无人机在高压输电线路巡视中的应用研究

龙运智

摘要：伴随着电力行业的飞速发展，新型设备、新建输电线路逐年增加，部分输电线路构建的环境恶劣，存在线路交叉的情况，导致线路缺陷、跳闸等故障现象时常发生，所以当前需要加强输电线路的巡视，但是在山沟、建筑工地、高速公路等区域开展人工巡视存在条件限制，且人力劳动量以及成本高，影响电力行业的发展，因此当前提倡进行技术革新，开展无人机巡视。基于此，本文首先对无人机在高压输电线巡视的应用优势进行探究，然后分析无人机在高压输电线路巡视中的应用情况，希望为有关人士提供有价值的参考。

关键词：无人机;高压输电线路;巡视应用

电力是人民群众的基础保障，为了有效确保用电质量用途安全性，需要开展输电设备巡查工作。一直以来我国都采用人工巡视方法，但是在火灾、地震、滑坡等区域难以进行快速的故障检查，并且以往常规人工巡视方式不仅耗时耗力，并且会受到各种障碍物的遮挡，难以进行准确有效的巡视，而以直升机为辅的巡视方式，则具有技术门槛高、巡视频次低等问题，所以当前提出用小巧的无人机进行巡视，无人机在巡视时无需考虑载人安全问题，且运行成本低，可在高山、水塘等难以人工巡视的区域进行巡视，并且无人机中有高清摄像机、红外测温仪等设备，可以实现零死角的巡视。由此可见，对无人机在高压输电线巡视中的应用进行探析具有重要的现实意义。

一、无人机在高压输电线路巡视中的应用优势

无人机应用在高压输电线的巡视中，可以有效改善人工巡视不足的情况，有效提高巡视质量以及巡视效率，降低人工巡视工作强度，其具体的应用优势如下。

首先，无人机在高压输电线路巡视中，可以事先对巡视轨迹进行设计，以此来探索最优的巡视路线、巡视轨迹、实际飞行高度等，并且在无人机往返时，可以检查无人机的巡视情况，确保其可以正常的飞行。另外，无人机可以将拍摄得到高压输电线视频在第一时间传回基地，工作人员可以通过视频观看，认真分析高压输电线路的故障问题，并及时对其进行检修，降低故障发生几率。

其次，无人机在巡视过程中由于无人承载，与以往人为巡视相比，在复杂环境中可以确保巡视人员的安全，并且无人机巡视不受地形限制，巡视范围大，可以在复杂、恶劣的飞行环境中获得精准的影像记录，不会出现人员伤亡，不用考虑高山、峡谷、河流、特殊天气、火灾、地震等因素的影响。另外，由于无人机巡视不需要飞行员，所以可以节省飞行员培训成本。

最后，无人机便于携带，只需一人就可以携带，在飞行前也无需安排特殊的跑道，并且相较于直升机、卫星遥感等工具，其使用成本、维护保养成本低廉。除此之外，无人机可以有效识别输电线路的缺陷问题，可以有效判别线路断线、线路倒塔、绝缘子损害等问题，但是与人工巡视相比，无法识别高压线路老化、线路温度异常问题。

二、无人机在高压输电线路中的应用情况

（一）无人机在高压输电线路中的应用类型

无人机应用于高压输电线路中包括固定翼无人机、电动多旋翼机、无人直升机三种类型。固定翼无人机：特点是具有较快的飞行速度，每小时飞行的距离在100-200千米，并且在巡视高压输电线路时的面积与范围大、距离长，可以长时间进行巡视[1]。另外，在巡视的过程中拍照具有间隔性，反应快速，在飞行时具有智能性、自动性，无需任何人员干预，一般情况下在进行线路巡视时，以单方向为主，其主要是在高压输电线路的上方以俯视的角度予以拍摄，具体可以依据当前的高压输电线路情况来调整巡视的高度与速度。另外，固定翼无人机在飞行时可以承载较多的重量，同时搭载的巡检设备较多。电动多旋翼机：该无人机动力是由数个对称性的正、反旋翼旋转构成，并且通过调节其转速来控制无人机轉向与前进、后退情况，其主要驱动动力为电能，内部构造简便，运输便利。电动多旋翼机动力系统分布在中央、四周，主要采用的复合材料是碳纤维、蜂窝结构，可以保护内部的重要构件，并且可以进行多次的操作分型。无人直升机：机体飞行的动力是由主旋翼旋转产生的，飞行方向的调控是由尾翼旋转决定的，为了实现长时间的巡视和承载更多的设备，驱动力以汽油为主，这就决定无人机结构较为复杂，在运行时，主旋翼、尾翼之间需要有足够的距离。另外，机体不可进行拆叠与收纳，所以虽然无人机可以进行长距离巡视，但是结构较为复杂，非专业人员在有限时间内操作较为生疏，且后续保养、油耗需要的成本高。

（二）无人机在输电线路巡视中的应用技术

无人机在输电线路巡视中应具备以下技术，一是飞行控制技术，高压输电线路的长度公里数值维持在100左右，与公路相聚的公里数在10-30之间，这时在遥控无人机时，应确保其达到30公里，并且在将其应用在实际工作中时，其控制功能应包括GPS自主线路导航控制、线路杆塔自动跟踪，确保其进入的巡视工作的轨道在无人机自动化巡视线路之内[2]。二是机体稳定飞行技术，无人机在高压输电线路巡视中要确保稳定分型，不可出现抖动的情况，否则会影响拍摄质量，与此同时，无人机上承载高清摄像设备，这些设备在飞行的过程中，可以对高压输电线路进行拍摄，通过高分辨率的航空影像，寻找高压输电线路存在的故障。三是无人机应用于输电线路巡视中需要具有快速对焦成像技术以及跟踪识别技术，自动化判别线路故障。

结束语：综上所述，无人机在高压输电线路巡视中的应用价值显著，当前电力行业需要认识到无人机的应用优势，着重分析无人机应用类型以及应用技术，从而有效提高无人机在高压输电线路中的应用水平，满足现代化无人机在高压输电线路中的应用需求，提高高压输电线路巡视的工作效率，降低大面积停电的风险，确保电网安全运行，实现电力行业的可持续发展。

参考文献：

[1]刘健辉， 薛庆辉. 浅析无人机在高压输电线路巡视中的应用研究[J]. 中国新通信， 2019（17）.

[1]曾玉杰. 无人机在高压输电线路巡视中的应用研究[J]. 经济视野， 2017：130.