无人机在电力输电线路巡检中的应用
摘要：输电线路巡检是保障电网安全运行的重要方式，随着电网的不断发展，
输电线路所经过区域的不断扩大，如何保证输电线路的安全、稳定运行已经成为
一个重要的问题。

以往传统人工登塔的巡查方法，不仅工作量大，而且运行的时
间比较长，无法提高实际巡查效率，特别是在对一些复杂区域进行巡查的过程中，还会面临生命安全威胁。

基于此，以下对无人机在电力输电线路巡检中的应用进
行了探讨，以供参考。

关键词：无人机；电力输电线路；巡检；应用
引言
随着电力事业的发展和电力系统的逐渐完善，电网的覆盖面积愈加广泛，在
为人们提供了更好的电力服务同时，也增加了管理的难度。

其中，输电线路巡检
工作，受线路长度、地形和气候等因素的影响，会导致巡检的效率降低。

而无人
机设备的应用，极大降低了各方面条件的限制，提高了对输电线路巡检的效果。

1输电线路巡检的重要性
输电线路是电力系统的重要组成部分。

因为输电线路的运行环境比较恶劣，
建设区域内的地形地貌也比较复杂，线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电
力负荷的内部压力，还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害，这些
情况将会使线路上的各个元件老化。

因此，一旦在安全巡查的过程中没有及时发
现线路存在的问题，就会对电力系统的供电质量产生影响。

通过对输电线路的巡
视检查来了解线路的运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和隐患，从
而预防事故发生，保证线路的安全稳定运行。

2无人机巡检的缺陷与优势
将无人机设备应用在电网输电线路巡检中，可以有效地改变以往人力巡检效
率低下、大量人员资源浪费的问题。

现价段，无人机巡检处于初步发展阶段，在
实际应用中，还存在很多的不足。

一方面，无人机设备的体积小，电容量较低，
导致巡检时间较短，难以使用在长距离的输电线路巡检中。

另一方面，无人机设
备的遥控范围较小，存在距离限制，并且系统较为低端，未能实现对拍摄线路缺
陷的自动识别。

但使用无人机进行输电线路巡检，与传统的人工巡检方式相比而言，具有一定的优势。

首先，无人机设备的基础是自主悬停技术和自定导航技术，可以起到防止碰撞输电线路的效果，提高了巡检的安全性。

其次，在恶劣的天气中，可以有效的对输电线路发生的问题进行分析，并找出发生问题的位置，便于
快速解决问题，恢复电路系统。

最后，无人机设备分为手动和自驾两种，在使用
中可以根据自身的需求选用适合的类型，在两种操作方式在具体应用中，都可以
降低以往巡检中对大量人力的使用，并且还提高了巡检的速度和电力企业的经济
效益。

3电力输电线路巡检中无人机的应用
3.1异物清除
就电力输电线路巡检的整体情况来看，在实际工作中一旦有异物存在于输电
线路中，而并未在第一时间将其清除，则极易导致输电线路出现故障，甚至存在
一定触电风险。

一般情况下，由巡检人员通过人工方式将异物清除，以防范故障
问题的出现，但此种方式下存在一定安全风险，极易威胁到巡检人员的生命健康，并且整个清除操作需要消耗较多的时间。

以无人机为支持，对电力输电线路中的
异物进行清除时，传统方式下主要是将激光二极管模组搭载于无人机的机载部分，
发挥光纤聚焦作用，将异物烧断，针对激光二极管模组所发射的平行激光，通过
凸透镜来实现光纤聚焦，以异物所在位置为光纤聚焦点，将异物烧断。

随着科学
技术水平的不断提升，传统异物清除的方法得以改进，多旋翼无人机中搭载的激
光模组，以云台摄像头为支持，巡检人员对异物所在位置进行观察，调整无人机
位置，锁定异物位置，保证激光模组焦点的准确性。

3.2电力输电线路全方位巡检中的应用
在输电线路检测过程中，高性能无人机硬件包含地面站与无人机两个组件。

几个部分的可视光相机难以加装可视光，相机不能发送路上的全方位摄制。

检查
员可使用专门的软件即时证实无人机摄制的影像，并且依据无人机摄制的影像辨
别传输线路的运行状态。

此外，对特定的线路检查要求，检查员可采用遥控器掌
控无人机，躲避障碍物，迅速看到故障位置。

此外，监视人员可通过遥控器掌控
无人机的焦距，使目标位置更清楚，且可通过无人机进一步行进，将检查图像储
存到计算机中。

3.3故障检测
以无人机为支持，能够更好地对电力输电线路实施故障检测，为故障的高效
处理提供支持。

红外线检测在电力输电线路金属探伤中具有良好的应用价值，为
巡检工作的开展提供帮助，当电力输电线路中的某个点或者局部区域出现异常过
热问题时，通过红外线检测法能够第一时间发现，便于采取有针对性的措施来进
行处理。

3.4无人机巡检航线规划
在使用无人机设备进行巡检前，还应先规划好航线，常见的航线类型有两种，即三角航线、直线航线。

其中，三角航线比较适用于无人机设备升空场地横向输
出的线路，并且档距相对较大，无人机设备难以接近输电线路的保护区，不会对
线路造成影响。

但这种航线规划方式，实际应用在线路巡检作业中时，会增加设
备的控制难度，这就要求操作人员熟练掌握设备操控技术，可以精准的进行判断
和调控。

不同于三角航线，直线航线更加适用于升空场地势平坦，并且档距相对
较小的线路中，在进行无人机设备拍摄作业时，要求线路顺光，这样才能保证拍
摄的效果。

4无人机线路巡检展望
无人机线路巡检与人工线路巡检、直升机线路巡检相比有很多的优点，但是
我国高压输电线布设的特殊性，造成了巡检地形复杂、变化多样，高山、树林、
建筑等障碍物较多，给无人机线路巡检带来了很多的挑战，因此无人机线路巡检
路径规划对于节约能源、提高巡检效率有直接的影响。

同时，由于无人机自身条
件限制（如飞行高度、可控范围、电量、飞行距离等）无法完成线路巡检的所有
巡检任务，因此制定合理、完善的巡检任务对于无人机巡检有着重要作用。

随着
控制技术、导航技术、通信技术的进步，为无人机全自主线路巡检提供了可能，
各种无人机的出现也让无人机的发展变得更加专业化和智能化，加上检测仪器的
小型化、微型化，使得无人机上可携带更多的检测仪器。

这些对于提高线路巡检
效率、精确度具有重要作用。

无人机线路巡检在我国的起步较晚，要完全自主地
进行线路巡检还有待技术上的突破。

如无人机按照既定的巡检任务，通过简单的
设置可自主起飞、巡线、返航；按照输电线路的布设，全自动线路巡检；全自动
避障功能；遇到突发事故（大风、雷电、下雨）时的紧急返程功能；长时间、长
距离、大范围的线路巡检；简单、方便的数据存储和高速、准确、有效的数据通
信功能。

结束语
无人机因其自身优势而在电力输电线路巡检中得到广泛应用，人工巡检的不
足得以弥补，促进了巡检工作质量与效率的提升，巡检人员的劳动强度及安全风
险都得以降低。

在电力输电线路巡检过程中对于无人机的应用，需要保证作业流
程的规范化，确保作业方法合理，从而为电力输电线路的安全可靠运行提供支持。

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