浅谈输电线路巡视中无人机的应用

浅谈输电线路巡视中无人机的应用

近年来，我国电力行业的发展规模不断的扩大，无论其输电网还是输配电设备都呈不断增加的趋势，这无形中也增加了巡视的工作量。单纯依靠运行人员的巡视已无法满足当前电力行业发展规模的要求。在这种情况下，运行维护部门也加大了在实践工作中的探索力度，开始转变思路，提出了状态巡视的思想。本文对现阶段输电线路巡视的主要问题进行了分析，同时对国内小型无人机的应用发展进行了介绍，并一步对小型无人机在输电线路巡视中的应用进行了具体的阐述。

标签：电力系统；输电线路；无人机；巡视

前言

当前人们用电量的不断增加，对电力系统的稳定性和安全性有了更高的要求，但电力系统的正常运行，离不开对输电线路的运行和维护工作。这是确保电网稳定运行的基础，所以需要加强对输电线路的建设工作。以安全第一、预防为主的原则来确保输电线路运行的稳定性，这就需要运行维护部门需要在日常工作中做好线路的巡视、检测、维修和管理工作，利用先进的技术，不断在工作中积累经验，从而使线路能够保证在安全运行的状态。

1 现阶段输电线路巡视的主要问题

1.1 输电线路巡视检查的主要内容

1.1.1 线路本体。地面与基面：回填土下沉或缺土、水淹、冻胀、堆积杂物；杆塔基础：破损、酥松、露筋、基础下沉、保护帽破损等；接地装置：断裂、严重锈蚀、螺栓松脱、接地带丢失、接地带外露等；拉线及基础：拉线金具等拆卸、拉线棒严重锈蚀或蚀损、拉线松弛、断股等；绝缘子：伞群破损、严重污秽、有放电痕迹、弹簧销、钢帽破损等；导线、地线、引流线、屏蔽线、OPGW的散股、断股、断线、放电烧伤、悬挂漂浮物、弧垂过大或过小、严重锈蚀、覆冰、舞动、风偏过大、对交叉跨越物距离不够等；线路金具：线夹断裂、裂纹、磨损、销钉脱落或严重锈蚀，均压环、屏蔽环、螺栓松动，防震锤跑位等。

1.1.2 附属设施。防雷装置：避雷器动作异常、计数器失效、破损、变形、引线松脱等；防鸟装置：鸟刺的破损、变形、螺栓松脱等；各种监测装置：缺失、损坏、功能失效等；杆号、警告、防护、指示、相位等标识的缺失、损坏、字迹或颜色不清、严重锈蚀等；防雾防冰装置的缺失、损失等。

1.1.3 架空线路环境通道。建筑物、树木与导线的安全距离不足等；线下有危及线路安全的施工作业等；线路附近有烟火，有易燃、易爆物堆积等；采动影响区，地面出现裂缝、坍塌等情况；线路附近有危及线路安全的漂浮物等。

1.2 输电线路巡视

对输电线路进行巡视，是保证输电线路安全运行的基础，目前主要采用的巡视制度主要有三种，即正常巡视、故障巡视和特殊巡视。而随着技术的发展，目前巡视工作也开始向状态巡视方向发展，而且加强了各种监控设备的应用。但无论采用哪种巡视制度，其离不开地面巡视这一最基本的手段，但由于在目前制度执行过程中主要是人工巡视，这样就给巡视工作带来了一定的制约。

在电力行业长期以来的巡视制度执行情况来看，其所拟订的巡视计划并没有针对不同线路的运行状况来进行，不管是巡视要求还是巡视密度都是相同的，这对于当前日新月异的输电网络来讲，对各输电线路的运行情况无法有效的掌握，其运行的安全性根本无法得到保障。而且在常规的巡视工作中，无论什么样的设备、何种地理条件下、处于什么样的通道状况下都会采用相同的巡视计划，而且在巡视中也没有重点巡视区段，这就导致巡视工作中存在着“过”巡视和巡视不足的情况发生。如对于新旧线路采用相同巡视计划，这样则会导致新线路上存在状人力、物力的浪费，而老线路上一些危险及特殊区段则还存在着巡视不足的情况。

