电力线路无人机自动巡检策略研究

刘晟喆

摘要：现阶段电力线路巡检逐渐由传统人工形式向智能体系转型，针对无人机技术及系统架构的重要性，提升其巡检效能及运行稳定意义重大。无人机自动技术是通过地上、飞行两大平台应用，强化数据采集及多维度拍摄，并利用雷达、GPS等全面提升是飞行设备的可操性。本文主要从电力线路无人机自动巡检入手，对相关要点及措施进行阐明量，为下一步工作开展提供建议参考。

关键词：电力线路;无人机;自动巡检

前言：电力线路检测及监测对供电稳定、运行安全及风险隐患发现意义重大。电力线路整体布局与环境条件相对较为复杂，受地形及起伏变化影响，在具体巡检实施中往往会遇到诸多难题。无人机自动巡检对规避复杂环境提升精准度作用显著。然而现阶段关于电力线路无人机自动巡检策略等方面研究相对较少，基于该问题现状，提出优化措施，如无人机自动巡检系统设计、提升无人机飞行控制及检测等，具有较高的理论价值意义。

一、无人机自动巡检技术应用价值意义

随着我国市场经济建设飞速发展，新经济时期下对能源产业及运行稳定的要求日益提高。电力行业在整个整个能源产业发展中意义重大，在电力线路稳定及运行保障中，强化自动巡检的时效性、功能性尤为关键。以往输电线路巡检中主要以人工形式为主，主要体现在线路巡检效率低、劳动强度大、隐患问题发现不及时等。基于问题及风险隐患，选择无人机自动巡检方式，对全面提升电力线路巡检保障现代化尤为关键。无人机自动巡检是通过无人机设备、软件操控程序及自动定航技术，实现对电力线路的全面自动巡查、检测及问题发现，是巡检作业升级与创新的一种关键技术标志。通过无人机自动巡检技术的应用研究、关键技术创新，对全面组织实施自动巡检作业开展、巡检质量效率提升意义重大。同时从长远技术应用角度分析，强化无人机自动巡检技术应用的实效性、功能性尤为关键。

二、优化电力线路无人机自动巡检主要策略

（一）无人机自动巡检系统设计

针对无人机巡检系统设计主要以安全保障、精准定位为主，电力线路巡检不同于其他作业形式，无人机自动巡检系统强化位置定位、精准分析，在导航及自主飞行中需考虑整个系统的飞行能力。在该系统设计中要加强平台效应，对飞行监测、数据采集、定位判断的精准时效给予保证。机载装置是整个系统功能发挥的重要核心，可搭载高清相机与相关传感设备，在航行中通过感应装置及相机对指定巡航线路进行多维度、多视角检测，一定要保证系统运行中可对电力线路进行全程多维度、多方位巡检。另外在系统架构中要全面优化地面控制、空中平台之间的协同配合性，将地面飞行控制各种技术进行升级创新，如可视化界面、GPS、雷达定位等。在地面控制系统需对巡检线路进行科学规划，并制定方向与飞行器装载，完成实时同步的飞行姿态显示，最终完成飞行、巡航、归航的整体实时操控，并对检测结果进行计算统计、分析评估。飞行平台设计中要强化对定位系统、巡航拍照的精准选性，完成拍照及摄像等相关数据采集工作[1]。

（二）提升无人机飞行控制及检测

在实际电力线路规划及智能定位设计中 ，要根据《无人机巡检作业技术导则》，如实际巡检线路较大。侧重对巡检对象进行完全覆盖考虑， 避免在巡检死角的发生。无人机巡检系统架构中选择双侧巡检模式。根据线路中心走向为主要核心，在飞行中要对安全距离进行考虑，设计两侧巡检航线。待进入杆塔巡检中无人机自身所携带的照相設备可根据预定设计程序，实现多角度自动采集影像采集，保全面提升巡检数据的实效完整性[2]。

在本次无人机巡检高度设计中主要以GPS定位、地面雷达等设备为主，对飞行高度、飞行周期及具体工作进行定位导航设置。同时结合GPS技术，无线网技术，地面雷达技术等。完善系统模块的整体架构、功能发挥。通过智能中控系统实现远程操作+自动执行，在自动飞行中对其高度、接触点进行精准设置，无人行可自主进行上升或下降操作。在测试过程中通过智能避障技术对各种障碍物进行绕行、规避。发生故障后可开展紧急处理。一旦该无人机发生风险故障，无人机会先保留已经记录的数据，并在接收端弹出带有紧急降落地点的 GPS 的弹窗 ，无人机会发出紧急降落的警告。最后在结合红外测温传感器进行对所需部件的红外测温并有超温报警功能当温度高于要求，对接收端弹出窗口进行提醒。在相关数据记录方面，包含实时上传和本地储存两给模式。实时数据传输我们包括一张变压器图片及其编号，开关温度，GPS 定位等信息。在数据的本地存储方面我们包括的影像储存，在储存卡中建立以变压器编号和日期为名的文件夹，其中包括 360°变压器视频，两张图片，开关温度。超温异常记录中有在单独的超温异常文件夹中记录开关温度，编号，日期[3]。

（三）新技术及系统应用创新

本系统设计中以十千伏配电线路无人机自动巡检系统为主，对无人机进行智能导航设计，智能导航装置通过GPS定位及导航，完成指定线路的自主稳定飞行，在飞行过程中避免过度动作及起伏，减少波及效应、提升飞行效率。在十千伏配电线中的变压器检测中，主要通过无人机自动巡检对开展实时测温、精准数据采集。待完成飞行数据采集后，通过无线网络对采集数据进行实时传输，并与地面控制平台进行实时互动我，完成数据信息的在线实时传输、资源共享及存储等，无人机自动巡检系统节省时间，安全，可靠[4]。

结论：综上所述，通过对电力线路无人机自动巡检策略进行分析，从不同层面对无人机技术应用在电力线路巡检的方法措施进行阐明，结合电力线路实际需求，提出具体措施，主要包括无人机自动巡检系统设计、提升无人机飞行控制及检测等，为无人机技术在电力线路应用领域中实践提升奠定基础。

参考文献：

[1]王身丽，刘晓华，侯金华，等.输电线路智能无人机巡检的智能信息化研究及应用[J].电力系统装备，2020，000（003）：82-83.

[2]陈景尚.对无人机电力线路安全巡检系统及关键技术的探讨[J].2021（2019-2）：158-159.

[3]郭宏鑫.输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用[J].轻松学电脑，2019，000（008）：1-1.

[4]郭宏鑫.输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用[J].电子乐园，2019（8）：0253-0253.

东北林业大学大学生创新训练计划项目资助（项目资助号：202110225342）