谈无人机在输电线路巡视方面的应用

谈无人机在输电线路巡视方面的应用

发表时间：2017-08-08T20:52:36.620Z 来源：《电力设备》2017年第11期作者：周家麒刘丽莎

[导读] 摘要：目前，我国的电力行业随着社会的发展得到快速的进步和提升，电网的安全运行直接关系到企业效益以及社会的稳定

（国网福建省泉州供电公司福建泉州 362000）

摘要：目前，我国的电力行业随着社会的发展得到快速的进步和提升，电网的安全运行直接关系到企业效益以及社会的稳定。输电线路作为电力系统的重要组成部分，其能否正常运行对于电网的整体结构安全具有重要作用，所以，如果利用现代化的仪器进行输电线路的维护非常重要。利用无人机对输电线路进行巡视能够提高巡视的全面性与准确性，从而有利于运输线路的检测、维修和管理。

关键词：无人机；输电线路巡视；应用分析

1.无人机在输电线路巡视中的优势

在输电线路巡视中，无人直升机是一个各方面都很优良的空中搭建平台，它可以配置摄像机和各种检测装置，并且无人机具有成本低、容易操作、对作业环境要求低等优点。目前，无人机已经应用在输电线路的巡视中，用来代替巡视作业人员的检测和实现全方面、全方位的检测。无人机在输电线路巡视中具有以下优势：①自动驾驶和精确的定位系统，确保检测到位。现在，智能控制技术已经应用在各个方面。例如：在人们日常生活中常见的智能手机、智能空调等，应用智能功能的无人机可以做到空中定点悬停，对线路进行沿线检查，做到定点定位检测。②机型选择面广，作业人员可以根据不同的环境，选择不同类型的无人机搭建不同类型的检测装置，确保可以巡检到每一个范围，根据续航能力安排合适的巡视时间。③无人机的机动性和灵活性较强，无人机的机型大多较小，巡视也不需要航空部门的批准。无人机在巡视过程中可以做到随时起飞，随时降落，它可以适应大多数环境，到达巡视人员难以到达的地方，例如：山川、河流、浓密的树林等地区。④无人机驾驶安全系数高，由于是利用巡视人员的地面操控，这样不仅确保了巡视人员的安全，还使得巡视人员能得到检测第一手资料，及时得处理问题，还减少人员的出动率，使得人员利用率得到提高。⑤培训资金和日常维护费用低，无人机的培训比飞行员的驾驶培训简单太多，在国内也具有专门的无人机操控培训机构，培训费用也相当合理化、人格化。对操作无人机人员也没飞行员那么严格，这样就确保了可以容易的招到巡视人员。综合以上这几个因素，说明无人机巡视，既能减少载人直升机的巡视费用也能代替巡视人员到达复杂的地形，无人机巡视真正做到了简便、高效。

2.无人机在输电线路巡视方面的应用

2.1无人机在输电线路巡视中应用的意义和特点

随着无人机技术的快速发展，为其在输电线路巡视中的应用奠定了技术基础。无人机具有体积小、操控简单的特点，对于输电线路的巡视，特别是高空塔架的巡视具有良好的应用价值。利用无人机进行输电线路的巡视：①降低了巡视成本，一台小型无人机能够在一定范围内的多条线路进行巡视，在提高了巡视效率的同时也降低了人力资源成本的支出。②工作人员不再需要进行高空作业，只需凭借无人机在地面进行操控和记录即可，这使得巡视工作的安全性能得到大幅度提高。③无人机体积小，激动性强，在代替人工的同时对于一些小空间内的巡视检查也能够达到很好的效果，能够有效填补线路巡视的空缺。

2.3无人机在输电线路巡视中应用技术分析

2.3.1无人机的控制技术

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以分为人工控制和智能控制两种。其中人工控制指的是巡视人员利用遥控手杆进行无人机操控，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，可以两种控制方式联合使用，如果环境条件允许，可以利用智能控制系统对无人机进行控制，这样可以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以利用摇动手杆进行人工控制。灵活选择控制方式能够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，只有这样才能够充分的发挥无人机的功能。

2.3.2成像和图像传输

成像和图像传输技术是无人机的核心技术，也是进行输电线路巡视的关键所在，如果无人机的成像和图像传输技术无法保障，技术水平不过关或者出现故障则无法完成线路的巡视。无人机的成像和图像传输系统主要包括摄像机、照相机、图像感应系统、检测装备以及图像传输机等。其中成像过程主要由照相机、摄像机以及图像感应系统来完成，而图像数据的传输则是由图像传输机来进行。在无人机使用过程中，首先要确保成像系统的正常工作，这样无人机才能够代替人的眼睛进行线路的巡视工作，而且成像技术越高，所拍摄的线路图片越清晰，能够将故障线路的细节包含进去，以方便工作人员对线路故障进行准确判断和分析，提高线路巡视和维修的准确率。另一方面，图像的处理以及传输也非常重要，如果图像在传输过程中出现损失也会影响到巡视工作的准确性。通常，图像和图片所站空间比较大，利用无线传输时，传输的质量无法得到保障，这就需要在传输前利用科学算法对图像进行处理，在保障图像质量的前提下压缩图像大小，从而提高传输速率和效率。

2.3.3无人机的续航和飞行稳定性

在线路巡视过程中，需要无人机长时间悬停在控制对复杂线路进行巡视和检查。随着电力网络的复杂化，运输线路的结构也越来越复杂，而且随着外部环境的影响，导致线路巡视目标的不确定性增强，这就需要无人机要有准确的定位能力和定点监测的能力，而这些受到无人机的续航和飞行稳定性能力高低的直接影响。①在进行线路巡视前对无人机的电池电量和螺旋桨进行检查，确保无人机的续航时间和飞行稳定。②合理进行巡视点时间的分配，对于一些构造简单，故障发生率低的线路要适当缩短巡视时间，以此来增加复杂、故障发生频繁的线路巡视时间。③准确定位巡视点，提高无人机巡视的效率。

2.3.4无人机检测方法

无人机无法像机器人那样对线路故障进行检修，所以无人机的检测主要是利用各种成像技术对线路状况进行巡查，其中包括红外热像仪检测、电子光学检测和激光震动检测等。红外热成像技术的应用主要是对线路局部发热故障的检测，从而判断输电线路的具体故障点和类型。电子光学检测则是能够检测线路是否发生漏电，主要是对线路绝缘部位进行检测，而激光振动检测则是检测绝缘子是否发生破裂。不同的检测技术的特点不同，应用场景也不同，所以在实际应用过程中，需要根据实际巡视部位和目标进行选择。

3.总结

无人机应用在输电线路巡视工作中，可以在很多程度上提高巡视效率，它不仅可以避免人工巡视的不足，又能减少载人直升机巡视的