浅析多旋翼无人机在配电线路日常巡视中的应用

张伟

摘要：在改革开放以来，我国科学技术得到了突飞猛进的发展，各行业都将先进的科学技术引入了自身的发展当中，并且效果尤为明显。在配电线路日常巡视工作当中也应充分的利用多旋翼无人机，从而实现对配电线路的通道巡视、日常巡视、精细化巡视。本文主要围绕多旋翼无人机在配电线路日常巡视中的应用进行了深入的分析与探究，希望能为我国电力系统的发展贡献绵薄之力。

关键词：多旋翼无人机；配电线路；日常巡视；有效应用；注意事项

由于配电线路安装的环境过于恶劣、复杂，极易出现故障问题。传统的人工巡视方式不仅效率较低，而且工作强度较大，再加之地形较为复杂，信息收集能力不高，不能够对每一个基杆塔位进行巡视与检测，无法完全排除配电线路存在的隐患问题。将智能化巡视与人工巡视有机的结合在一起，能够提高配电线路安全管理水平，有效的提高配电线路巡视的质量与效果。多旋翼无人机在配电线路日常巡视中的应用能够有效的解决地形复杂问题，不仅能够提高配电线路巡视工作的效率，而且还能够减轻相关工作人员的劳动强度，在提高信息收集能力的同时，实现配电线路日常巡视的智能化、高效化，从而提高配电线路的使用寿命以及安全稳定性。

1无人机概念

“UAV”是无人机的英文缩写，也是无人驾驶飞机的简称。无人机自身具备诸多的优点，特点适合应用于配电线路的日常巡视工作当中，例如操控性好、小巧便携、受地形影响小以及造价便宜等。将无人机应用于配电线路日常巡视工作当中，不仅能够提高故障查找的准确性与效率，而且还能够提高配电线路巡视工作的效果与质量。无人机不仅能够携带噴火机、摄像头、激光雷达设备，而且还能够携带红外热成像仪、高倍数摄像头等设备，工作人员只需要进行相关的操作就能够完成配电线路日常巡视工作。现阶段，市场上最为常见的无人机类型主要包括多旋翼、固定翼两种，基于多旋翼无人机具有实用性强、操作简单、造价低等优势，被广泛的应用于配电线路日常巡视工作当中。

2 多旋翼无人机在日常巡视中的有效应用

2.1 多旋翼无人机在日常巡视中的模式

多旋翼无人机在日常巡视中的模式主要包括激光雷达巡视模式、红外巡视模式以及可见光巡视模式三种。所谓的可见光巡视模式就是利用可见光的摄像头对配电线路拍照的形式收集信息。在利用多旋翼无人机的开展配电线路日常巡视工作时，应严格的遵循可见光摄像头拍照的原则，不仅要遵循连续全覆盖、按照飞行前进方向、从低电压端到高电压端的原则，而且还要遵循从前到后、先整体后局部、从右向左、从上往下的原则进行拍摄。需要注意的是必须要绕开禁飞区，与带电导线保持一定的距离。禁飞区示意图如【图1】所示。多旋翼无人机巡视的范围较为广泛，不仅包括电力保护区、线路通道，而且还包括附属设施以及线路主体等。

2.2利用多旋翼无人机开展配电线路日常巡视工作业流程

2.3多旋翼无人机在配电线路日常巡视中的类型

2.3.1通道巡视

所谓的通道巡视指的是利用激光雷达或者可见光摄像头，对配电线路通道以及影响线路正常运行的环境进行巡视。其巡视的主要内容是对配电线路行与两侧通道的巡视，例如，施工点、违章建筑物、树障等，并且对其数据进行采集。现阶段，在配电线路巡视工作中运用最为广泛的就是采用可见光摄像头拍摄照片的模式，但是这种模式不能够将问题完全的呈现出来，缺乏数据支撑。例如，针对于树障问题，由于拍摄的角度不同，照片中树离导线的距离也无法准确的显示出来。从理论角度分析，无人机是能够飞到空中最适合的位置对导线与树的距离进行照片拍摄，但是这一操作却无法实现，主要是由于无人机受到景物变化的影响，无法准确的判断出是否处于最适合的拍摄位置，只能够通过相关知识与经验大致的推测出导线与树的距离。

