输电线路上方无人机巡检避障方法分析

夏晓斌 梁锋

摘 要：随着当前经济的快速发展，能源对于经济发展的影响也逐步扩大。其中电能作为应用能源的一类，影响其稳定运行的问题也引起了人们的注意。在此现状下，针对输电线路巡检方面的技术，也得到了快速的发展。在此背景下，本文针对输电线路上方无人机巡检避障方法，进行简要的分析研究。

关键词：输电线路；无人机巡检；避障方法；分析

随着当前电网建设的快速扩大，关于其线路巡检问题也引起了电力部门，以及研究人员的注意。其中无人机巡检则是其中的方法之一，无人机巡检由于其极高的效率性，电力企业对此认可度较高。但在此过程中，关于无人机巡检过程中的避障方法，也引起了较多人群的关注。针对此类现状，笔者分析当前输电线路上方无人机巡检避障方法，以盼能为我国电力企业无人机巡检工作的开展提供参考。

1 输电线路

当前电器设备对于人们的生产生活影响重大，其动力系统则依靠电能进行驱动。一般情况下，电能由发电厂进行生产，之后经由变电站、配电站，最终传输至用电户。其中电能从发电厂到变电站、配电站之间的传输线路，被称之为输电线路。

2 输电线路巡检

我国人口众多地域面积辽阔，电能则是人们在生产生活中必不可少的基础能源之一。为了保障人们在生产生活中的电力应用，电力企业进行了大规模的电廠建立，以及输电线路铺设。随着时间的过渡，输电线路的数量以及规模也逐渐扩大。在此过程中，为了保障输电线路的安全运行，电力企业针对输电线路进行巡检工作。以期及时发现输电线路运行中存在的问题，并进行问题的修复，保障输电线路的安全运行。

输电线路无人机巡检。科技在不断发展的过程中，电力企业同样也受到了科技发展带来的影响。例如关于输电线路的巡检工作，前期由于技术方面原因，绝大部分输电线路巡检主要通过人工进行巡检。但由于输电线路架设的地理环境问题，人工巡检存在较大的安全隐患。随着无人机技术的诞生，电力企业在输电线路巡检的过程中，利用无人机进行巡检。不但极大的提高了巡检的效率，也降低了因人工巡检出现的安全事故。

3 输电线路上方无人机巡检避障特点

当前输电线路上方无人机巡检避障工作，整体的发展较为良好。为电力企业输电线路的稳定运行，奠定了良好的基础。在此现状下，笔者针对当前输电线路上方无人机巡检避障的特点，进行简要的分析。具体的分析方向为：山区线路巡视人工巡视和飞机巡视以及飞行器巡视比较、无人机巡检中的偶发事件、人机巡检过程中自身引起的问题。

3.1 山区线路巡视人工巡视和飞机巡视以及飞行器巡视比较

输电线路山区线路，一般情况下巡检难度较高。前期主要由人工巡视，以及飞机巡视进行整体线路的巡视。但在具体实施的过程中，人工巡视由于现实原因对于人员安全的保障不足。飞机巡视在进行的过程中，整体的成本较高。而且容易产生视觉死角，细节方面的巡检较差。

近年来飞行器巡检，整体的效果较为良好。其整体工作落实的成本较低，而且在实际落实的过程中，整体的巡检效率较高[ 1 ]。多项因素综合分析，对于电力企业的经济收益，产生了较大的促进作用。

3.2 无人机巡检中的偶发事件

无人机技术当前的普及程度较好，其操作技术也较为简单。因此在其运行的过程中，除去自身影响因素外，其他偶发因素也是影响其稳定工作的原因之一。例如人为原因、鸟兽冲突问题等。此类偶发现象，易造成无人机设备的损坏或遗失。

3.3 无人机巡检过程中自身引起的问题

无人机当前在发展的过程中，整体的发展较为稳定。无人机出产设备方面质量也较好，但在部分案例中，还是存在了一些问题。例如无人机设备在巡检过程中的电力续航问题，无人机转轮的运行问题。此类问题的出现，对于无人机巡视工作的落实，也产生了较大的影响。

4 当前关于输电线路上方无人机巡检的主要避障方法

当前输电线路上方无人机巡检整体的运行较为良好，但障碍问题也是影响无人机运行的主要原因之一。针对此类问题，电力企业也进行了深入的研究。当前关于无人机巡检中的避障方法，主要有以下几类：软硬件结合进行避障、传感器避障、柱状空间规避法。针对此类方法，笔者进行简要的分析介绍。

4.1 软硬件结合进行避障

当前关于输电线路上方无人机巡视避障方法，主要的方法之一为：软硬件结合进行避障。具体的方法为，通过GPS定位技术，超声波技术以及模拟软件操控进行实际巡视[ 2 ]。巡视的过程中，无人机内置GPS模块，通过对线路整体的定位，以及超声波技术的反馈数据。针对路线中的障碍物进行规避，以此完成对输电线路的巡视。

4.2 多传感器避障

多传感器避障方法为当前输电线路上方无人机巡检避障中，主要的应用方法之一。多传感器避障方法，在应用的过程中。针对输电线路安装一定的传感设备，之后通过内置GPS定位模块，以及视频探头。确定实际巡视过程中的障碍物位置，以此达到规避的目的。

4.3 柱状空间规避法

柱状空间规避，类似于地图软件配合无人机运行的方式。具体实施的过程中，首先将所巡检区域范围内的地图数据进行上传，上传至无人机后。中控台以及无人机之间进行数据互动，最终通过内置的数据地图，比对实际GPS的反馈数据。两项数据在中控台系统进行比对，之后将比对数据发送至无人机系统[ 3 ]。无人机系统比对发送数据，最终运行其巡视线路。最终达到规避障碍物的目的，其中GPS模块—障碍物—中控台—无人机—输电线路，五方之间数据形成的数据模拟图，称之为柱状空间规避法。

5 结语

当前输电线路上方无人机巡检避障方法，整体的发展较为良好，为电力企业的稳定供电奠定了良好的基础。当前无人机巡视过程中主要的优缺点为：山区线路巡视人工巡视和飞机巡视和飞行器巡视比较、无人机巡检中的偶发事件、人机巡检过程中自身引起的问题。其中关于实际应用中的避障方法有：软硬件结合进行避障、传感器避障、柱状空间规避法。

参考文献：

[1] 邓荣军，王斌，熊典，等.基于遗传算法的输电线路无人机巡检路径规划[J].计算机测量与控制，2015，23（4）：1299-1301.

[2] 王锐，王柯，徐晓刚，等.输电线路无人机巡检地面测控站及运输保障系统设计[J].广东电力，2014（2）：87-92.

[3] 熊典，王斌，代礼弘，等.基于SOC的无人机巡检剩余续航时间预测方法[J].电源技术，2015，39（1）：105-107.