无人机巡检技术在输电线路运维中的应用研究

关鑫

内蒙古电力（集团）有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010040

无人机相对于人工巡视而言，范围更加广、更加全面，能从多角度进行巡视，如果遇到雷击等自然灾害造成的故障，无人机可以在空中及时发现故障位置，极大地提高了巡视效率和质量，减少了巡视人员的工作量。基于无人机技术，电网运维效果更加理想，加强无人机巡检技术在输电线路运维中的应用具有重要的现实意义。

1 无人机巡检技术的优势

1.1 巡检效率更高

传统人工巡检作业人员步行距离为档距的3-4 倍，这意味着有70% 左右的巡检时间是在路上，而无人机巡检对应的飞行速度是工作人员步行速度的10 倍以上，巡检时间大大缩短。传统的人工巡检需要定期排查设备外观是否完好、有无放电痕迹等信息，这是一个反复排查与核对的过程，无人机巡检避免了重复性的现场巡检排查，只需要提取重点部位照片。因此，与传统人工巡检对比，配电线路无人机巡检效率更高[1]。

1.2 巡检质量更优

对比人工巡检，无人机巡检质量更优。以往人工巡检很大程度上取决于巡检人员的巡检经验，缺乏巡检经验，缺陷判断准确性就会大打折扣。而无人机巡检通过专业摄像设备进行高空高清拍照、信息提取，便于缺陷精准识别，减少了错判与漏判情况。特别是重点部位的拍照反馈与缺陷识别，精准度提升带来了持续优化的巡检质量。

1.3 巡检成本降低

电力建设中不少线路架设在偏远山区，自然环境恶劣，地形复杂，人工巡检难度大且危险系数高，巡检成本高。无人机巡检摆脱了地形、环境的影响，其于有效飞行距离内能实现配电线路及设备不同角度的照片拍摄，操作简单，巡检成本低。同时，无人机巡检可以大大减轻巡检人员工作量，巡检人员近距离接触设备。

2 无人机巡检技术在输电线路运维中的应用

2.1 全方位巡检

在保证无人机优良性能的基础上，将其应用于电力输电线路巡检中，能够获得理想的应用效果，准确快速地找到故障点，为故障处理提供帮助。无人机的硬件主要包含两个部分，分别为地面站与机载，将可见光相机搭载于机载部分，能够全方位拍摄电力输电线路，获得图像，进行视频转换，对信号传输及无线通信模块进行模拟，向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。以计算机系统和专业软件为支持，巡检人员可对图像进行实时化查看，依据无人机所拍摄图像来对电力输电线路的具体情况进行分析和判断，以保障电力输电线路安全运行。在电力输电线路巡检过程中，若存在特殊的巡检要求，则可通过无人机的应用来进行巡检，由巡检人员操控遥控器，控制无人机的具体飞行路径，从而躲避障碍物，精准找寻故障点。在应用无人机来开展电力输电线路巡检过程中，可结合实际需求来灵活调节可见光相机的焦距，保证目标位置清晰化，提高无人机所拍摄图像质量，满足电力输电线路巡检要求。待巡检完毕后，可于计算机系统中保存无人机所拍摄的巡检影像，能够弥补人工巡检操作的不足[2]。

2.2 异物清除

就电力输电线路巡检的整体情况来看，在实际工作中一旦有异物存在于输电线路中，而并未在第一时间将其清除，则极易导致输电线路出现故障，甚至存在一定触电风险。一般情况下，由巡检人员通过人工方式将异物清除，以防范故障问题的出现，但此种方式下存在一定安全风险，极易威胁到巡检人员的生命健康，并且整个清除操作需要消耗较多的时间[3]。

3 工程实例分析

某地区存在一条输电线路，整体的长度为2463km，其中当前进行了57 座变输电所的安装，附近的地理环境相对较为复杂，因为这一地区所处在的环境十分的恶劣并线路进行建设的时间相对比较久，所以产生材料设备老化的情况比较多，并且风灾和雷击闪络等产生的故障经常会出现，这样的一种情况也对当地的合理用电产生影响。当前这一地区的电力维修大队仅有15 名工作人员，负责所有线路进行的巡检工作，其中有非常多的线路路过了繁华城区和丘陵区等，这样的情况使得线路巡检工作出现了人力资源不足和工作压力相对较大等多种问题，特别是在一些天气较为复杂的情况下工作压力不断的提升，无法使得正常用电得到保证，所以，需要找到一种切实可行的的输电线路巡检方式当前已经成为了工作人员关注的核心内容。针对当前输电线路巡检的相关情况，有关人员给出了一种进行无人机巡检的方式，所使用的一种无人机巡检系统过程中主要涉及到了图像采集识别功能和GIS 系统以及红外线热成像系统以及信息传递处置系统等；当前的工作平台其中涉及到了杭电系统和起降系统以及地面保障系统等[4]。

本次项目里可以看出，无人机并不会受到地理条件的制约，在灾害出现之后能够直接抵达现场，其具备非常严格的工作效率，因此在雪灾和雷暴还有风灾等一系列的自然灾害出现之后及时将无人机设备直接对于输电线路完成有效的巡检，了解受灾地区当前电网运行的实际情况，在有效的完成抢修维护队伍安置的基础上，使用这样的方式为电力抢修工作提供所需要的图像信息资料支持，使得工作质量得到保证，其节约了大量的时间。

4 注意事项

输电线路检修是电力线路运检工作必不可少的环节。用无人机巡检，缩短工作时间由1h 缩减至15min。应用无人机巡检时，应注意：

（1）清除电力输电线路上缠绕的塑料、遮阳网、编织带、广告布、风筝及风筝拉绳等异物时，携带喷火装置精准方便烧除异物。

（2）避免人工检修时作业人员费事费力地登杆塔工作和作业人员在输电导线上坐飞车移动取异物的危险。

（3）避免传统输电线路异物清除时线路停电的要求。

5 结语

输电线路运行状况是否稳定直接影响着电网安全高效运行，然而，输电线路通道大多处于茂密山林区、繁华城镇区，多跨越高速公路、高速铁路和重要通道，仅凭人工的方式进行巡检工作难度大、效率低且风险高。这就需要运用无人机巡检技术，进而提升输电线路运维的效果。