无人机巡检输电线路技术的应用分析

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摘要：输配电线路网络的普及程度越来越广泛，在对其实际巡检的过程中凸显出了一些亟待解决的问题，而利用无人机技术能优化原有制度中的缺失，高速、准确地检测输电线路的问题。文章从无人机技术和巡检输电线路工作内容入手，针对无人机巡检输电线路技术应用的优势和劣势进行了分析，并对其应用路径和发展前景展开了讨论。

关键词：无人机；巡检；输电线路；电力系统；线路检测 文献标识码：A

中图分类号：TM755 文章编号：1009-2374（2016）34-0069-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.034

之所以利用无人机进行输电线路巡检，主要是基于输电线路的特殊位置，随着近几年我国电网规模的不断扩大，电力设备的数量也呈现出了高速增长的趋势，这就对输电线路的运行结构和巡检工作带来了挑战，加之一部分输电线路分布在地形地势较为复杂的郊外，人工巡检会产生不便。要想保质保量地完成巡检工作，就要针对可能导致输电线路的不同因素进行及时的排查，以提升检修工作的效率，利用无人机技术能有效提升巡检项目的实际效率和巡检质量，从根本上减少电力工作的实际难度和负担，提升工作效率。

1 无人机巡检输电线路技术分析

1.1 无人机技术内涵分析

在对无人机技术进行分析的过程中，要对具体的参数结构进行细化分析：

1.1.1 要对其技术要素进行了解和阐释。在通常情况下，无人机技术主要是利用四旋翼无人机或者是遥控直升机，前者的主要组成部分是地面基站以及无人机，利用的是两对旋翼对称分布确保在运行中形成气动布局，不仅具有较高的悬停优势，整个设备的起降能力也比较突出，特别是在运行过程中，空载起飞重量仅为9kg，且在空载情况下能续航1.5h，在负重5kg时能持续飞行0.5h，在负重8kg时能持续飞行20分钟，而其最大的任务荷载量约为10kg。除此之外，实际的巡航速度约为3～60km/h，最大飞行速度控制在相对2km以下，升限高度约为5km。并且能携带高分辨率图像的采集设备以及无线图像的传输设备，真正实现了远程传输和信息收集的目标。后者的主要构成要素包括地面摄像的监视系统以及影像的采集传输系统，并且具有较为优化的减振悬挂配件，实现整体无人机的平稳运行。在遥控直升机飞行时，能对目标对象的图像进行有效的收集和整理，优化对数据和图像进行远程传输，确保工作人员能对其问题进行集中的解构，从而对隐患进行排查，确保安全

运行。

1.1.2 要对无人机输电线巡检项目进行功能的概述。在实际运行过程中，无人机会受到地面基站的指引，并且沿着划定好的输电线路有序飞行，也能维系好与输电线路的安全距离，特别要注意的是，在到达设备的周边时，无人机会在特定的位置空间内停留，然后选取最佳角度进行拍摄，从而对图像进行有效处理，若是工作人员要对采集设备以及被检测设备进行性能调试，就要有效调整无人机的减震云台以及航向，在确定安全距离范围的同时，确保设备以及图像采集完整。另外，M4R的地面站不仅具有无人机遥控的功能，也能确保实时通信的优化升级，真正引导无人机到达指定位置，从而提供其接收影像图形的功效，确保整体云台转台以及控制机制常规化。

1.2 巡检输电线路技术内容分析

由于电力设备的增多，相应的巡检工作任务量也在增大，要实现项目的安全运行，就要针对具体问题建立对应的处理机制，确保巡检工作符合要求，在工作过程中，要针对巡检电线的本体以及电力设备进行巡视和检查，并且附属设备以及线路也要进行集中优化，确保运行状态符合要求，且巡检人员能及时发现问题并运行对应策略，一定程度上确保线路运行安全稳定。在实际巡检过程中，巡检人员主要使用的是以下三个方法：第一，正常巡检，按照有效的常规周期进行巡检任务；第二，故障巡检，对于发生的故障以及处理过的故障进行检查和处理；第三，特殊巡检，对于项目的特殊时期要进行集中处理和管控。巡检项目要针对不同路线以及不同要求建立对应处理机制，确保运行状况符合标准，减少资源的浪费。

