电力输电线路巡检中无人机的应用

电力输电线路巡检中无人机的应用

摘要：为了满足人们的电力需求，电力输电线路不断增多，分布范围越来越广泛，许多输电线路都位于地势复杂、环境恶劣区域，这大大增加了电力输电线路

的故障发生几率。为了确保电力的正常供应，就必须要对这些输电线路进行及时

的修复或更换，因此，确保电力输电线路的巡检工作的高效性是非常重要的。无

人机在电力输电线路巡检工作中有着巨大的应用优势，其能够有效代替人来进行

电力输电线路巡检，使巡检人员能够通过无人机来检查输电输线的故障情况，从

而大大减少了登塔高空作业，有效减轻了巡检人员的工作强度。

关键词：输电线路；线路巡检；无人机

引言

在电力输电线路巡检工作中，无人机有着巨大的应用优势，有效代替了人来

进行高效准确的巡检工作，大大减轻了巡检人员的工作强度，并且可对输电线路

的故障点进行准确快速的排查，降低了人力物力的投入，有效保障了电力输电线

路巡检工作的安全，大大促进了电力领域的技术革新。

1 电力输电线路人工巡检存在的问题

现阶段，巡检人员在进行电力输电线路巡检工作时，主要是通过攀爬工具爬

到电线杆顶端后，利用故障检测设备来检测输电线路故障的。在检测到存在故障后，巡检人员会将输电线路进行大致分段，然后通过逐渐检测来对故障点进行精

确定位，从而找到具体的故障位置。这种人工巡检方式不仅费时费力，而且巡检

人员所使用的故障检测设备也较难操作，同时人工巡检方式也存在很大的安全风险，稍有不慎便可能引发触电事故。因此，有必要探寻一种更加省时、省力、安

全的方法来代替人工进行输电线路巡检，无人机的出现，为电力输电线路的巡检

工作提供了一种可靠的代替途径。

2作业流程

为保证无人机在线路巡检中的安全性，经过大量的实践作业后，制定了比较

规范的作业流程：首先，提前准备好所需资料。在开始作业前，要尽可能全面的

收集相应线路的走向、跨越、地形、气候等信息资料，进而制定详细的作业方案。其次，按流程进行巡检。（1）勘察，在开始前，要安排专人对线路进行考察，

特别是做好下面这些工作：一是，对杆塔、地标等信息进行详尽的核实；二是，

明确无人机降落点，必须确保地形平坦、无危险障碍物；三是，场地面积要满足

一定要求；四是，保证四周不存在其他信号的干扰。（2）起飞准备，要对巡检

线路的环境、天气等进行勘测，确认能否满足安全飞行的要求；作业人员必须全

面了解工作内容，根据实际情况给出飞行计划，并要针对特殊情况提前制定应急

预案。若是进行自主飞行，则要对线路进行科学设计；在降落点开启巡检系统，

并安排双人对设备进行检查，确保其状态的稳定、可靠；设置安全警示线，保证

能安全的进行飞行作业。（3）具体作业，指挥人员发出起飞命令后，对起飞时

间要做好记录；而操作人员则要控制好无人机，以使其严格按制定的方案飞行，

若是发生意外情况，则要根据指挥人员的命令及时的对方案进行调整；指挥人员

根据收到的图像或画面，对云台的角度进行调整，并进行相关的操作控制，以得

到详尽的监测信息；在作业过程中，指挥人员每隔一段时间要向操作人员通告无

人机的飞行情况，如出现危险要及时通知其进行返航。最后，返航。在开始返航

之前，要对风向、风速等因素进行判断，保证无人机能够安全返回；在返航阶段，需要慢慢的降低飞行高度，并确认好降落点无异常情况；完成降落后，要迅速切

断其电源，并尽快填写作业报告。

3电力输电线路巡检中无人机的应用

3.1电力输电线路异物清除中的应用

在电力输电线路巡检工作中，经常会遇到输电线路中存在异物的情况，如果

不将这些异物进行及时的清除，便可能会引起输电线路故障，甚至还会因此而发

生触电事故。为了避免上述问题，巡检人员经常需要通过人工的方式来清除异物，这大大增加了巡检人员的安全风险，而且在清除异物的过程中还要花费较长的时间。无人机的出现，使其在电力输电线路的异物清除中发挥着重要的作用，在应

用无人机清除输电线路中的异物时，传统的方法是在无人机的机载部分搭载激光

二级管模组，通过光线的聚焦作用来烧断异物，考虑到激光二极管模组所发射的

激光是平行的，因此需要利用凸透镜来聚焦光线，并且光线的聚焦点需要准确的

落在异物之中，在烧断异物过程中，巡检人员需要确保无人机和周边的带电设备

能够保持一定的距离，而且异物在受到风力的作用下会晃动，这也使巡检人员在

操控无人机来清除异物时存在较大的难度，异物清除的效率较低。通过对传统的

无人机清除异物方法进行改进，将电涯、激光模组以及控制模块在多旋翼无人机

中进行搭载，并由巡检人员通过云台摄像头来观察异物所在位置，通过对无人机

的位置进行调整，能够使激光模组的焦点正好处于异物位置，此时巡检人员便可

利用 GPRS 远程控制继电器来开启激光模组，从而使模组发射的激光能够很快烧

断异物，进而实现对电力输电线路中异物的快速清除。

3.2电力输电线路故障检测中的应用

在电力输电线路巡检工作中，无人机在输电线路故障检测中也发挥着重要作用，无人机具有三种主要的巡检方式，一种是通过雷达进行故障检测，另一种是

通过拍摄视频来进行故障检测，还有一种是通过红外线来进行检测。在雷达检测中，其能够使输电线路的定量测量精度更高，并且可通过雷达测距装置对输电线

路和周围障碍物之间的距离进行精准测量，从而为输电线路的维护与架设工作提

供参考。在视频可视化检测中，巡检人员可通过无人机中搭载的可视摄像头来对

输电线路进行航拍，并通过通讯模块将航摄图片或视频传输至地面站的计算机中，巡检人员可利用专业软件来观察航摄图片或视频，从而帮助巡检人员分析输电线

路的实时运行情况。在红外检测中，该技术是通过红外线来帮助巡检人员进行成

像分析，这种检测方法适用于肉眼无法辨别的线路故障检查，尤其是在线路金属

探伤中有着极高的应用价值，能够帮助巡检人员及时发现线路中存在的某个点或

局部区域所出现的异常过热问题。

结束语

随着我国经济建设的加快，对电力能源的需求不断增加，这对输电线路的管

理也就提出了更高的要求。近年来，为有效提升线路巡检水平，各种新技术、新

工艺投入使用，特别是无人机在其中的应用最为典型，能够大大提高日常巡检的

效率和质量，对电力系统的安全运行更是起到重要的保障作用。研究发现，多旋

翼无人机在输电线路巡检中的应用，可迅速排查故障点、准确判断故障情况，能

够为故障处理及事后分析提供重要的数据支持，同时有效减少了人工作业的频率，提高了作业安全性。通过装设高清相机等设备，能够多角度、全方位的进行日常

巡检，大大提高了巡检质量。随着无人机技术的进一步发展，在线路巡检工作中

的应用将会越来越广泛。通过与通信、网络等先进技术的结合，可形成高效的电

子巡检系统，能够大大减少线路维护的资源投入，同时提高线路巡检的安全性、

可靠性。另一方面，通过各种智能技术的应用，可提高巡检的科技含量，进而增