2 国内小型无人机的应用发展状况

无人机顾名思义即是不需要人来驾驶的飞机，对其进行控制主要是通过无线路遥控设备和自备的程序控制装置，由于不需要载人所以在机上只安装有自动驾驶仪、程序控制装置等。而对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输时则需要通过遥控站人员利用雷达等设备来实现。其在起飞时可以像普通飞机一起，也可由母机带到空中投放飞行。可以像普通飞机一样自动着陆，也可利用降落伞或拦网进行回收，可以进行多次使用。

将这种小型无人机应用到输电线路巡视工作中，是小型无人机民用的有效探索，在近几年随着技术的发展，小型无人机在输电线路巡视上的应用不断增加，特别是在一些特殊区段内其应用效果特别好。由于小型无人机成本不高，发生操作的几率较小，而且具有良好的机动性和生存性，在使用上更为便捷，用其进行高压输电线路的巡视工作不仅有效的解决了劳动力，而且不需要大量的人力成本，对电力企业经济效益的提高起到了积极的作用。

3 小型无人机应用于输电线路巡视的意义、特点及关键技术

通过对无人机在输电线路巡视上的应用，有效的填补了我国现阶段巡视制度存在的不足之处，使线路巡视得到更好的优化，而且其前景非常广阔，相信在未来的时间里，利用无人机来对输电线路进行巡视将成为常态化。

3.1 从巡视方式来看

目前在部分电力企业及区段内，利用无人机来进行巡视，避免了常规人工巡视的各种弊端，而且无人机配备有航拍功能，所以对于输电线路巡查的效率起到了非常重要的作用。

首先，需要在巡视前根据巡视线路的状况，来对无人机的飞机轨迹进行设定，以确保无人机以最适宜的巡查方法来对线路进行巡视。而对于无人机飞机轨迹的设定，如飞行高度、角度、与导线的距离、飞行速度等，都需要在无人机巡视后进行不断的试验和总结，从而归纳出最适宜的飞行轨迹。在利用无人机进行巡视时，需要采用往返巡线的方式进行，而当无人机返回到发射地点时，还需要对故障和隐患进行同样的排查，这样更利于从不同角度对线路的运行情况进行掌握。

其次，关于无人机挂载仪器的要求。无人机巡视从目前中国的存储介质和通信网络发展来看，航拍是现阶段最有效的方式，当然，如果数年内中国的“北斗卫星”、“大地2000坐标系统”和数据通信网络的民用发展达到视频及时传送的要求时，视频传送将会使无人机巡视真正的取代人工巡视。

而无人机输电线路巡视用途的特殊性要求无人机巡视过程除了要清晰的反应杆塔、杆塔基础、线路外部环境、绝缘子瓶、接地装置等可视设备外，还需要准确的反应出线路不可视的运行状态，这就需要同时挂载更加符合要求的设备，输电线路的隐患大多伴随着异常发热的产生，因此现阶段采用红外拍摄将会是比较有效的方式。

3.2 从巡视制度来看

无人机巡视的加入将会使状态巡视这一科学巡视制度更加合理。无人机巡视在状态巡视制度中将用于故障发生率较低的线路，由于无人机巡视的人力成本低，故对于故障发生率低的线路可以安排少量人员控制无人机巡视，这样在线路故障率统计仍未解决的现在，可靠的应用无人机将弥补由于统计错误而产生的线路巡视不到位。随着科技的发展，当无人机的运行成本足够低时，为了保障输电性能的可靠性，甚至可以安排无人机全线路的日常周期巡视，而不是短周期巡视。

4 结束语

电力企业各项工作中，输电线路巡视无论是劳动强度还是工作细致度都是要求求较高的一项工作，在长期的巡视工作中，不可避免的会受到人的心理和生理因素的影响，从而导致巡视的质量不合格，所以利用无人机来对输电线路进行巡视，不仅有效的提高的巡视的效率，而且能够及时发现线路隐患，对线路运行的安全性起到了极其重要的作用。

参考文献

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