电力输电线路巡检中无人机的应用

李帆 钱涛

国网常州供电公司 江苏常州 213000

1 无人机在输电线路巡检中的优势

无人机是近年来新兴的一项技术，在诸多领域中得到广泛应用，对于输电线路巡视检查而言，无人机的优势主要体现在如下几个方面：

1.1 可有效降低巡检成本

我国有很多输电线路架设在人迹罕至的地区，传统的人工巡检方式想要涉及这些区域有一定的难度，为满足工作需要，常常会使用较长的高空架线，由此使得巡检成本随之增大。而无人机并不会受到地形的限制，在有效的飞行距离内，作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查，减轻了人员的工作量，相关费用也随之降低。此外，由于巡检人员无需亲临现场，从而使得作业安全性得到可靠保障，避免了安全事故的发生。

1.2 可缩短巡检时间

无人机基本不会受自然环境和气候条件等因素的影响，在可能发生自然灾害的地区利用无人机对输电线路进行巡检，可以在较短的时间内顺利完成任务。无人机具备快速巡检的能力，通过在指定位置进行悬停，可检查线路上的设备，确定缺陷，并对巡检结果进行实时回传，整个过程耗时较少。此外，无人机巡检前基本不需要进行较长时间的准备，大部分无人机在90s以内便可起飞，当一个区域内的线路巡检完成后，可以快速转移至下个区域，有效缩短了输电线路的巡视检查时间。

1.3 巡检更全面

随着无人机技术的不断发展和完善，其功能日渐强大，通过搭载不同的平台和系统，可以使无人机具有更多的功能，如设备缺陷快速查找、故障定位、实时监测等等。由此使得无人机的巡检更加全面，线路的跳闸次数和停电时长随之减少，确保了整个电网的运行安全性和稳定性，给供电可靠性提供了有效保障。

2 输电线路巡检工作内容

输电线路巡检工作主要是对线路本体、附属设施等进行有效检查和巡视，明确输电线路的运行状态，便于及时发现输电线路运行中出现的问题。输电线路巡检工作分为正常巡视、故障巡视和特殊巡视三种模式。不同类型的巡检工作有不同的工作要求，需要合理安排无人机巡检路径。为更好地满足输电线路巡检工作要求，要了解线路的运行情况，综合性分析各方面影响因素，实现对现有资源的科学运用，以此保证输电线路运行的稳定性和安全性。

3 电力输电线路巡检中无人机的应用

3.1 电力输电线路全方位巡检中的应用

在电力输电线路巡检工作中，无人机有着具大的应用优势，对于性能很高的无人机来说，其硬件包括地面站与机载两个组成部分，在无人机的机载部分中，能够搭载可见光相机，可见光相机能够对输电线路进行全方位的拍摄，并将拍摄的图像进行视频转换，通过模拟信号传输以及系统中的无线通讯模块将拍摄到的图像信息发送至计算机中，巡检人员可通过专业软件实时查看无人机所拍摄到的影像，并根据无人机的拍摄影像来判断输电线路的运行状况。除此之外，在面对特殊的线路巡检要求时，巡检人员还可利用遥控器对无人机进行控制，从而使无人机能够避过障碍物更加快速的找到故障位置。并且，无人机中可见光相机的焦距也可进行灵活的调节，巡检人员可通过遥控器来调整无人机的焦距，从而使目标位置更加清晰，在巡检完毕后还可将无人机拍摄到的巡检影像存储至计算机中。无人机借助于多用转换头来进行输电线路巡检工作，这也使其能够代替人来高效的完成巡检工作，大大减轻了巡检人员的工作强度，有效避免了安全风险的发生。

3.2 电力输电线路姿态控制技术的运用

广泛运用无人机进行输电线路的检查和巡视，精确控制无人机的飞行姿态，使线路运行路径稳定，有效减少了外界信息的干扰，保证了整个系统的稳定运行。例如，输电线路巡检中，相应人员将无人机姿态控制技术归纳为：（1）利用加速计、磁罗盘、陀螺仪等姿态传感器，采集相应的工作信息，充分发挥无人机跟踪精度高、稳定性强等特点，同时分析姿态控制技术要点；（2）借助地面站、遥控器等来设置姿态控制模式；（3）根据地面站、遥控器等指令信息，有效控制无人机的飞行姿态。

3.3 电力输电线路故障检测中的应用

在电力输电线路巡检工作中，无人机在输电线路故障检测中也发挥着重要作用，无人机具有三种主要的巡检方式，一种是通过雷达进行故障检测，另一种是通过拍摄视频来进行故障检测，还有一种是通过红外线来进行检测。在雷达检测中，其能够使输电线路的定量测量精度更高，并且可通过雷达测距装置对输电线路和周围障碍物之间的距离进行精准测量，从而为输电线路的维护与架设工作提供参考。在视频可视化检测中，巡检人员可通过无人机中搭载的可视摄像头来对输电线路进行航拍，并通过通讯模块将航摄图片或视频传输至地面站的计算机中，巡检人员可利用专业软件来观察航摄图片或视频，从而帮助巡检人员分析输电线路的实时运行情况。在红外检测中，该技术是通过红外线来帮助巡检人员进行成像分析，这种检测方法适用于肉眼无法辨别的线路故障检查，尤其是在线路金属探伤中有着极高的应用价值，能够帮助巡检人员及时发现线路中存在的某个点或局部区域所出现的异常过热问题。

总之，明确输电线路巡检工作内容，及时了解无人机巡检系统的基本特点，掌握输电线路巡检工作对无人机的技术要求，以加强对无人机技术的运用。具体地，可将目标跟踪技术、姿态控制技术、抗干扰技术、图像处理技术等广泛运用，如运用目标跟踪技术快速定位巡检位置，明确电力巡检路线，实现自动导航，同时在高频率作业环境下实现目标定位，便于掌握输电线路巡检工作进度，提前做好故障排查，促进输电线路的稳定运行。