多旋翼无人机在输电线路巡视中的应用研究

魏源

摘 要 随着信息化时代的到来，输电线路自动化巡视成了电力维修检查过程中的主要手段。电力企业采用无人机巡视输电线路，不仅能够减轻人工巡视烦琐复杂的压力，还能够弥补人工巡查的弊端，全面发现问题的同时，提高了巡视的质量与效率，使电路检查人员的生命安全在一定程度上得到了保障。本文阐述了无人机应用的现状，介绍了旋翼无人机的使用方法和安全注意事项，并对今后旋翼无人机的技术发展进行了深入探究。

关键词 无人机;输电线路;巡视;应用

引言

近些年电力网络的构架越来越丰富，智能电网得到了很大的发展，仅仅依靠传统的人力巡视输电线路已经无法满足如今的输电线路巡线要求了，无人机在生产生活领域中的应用越来越广，利用无人机巡视输电线路不仅能解决人力物力的问题，还能够发现隐患，保障人员安，因此电网公司在巡线工作中对无人机的应用日益增加，已是时代发展所需[1]。

1无人机的种类

常用的无人机包括固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机。它们各有各的特点，各有各的优势，也应用在不同的领域。

固定翼无人机的特点是飞行的速度快，作业的时间长，但不能在空中停留，可应用在大范围长距离，长时间的广泛输电线路巡视工作中。无人直升机飞行起来相对灵活，可以迅速进入巡视状态，目前已经应用于输电线路周边的环境监测，复杂线路的核查，发现线路安全隐患等工作中。多旋翼无人机操作简单，飞行灵活，最大的特点是能够垂直起飞降落，飞行过程中稳定性强，可应用到线路参数搜集记录，排查故障等工作中。在发现输电线路的安全问题后，和固定翼无人机不同的一点是，它能够在空中进行悬浮，然后对问题故障的线路部分进行定点分析和参数记录。通过对以上无人机的特点和功能分析，架空输电线的巡线工作多实用固定翼无人机和无人直升机，但考虑到价格成本，轻便的多旋翼无人机越来越受到人们的推崇[2]。

2多旋翼无人机巡视线路的操作流程

多旋翼无人机的巡视流程：

搜集掌握需要巡视的线路资料以及周边的环境情况，确定巡视的路线，寻找合适的无人机起飞降落地点，确定相关人员，具体的施行方案等。

确定巡视输电线路的杆高和杆型、数量、具体目标、此次巡视拍摄的目的、质量、清晰度、数量等。

事先对线路巡查现场进行勘测，包括线路的分布情况、具体的电线杆位置、周围建筑物、巡查当日的风向、温度、风速、能见度等。

制定具体的详细的方案，包括飞行的时间、飞行路线、空中停留时间、方向、需要注意的事项、紧急预案等。

（5）调试无人机，进行实际飞行，在无人机拍摄作业中，对同一对象进行四到六次的拍摄，以避免突发情况，保障巡线的质量。

（6）拍摄数据的处理。无人机飞行结束后拍摄了大量的影像资料，对于这些资料现在大多数的处理方案還是通过人工处理，相关的巡检人员对无人机拍摄的照片进行筛查、校正从而判断有误输电线路问题，但这种方法耗时长且需要大量的人力，数据处理的压力较大，另一方面人工处理影响也不能保证质量，存在一定的疏漏与误差。相比之下，小众的无人机安装传感器处理数据的方法，不仅能实时的对参数进行记录，并及时的分析、识别，分离输电线路，进行评估，发现问题。这种无人机数据处理技术有待进一步研究，但基于其可行性，今后一定能应用到多旋翼无人机巡视工作中[3]。

3无人机在输电线路巡视中的发展前景

美国依靠先进的无人机技术，在无人机巡线的相关领域一直处于领先地位，特别是近几年随着世界无人机发展的不断进步，各种类型的无人机相继出现，包括大疆、零度、极飞等，这些无人机大多利用在民用航拍上，很少应用在电力行业。随着国内无人机的改制，对机身材料的不断探索，各种性能的开发，技术的精进的等，无人机在我国的发展还是不错的，但对于很少涉足的电力行业，尤其是输电线路巡视工作，因为该工作存在一定的不确定性，再加上输电线路大多有着复杂的环境，因此尚没有专门针对输电线路巡视研发的无人机量化生产，目前还处于开发阶段，与此同时开发的还有路面监控系统以及后期的实时数据处理等技术。同时输电线路的问题解决也是应该重点研究的方向，因为多旋翼无人机代替人工巡视的目的就是发现线路中的问题并针对发现的问题提出解决方案[4]。

4结束语

无人机的应用对于输电线路巡查具有重大意义，尤其是多旋翼无人机的应用，它不仅具有其他两种无人机的优点，能够对输电线路进行巡测，稳定性强，操作起来也比较简单灵活。与传统人力巡视相比，避免了一些突发的安全事故，能够在一定程度上解决人力巡视效率低的问题，能够多次重复的对同一线路进行循环检查，可以让处于地面的工作人员减轻工作量，节约物力人力。就目前情况而言，电路巡视系统和无人机还是一对一匹配的状态，纵观无人机发展史，实时的监控系统和无人机的通信系统是无人机发展中的重点探索问题。如何能做到地面对无人机的实时监控，即在巡线工作中针对不同的输电线路进行不同的分析，实时掌控，发现问题及时处理是技术人员需要攻克的问题。所以说，真正做到无人机智能化是技术人员进行巡线技术研究日后的奋斗目标。

参考文献

[1] 麦俊佳，郭圣，徐振磊，等.输电线路多旋翼无人机自动驾驶智能巡检系统[J].计算机系统应用，2019，28（4）：105-110.

[2] 张红岗.多旋翼无人机的应用[J].农电管理，2018，（8）：43.

[3] 杨杰，邵帅，王凯，等.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用局限及发展前景[J].电力与能源，2018，39（2）：173-176.

[4] 孙宏彪，石荣辉，曾灵聪，等.多旋翼无人机在超高压输电线路巡线技术的应用[J].科技创新与应用，2016，（32）：208.