2.3.2日常巡视

所谓的日常巡视指的是利用可见光摄像头对所连接配电杆塔的核心部位进行巡视。巡视标准与精细化巡视相比较为精简，要求也有所降低，比较适合在日常巡视中运用，不仅能够提高巡视的效率，而且还能够实现日常巡视的快速性。配电线路日常巡视工作的内容不仅包括杆塔基础、线路走廊以及杆塔主体，而且还包括导线挂点、绝缘子以及其它附属设施等。

2.3.3精细化巡视

所谓的精细化巡视指的是多旋翼无人机利用红外热成像仪与可见光摄像头的功能，对配电杆塔本体、导线以及金具等设备的部件进行精细化的巡视，保障对线路设备中的核心部件所拍摄照片的清晰度符合相关的标准与规范，并且做好配电线路的红外测温工作。精细化巡视不仅对拍摄内容与可见光摄像头拍照顺序的要求较高，而且对拍摄的注意事项也有着一定的要求。拍摄注意事项主要包括照片的覆盖度与清晰度必须要符合相关的要求。

3多旋翼无人机在配电线路日常巡视中应用时的注意事项

3.1科学合理的控制线路设施与飞行器之间的安全距离，这需要人力操作来完成。现阶段，许多无人机的飞行器中加装了辅助距离判定装置或者多种传感器，采取这种方式来把握安全距离，但是无论是采取哪种方式都必须要全面的考虑传感器盲区以及隔离操作等问题，在无人机起飞之后，人的作用更多的是决策与辅助。因此，必须要构建完善的应急预案，强化对操作人员的培训工作，加强对其“操作-辅助”模式的实践训练。

3.2在配电线路巡视任务规划与执行环节，应将传感器的性能考虑全面，如果需要利用光学传感器飞行时，必须要将其背景的模糊与闪耀因素考虑在内。同时，必须要避免飞行器运行时的模糊造成巡视工作无法顺序完成。最为典型的就是光学传感器每秒帧数。在利用延时摄影法进行摄像拍照时，应注意其重叠率的效果。在使用红外传感器时应不仅要考虑目标所处位置环境温度的影响，而且还要考虑目标温度在大气环境中的水汽吸收的影响。

3.3在工作规划阶段应充分的考虑飞行过程中电磁干扰可能造成的影响，并且全面的考虑飞行器在运行位置时，巡检要求以及传感器的特征。例如，在巡视过程中遇到必须从线路高压线路下方跨越或者穿越时，应首先选择返回的起飞点以及回收，在转移地点或者到达线路对侧之后，再重新选择在交叉点位置远距离凝视或者悬停或者重新发射飞行。

3.4针对于不同的配电线路巡线设备选择最适合的无人机类型，根据多年的工作经验与相关的专业知识，科学合理的设置巡视工作的安全距离。所谓的安全距离并不是指被拍摄物与传感器之间的距离，而是线路设施各部件与动力螺旋桨边缘的距离。

3.5在利用多旋翼无人机开展配电线路日常巡视过程中，在操作之前应对线路设施的实际情况进行全面的了解，特别是前次的巡视记录资源、导线情况、杆塔类型、电流的大小以及负荷的高低等。及时的建立安全检查单与任务规划单，为后期的巡视工作奠定良好的基础。安全检查单与任务规划单为日常巡视工作提供了便利，不仅能够为资料的保存与调取查阅提供便利，而且还能够实现巡视工作的电子化与科学化。

总结：

现阶段，多旋翼无人机在配电线路日常巡视中的应用态势较好，不仅提高了巡视工作的效率，降低了工作人员的劳动负担，而且还能够实现精细化的巡视。利用无人机的可见光摄像头拍摄的照片能够及时、准确的发现配电线路中存在的问题以及安全隐患，及时的了解线路的变化情况以及违章建筑与树障等，从而提高配电线路的使用寿命以及安全稳定性。

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