无人机在架空输电线路上的运用

杨晓勇 国网四川省电力公司南充供电公司

电力系统中的输电线路实际分布较为广泛，也是对整个电能输送产生影响较大的电力设备，我国大部分输电线路在实际使用中都采用架空线路形式，这就表明架空输电线路长度最长、分布范围最广泛、运行环境最复杂、所处环境最恶劣。但电力系统在长期发展过程中，除了进行一定的巡查之外，还需要进行定期性维护，架空输电线路长期以来的管控和监督力度较弱。架空输电线路长期复杂运行、动植物及人物破坏等突发情况对架空输电线路使用寿命造成极大威胁，这类问题的出现使得输电线路实际受力情况及绝缘能力逐渐下降，若遇到强大的外力破坏或是恶劣天气影响，则会导致短路故障或是断路故障问题的出现。

一、管理电力工程架空输电线路作业质量的作用

电力架空输电线路，大多处于户外环境，这里的气候变动性大、方案设计不当、施工前没有重视技术交底、很多技术应用水平低，加上施工人员不具备很强的能力，这些均会降低电力施工质量。故而，借助管理技术可以对工程质量进行控制，规避施工中潜在的影响因素，预防施工变更，从根本上降低安全事故率，使工程能够为电力企业创造可观的经济、社会效益，推动电力企业的稳步运转。可见，管理控制对架空输电线路的正常施工极为关键，施工单位应当认清该项工作的意义，根据工程建设的基本情形，提出可靠的施工管理方案，确保架空输电线路施工可以处于动态的质量监管下，达到满意的施工质量。

二、无人机在架空输电线路上的运用措施

（一）获取信息

获取信息过程中，主要使用各类传感器装置进行信息获取。传感器能感应到被测量数据，并能够按照规定将其转化为可用信号装置或是器件，除了能够对被检测物体的基本状态信息进行反映外，还能够对信息实际变化情况进行反映，这就是传感器固有的动态特点及静态特点。对于一些状态类信息来讲，如电流、温度、电压等，其实时性数据具备一定的作用，对于状态信息来讲，如位置信息，因为位置安装具备确定性，在实际使用中，变化情况能够反映出的倾斜程度及摆动程度更具备效意义。传统传感器主要包含气体、电压、电流、压力、振动、温度、风速、风向等传感器，这部分传感器一般都会被使用在固定环境中，很难被应用在架空输电线路状态监测中。近年来，智能传感器及光纤传感器更具备稳定性及准确定特点，智能传感器及光纤传感器本身体积比较小，自身重量较轻，不会被电磁影响，具备较强灵敏度，可靠性较强，比较适合应用在架空输电线路中的复杂运行环境中，这能够为输电线路状态监测提供有力工具[1]。

（二）巡检

故障巡检通常是当输电线路发生故障问题时，无人机设备可在故障区域进行全方位的故障巡检，及时地将故障区域内的故障情况以及故障范围向工作人员进行反馈，将输电线路局部故障问题所造成的损失和危害降至最低。当工作人员接收到由无人机拍摄的线路图像时，需对其进故障类型进行进一步明确[3]。传统图像处理方式大多以人眼判断为主，不仅效率低，工作量大，且很难准确地处理一些相对复杂的线路故障情况。针对这种情况，工作人员可积极引进先进的技术，如路杆塔检测模型，其可以通过图像获取、聚类分析、特征匹配等方式自动判断出杆塔中潜在的故障问题。由于输电线路通常被设置在丘陵、高山等地区，且通常以高塔架设为主，符合鸟林筑巢要求，因而常常会受到鸟类的影响导致输电线路频繁出现故障且无法正常运行。为了可以有效地解决鸟害问题，工作人员可根据年鸟类物种的迁徙特性及筑巢习惯，利用无人机设备在筑巢前期对其进行驱赶，对筑巢后期实施监控巡检，帮助工作人员更好地了解线路中不同区间的鸟害情况，并对其实施针对性地驱赶措施，以保障该区域段内输电线路的安全运行[2]。

（三）无人机输电线路巡检应用分析

无人机巡线的最简单方式是在无人机吊舱中安装、固定小型摄像机与照相机。拍着输电线路和绝缘设施过程中只需要一人操作进行，拍摄结束后查看视频。因为飞行过程中存在着机身抖动、对焦不准等实际情况，虽然在识别杆塔倒塌与损坏、输电线断开等诸多明显现象方面基本不存在问题，但是线路发热、绝缘设备的内部缺陷仍然是无人机巡线过程需要不断完善和加强的重要方面。可见光相机通常在气候条件较好的情况下使用；使用红外热成像仪检测，应该在太阳升起前或者晚上太阳下山后以及无雨阴天，这样有利于进行线路发热点的辨别。飞机巡线的最佳线路是沿着导线在其侧面向上方位飞行，为了不产生逆光，需要飞机与光线方向在导线的同一方向；镜头指向需要提前在地面进行固定，保持水平面、轴线间有一定角度，并且保持不动。如果需要调整，则通过调整飞行的线路来进行。在飞机上面安装陀螺稳定系统能够进行自动校准、一次性成像，然后进行精细输电分析[3]。

三、结束语

我们不可否认的是，无人机巡检已然成为输电线路项目中巡检作业未来的发展趋势。虽然现阶段人工巡检已然占据一席之地，但笔者相信随着无人机巡检技术的不断优化和提升，其一定能够逐渐代替人工巡检为输电线路的安全运行做出更大的贡献，为我国电力领域的长期发展添加助力，这也是每一位从事输电线路巡检作业工作人员的美好希冀。