无人机在电力输电线路巡检中的应用 张思思

无人机在电力输电线路巡检中的应用张思思

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协。无人机的使用，提高了输电线路巡视工作的效率，保证

了巡视人员的安全。

关键词：无人机；输电线路；巡检模式

输电线路的运行状况直接关系到电力系统主网的安全运行。长期以来，我国

输电线路巡检都是采用人工方式，工作量与工作难度较大，有时还威胁巡检人员

的生命安全。为有效解决这一问题，需要将无人机技术运用到线路巡检工作中，

进而提高线路的运行质量，确保工作人员的生命安全，促使电力企业获得高效发展。

1输电线路巡检技术概述

1.1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。

1.2无人机输电线路巡检

输电线路中采用无人机巡视，有着传统巡线方式无法比拟的优势。第一，不

受外界环境因素的影响和制约。由于很多线路都建设在室外环境，一旦遇上大雨

和暴雪等天气，工作人员将无法完成安全巡视工作，而使用无人飞行机设备，就

可以避免这些不利的因素，减少因安全巡视工作而造成的意外和伤害问题。第二，无人机的灵活性。利用无人机通过多角度不同的位置的观察，就可以发现线路中

存在的缺陷、隐患。第三，是无人机具有作业速度快、测量数据量大、自动化程

度高等优点。第四，无人机与各种可见光和红外测温设备搭配进行巡检任务，可

以全面了解输电线路运行情况。通过无人机对输电线路拍摄出来的影像图片，可

以对输电线路存在的缺陷问题进行及时的发现和解决。第五，无人机巡检可以降

低巡检成本，最大限度地减少线路故障造成的损失，保障输电线路的正常运行。

因此，无人机非常受电力系统的欢迎。

2现阶段输电线路巡视检查的主要内容

2.1全方位巡检

在保证无人机优良性能的基础上，将其应用于电力输电线路巡检中，能够获

得理想的应用效果，准确快速地找到故障点，为故障处理提供帮助。无人机的硬

件主要包含两个部分，分别为地面站与机载，将可见光相机搭载于机载部分，能

够全方位拍摄电力输电线路，获得图像，进行视频转换，对信号传输及无线通信

模块进行模拟，向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。以计算机系统和专业软

件为支持，巡检人员可对图像进行实时化查看，依据无人机所拍摄图像来对电力

输电线路的具体情况进行分析和判断，以保障电力输电线路安全运行。在电力输

电线路巡检过程中，若存在特殊的巡检要求，则可通过无人机的应用来进行巡检，由巡检人员操控遥控器，控制无人机的具体飞行路径，从而躲避障碍物，精准找

寻故障点。在应用无人机来开展电力输电线路巡检过程中，可结合实际需求来灵

活调节可见光相机的焦距，保证目标位置清晰化，提高无人机所拍摄图像质量，

满足电力输电线路巡检要求。待巡检完毕后，可于计算机系统中保存无人机所拍

摄的巡检影像，能够弥补人工巡检操作的不足。

2.2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。

2.3电力输电线路故障检测中的应用

在输电线路检测过程中，无人机发挥着关键作用。无人机有3种检测方式：（1）使用雷达检查故障；（2）通过摄制视频检查故障；（3）使用红外线检查

故障。雷达探测可提升传输线路的定量测量精度，雷达距离测量装置可精确测定

传输线路和四周障碍物间的距离，为传输线路的维持与安装获取数据参考。视觉

相机通过无人驾驶飞机或是地面天线传送照片或是视频，计算机通过通信模块采

用专门的软件录像观察。在红外线检测方面，该技术帮助检查员展开红外线成像

分析，在线路金属探伤方面具备较高的应用价值。

3无人机在架空输电线路巡检中的问题和措施

3.1无人机在巡检中的问题

无人机在架空输电线路巡检中出现的问题主要是能源消耗快和相关各方面还

不成熟。中小型的四旋翼无人机一块储蓄电池在架空输电线路的巡检中一般只能

支撑2个小时的时间，续航能力较差，尤其是在温度比较冷的冬天要完成一次巡

检任务往往需要多次更换电池，给巡检工作造成了困扰。另外，无人机在架空输

电线路的巡检各方面还不成熟尚处于探索阶段，由于无人机的驾驶要求的技术水

平较高，无人机巡检是一种新技术，在实际的工作中缺乏专业的技术人员，无人

机的各项技术还处于研发或者试运行阶段。

3.2无人机巡检对策研究

3.2.1加强技术研发

加强无人机在架空输电线路巡检中的技术研发，将更多的能够有利于巡检工

作的技术搭载到无人机中，从而真正解决无人机在架空输电线路中的各种技术问题，提高输电线路的安全稳定性。

3.2.2建立一个标准化的无人机巡检工作体系

逐步探索符合实际情况的无人机巡检班组模式，完成无人机班组建设及人员

配置，初步建立相关的班组管理、制度标准、绩效考核等配套体系，实现由传统

线路运维班组向新型协同巡检班组的转型；完善无人机培训体系，组织青年员工