2 无人机巡检输电线路技术应用的优势和劣势

2.1 无人机巡检输电线技术应用优势

在无人机巡检输电线技术运行过程中，最基本的技术支撑就是自主导航飞行技术以及自助悬停技术，这两项技术能从根本上提升整体项目的运行效率和价值，确保运行结构的安全完整。不仅能确保输电线路具备防碰撞的自我保护能力，也能实现巡视和检测任务，并且能最快地寻找出线路中的故障点，特别要注意的是，在特殊天气中，两种技术能有效保证巡检数据的完整科学。另外，无人机巡检输电线路项目运行过程中，飞行控制技术和自主悬停技术能实现自驾和手动两种模式，也就是说，在无人机悬停操作过程中，管理人员能借助高清监控录像对输电线路进行及时的检查，从而对数据进行有效汇总，确保数据的优化处理。当手动操作无人机时，无人机能按照操作人员设定的路线集中检查，从而确保其能对特殊圈定的路线进行集中处理和巡检。除此之外，相较于传统技术，无人机技术的最大优势就在于能实现其自控结构的优化以及成本和风险的降低，实现GPS定位导航系统和航线动态规划系统的融合，减少工作人员的工作负担，确保模块化设计结构和实际需求的融合，能有效地降低运维操作难度和成本，实现项目整体的优化升级。

2.2 无人机巡检输电线技术应用劣势

任何项目在发展的过程中，除了具备相应的技术特色，还会遭遇一些问题和不足，特别是时间节点问题，利用无人机巡航进行操作，时间会比较短，而且工作运行不会受到无人机体积的影响。本身电池容量比较小，这就会对巡航任务造成一定的影响，在实际任务推进的过程中，临时出现的时间问题都会造成项目推进进度受损。另外，无人机的实际控制范围比较受限，一般维持在1000m左右，若是超出范围，无人机的巡检数据会失去准确性。加之无人机项目不能对收集到的图像进行有效的缺陷分析，这也就导致图像在传递的过程中不能进行及时性的纠正。

3 无人机巡检输电线路技术应用路径分析

在巡检输电线路项目中引用无人机巡检技术，不仅能有效地解决常规巡检中发生的问题，也能对不同的巡检过程进行有效的数据处理。第一，从巡检的运行方式分析，利用无人机巡检技术能减少工作人员的实际工作量，大大减少了其工作负担，并且在运行效果上也更加优化，效率和质量都能得到提升，且技术在实际操作过程中，管理人员能确保对线路的运行情况建立最优化的处理机制，确保数据完整和健全；第二，从巡检的制度层面进行分析，利用无人机巡检制度能确保智能化运行结构和人工运行结构的优化融合，提升项目数据的准确率，并且在科学技术的创新发展带动下，升级巡视效果以及降低巡视成本，真正将无人机全线路日常巡视建立成为常规化项目处理机制，提升输电线路的运行安全。

无人机巡检输电线路技术应用的过程中主要包括三方面：第一，常规应用。主要是线路的实际巡检，按照的是周期性巡检制度，不仅对线路的走廊进行实时监控，也要对现场地形进行优化的勘察和数据收集；第二，故障应用。主要是利用技术参数对线路中产生的故障进行及时性的巡检，确保全方位多角度的参数解构，优化参考数据的报备，实现故障定位和处理的最优化效果；第三，特殊应用，主要是利用技术参数对一些较为特殊化的情况和较为特殊化的区域进行实时巡检，另外也要辅助工作人员进行工程的放线操作以及区域内异物的处理工作。

4 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构，真正突出了无人机巡检输电线路项目成本低、维护费用低以及安全性能高的特点。另外，在局部设备故障巡检过程中，利用无人机巡检输电线技术能实现人工巡检速度的提升，解决自然条件的局限问题。在性能、机型以及具体作业模式方面，都需要对其进行分析和研发，确保自动化以及智能化控制结构运行正常化，真正提高自动控制以及自主能源补给等方面的效果，实现不同任务不同环境组合优化运行不同操作机制，提升无人机巡检输电线路技术的应用效果，优化升级项目分析管控措施。

5 结语

总而言之，技术的创新发展需要管理人员提高认知，有效利用无人巡检技术针对具体措施解决实际问题，利用无人巡检技术不仅能提升巡检线路的效率和质量，也能有效减轻工作人员的强度和负担，确保故障和隐患能及时处理，一定程度上提升我国巡检输电线路项目的安全性以及可靠性，促进电力发展行业的可持续发展。

参考文献

[1] 加鹤萍，张建成，杨启帆，等.一种新型电力巡线固定翼无人机[A].中国电机工程学会电力系统自动化专业委员会三届三次会议暨2013年学术交流会论文集

[C].2013.

[2] 陶留海，王美霞，姚晓航，等.浅谈多旋翼无人机在输电线路带电作业中的应用[A].2015带电作业技术会议论文集[C].2015.

作者简介：王彦国（1991-），男，吉林长春人，中国南方电网超高压输电公司昆明局助理工程师，研究方向：电力工程。