输电线路巡视中无人机的运用技术

输电线路巡视中无人机的运用技术

发表时间：2018-06-19T10:27:52.313Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：李振新苏润贺一飞

[导读] 摘要：随着科技的不断发展与进步，高分辨率可见光照相机（摄像机）、高精度红外热像仪、三维激光雷达扫描设备等检测装备丰富了线路运检手段，特别是近几年我国通航领域政策逐步放开和无人机技术快速进步，直升机和无人机搭载专用传感器载荷巡检输电线路得到迅猛发展，并促进线路由传统人工巡维模式向机巡模式转变。

（国网山西省电力公司检修分公司山西省太原市 030032）

摘要：随着科技的不断发展与进步，高分辨率可见光照相机（摄像机）、高精度红外热像仪、三维激光雷达扫描设备等检测装备丰富了线路运检手段，特别是近几年我国通航领域政策逐步放开和无人机技术快速进步，直升机和无人机搭载专用传感器载荷巡检输电线路得到迅猛发展，并促进线路由传统人工巡维模式向机巡模式转变。与传统人工巡维相比，无人机巡检具有效率高、质量高、不受地形条件影响等特点，是输电线路管理向更加高效、精细、经济的方向发展的重要手段。本文就输电线路巡视中无人机的运用技术进行分析。

关键词：输电线路巡视；无人机；运用技术

1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。

2无人机在电力系统中输电线路的巡视的重要性

无人机在电力系统中输电线路的巡视中有着很大的意义，首先，降低了电力部门整体巡检成本，电力部门进行巡检的时候需要动用不小的人力物力财力，整个巡检过程中不仅仅应用重机械等，还有巡查不同部件的相关零件，另外，因为人工线路巡检需要很大的工作范围，范围越大，需要高空架线的长度和要求就越来越多，所以，造成的人工巡检费就越来越高。最后工程企业可能会有盈利小于消耗的现象，其次，不得不说的就是巡检过程中工作效率很高，每次飞行时间可达1小时，每小时巡线30公里。每飞4个架次相当于出动30名巡线员一整天的工作量，且不受地理环境的限制。与人为巡检相比还节省了大量的工作时间。另外，无人机巡查的结果经过验证，所以有客观的优势，一旦出现问题，政府也会以此为标准进行问题排查，增加对输电线路问题的重视程度，而且，有利于定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理，确保输电通道安全。无人机巡视能够有效的增加巡视的效率，以及增加了输电线路的质量，同样，能够避免很多恶劣环境影响的输电线路巡视任务失败的问题，代替人工进行全面，多角度的巡视，能够更准确的进行线路巡视。对电力系统非常重视的今天，我们有必要多进行一些深入的研究，找到更适合输电线路巡视的方法，无人机巡视能够更加准确进行线路故障问题排查，在长期的巡视工作中，不可避免会受到人的心理和生理因素的影响，从而导致了巡视的质量不合格，利用无人机进行巡视，不仅有效的提高巡视效率，还能提升巡视质量，减少电力企业的劳动强度。

3无人机应用在输电线路中的优点

针对无人机巡查输电线路来说，有诸多优点，首先，能够实现多种载荷同时进行，如通信设备，GPS定位系统，红外线系统，摄像头等，可以同时安装在一架无人机中，实现远程控制。能够有效的扩大的线路监测范围，进而增加了工程项目数据的准确性，另外，地面站执行任务规划、实时采集和现实、远程控制；通过指令上行链路进行遥控或操控遥飞行中更改航线、控制载荷等功能。

4在输电线路巡检中无人机技术的应用

无人机技术的应用不仅能及时发现电力线路中存在的安全隐患，还能帮助人们更好地完成线路的巡视工作，这对促进我国经济的发展和保证人们的安全用电都有重要的意义。

4.1无人机在电力线路中的日常应用

在日常工作中，无人机的应用情况如下：一是固定翼无人机。这部分无人机受其性能指标的限制，主要完成对电力线路的检修现场地形勘察、走廊监控、外部隐患高频次监控以及灾情普查等情况的巡检工作，这些无人机应用在输电线路中，在飞行中能快速地发现线路系统中存在的各种隐患，并且该巡检可以与特殊巡检一起行动，在巡检中，针对已知的重点外部隐患和可能发生的各种危险隐患展开全面的航巡工作。

4.2无人机在高压及海拔地区的应用

无人机与人工巡视最大的优势就是能够在高压和高海拔地区连续工作。例如，在西藏的拉萨以及高原地区的电线巡视中，可以采用电动固定翼和多旋翼无人机进行巡视，在该地区工作，可以不用考虑高原氧气不足的问题，并且通过实验证明，为了更好地发挥无人机的作用和适应高海拔地区的特殊地形，在今后电力公司还应该从增大无人机的动力电源、改进无人机的桨叶、机体结构等方面不断优化，才能更好地完成巡视工作任务。

4.3无人机在电力线路巡视应用中避免障碍物的措施

目前，采用无人机对电力线路进行巡检越来越受到人们的关注和电力公司的喜爱，但是如果想要得到更加精确的航拍图形，就必须近距离飞行，这无疑对无人机技术提出了很大的挑战。因此，特别是在一些线路走廊等复杂地带，为了更好地避让周围的障碍物，无人机必须拥有一套包括躲避障碍物控制系统、探测系统等组成的完整避障系统，这样才能有利于无人机准确地识别障碍物。

5无人机巡检输电线路技术应用前景分析

在无人机巡检输电线路技术应用中，开始逐渐升级管控机制和管理措施，特别是针对高压输电线路故障点的分析和处理。利用架空线路高空巡检作业，能有效减少登塔高空作业项目，大大提升了项目的安全系数，减少不必要的人员损伤。另外，项目还在研发地面航模机操作无人机技术，真正实现智能化全景操作，确保全方位多角度的升级影像资料的清晰度，工作人员能准确地判断输电线路的实际运行结