无人机在电力架空线路巡视中的应用探讨

石佳

摘要：纵观我国这些年的快速发展，定离不开电力的技术支持，电网与输电线路的大量建设，使得我国经济实力得以稳步前进，但是大家所不知的是，我国输电线路的建设仍以人工为主，由工作人员进行查线、巡线、验收、最后完成建设。多年来，采用以人为主的方法已经克服了许多困难，但在巡线现场架空线路（35 kv和110 kv，有几十公里）长时遇到的问题有：海风大，盐雾腐蚀严重，造成拉线断开，避雷线断开，导致线路跳闸;架空线路下树木枝叶过高，导致线路对地放电：线路上有鸟巢，导致蛇类爬楼，导致线路短路。应用无人机巡检，能提前发现设备存在的安全隐患，防止事故发生。能够从技术上体现无人机的巡视的优势，在技术革新科技快速发展的年代，节省人力提高效率是我们的目标，本文主要引入无人机的特点和应用，与人工建设做对比，讲述无人机是如何克服人工建设时所面临的难题的。

关键词：无人机;电力架空;巡视;应用

1、无人机的发展历程

无人机最早出现在战场上，发明它是为了避免过多的士兵牺牲，代替士兵进行电子窃听和侦查任务，为战争的胜利付出不少功劳。后来应用变得广泛起来，应用于多个领域。在日常中，我们也曾接触到过无人机，无人机体型小，速度快，且不需要担心载人安全的风险因素，可远程操控，可以搭载多种电子仪器，高清摄影机、红外测温仪，帮助工作人员巡视无法到达的“神秘地点”，可谓是事半功倍。

1.1、无人机的构成及巡线特点

电力架空线路巡视的无人机是我国一项重大的突破之一，也是无人机在经济建设中的技术革新。近些年，国内通过分析无人机在：影视制作、广告航拍、安全巡逻、物探测量、消防监测、通信中继、人工降雨、科研试验、缉私监控等应用的表现，解决了前期稳点性差，接收信号不及时的问题，甚至在重大灾害的救援现场也可以看到他们的身影。

2、无人机应用于电力架空线路巡视的方式研究

我国技术人员在改造电力架空巡视无人机时，针对“关键技术、应用情况、实际操作原理、核心要素”四个方面进行了重大研究，并结合实际应用情况，总结以下研究成果。对于无人机巡检在电力架空线路上的应用的研究，必会促进无人机技术的不断进步，提升巡线的自动化层次，节省人工劳动力，提高线路巡视效率，降低应用成本。

2.1、无人机电力架空线路巡视的关键技术

在充满未知情况与艰辛环境的电力架空线路巡视工作中，熟练掌握无人机的关键技术是首要任务，而有关无人机巡视的空中技术如下：

（一）无人机控制技术：巡视线路包含了100公里起步的长度，且从公路到达巡视地点的距离也在10公里到30公里之间，表明无人机的基本要求便是行程远，定位准，伴随无人机执行巡视工作时，要结合GPS自主线路导航控制、线路杆塔自动跟踪等飞行控制功能，才能保证远程操作工作的流畅性和准确性。

（二）机体稳定飞行技术：在日常生活中，我们经常拍照，如果没有稳住相机，那么拍摄出来的影片便是模糊的，在实行巡视任务中，必须要获得清楚细致的图片反馈，以便可以准确查找工作漏洞，无人机在飞行过程中，将面对许多的天气因素干扰，要保持稳定，并且不能发生抖动;这代表着无人机需要配备自动控制摄像功能，在相关设备配备齐全的情况下，成功将巡视情况全部反馈到地面人员手里。

2.2、无人机电力架空线路巡线的实际操作原理

鉴于无人机在飞行过程不可避免遇到的小麻烦，如机身料动，拍摄不易对焦的情况，无人机只能轻松发现的架空线路较为明显的处于表面的故障进行判别，但对于线路里面的异常情况还不能进行判别。空中的数据传递方式，最常使用的就是通过数据链传输，把拍摄的高分辨率的影像信号由无人机在巡视过程，实时传输到地面监控系统的屏幕上，这种巡视的信息接受工作为两个或多个人同时进行，一人主要对无人机进行操控，其他成员则对监控系统屏幕进行观察。在无人机飞行过程中，监控人员一旦分析数据发现异常，将立即通知操控人员对该区域进行重点检查;其次便是巡视时间的选择，电力架空线路大多裸露在室外，应该选择天气较为晴朗的时间开展，这样在可见光模式下拍摄的线路巡视情况最清晰;如果迫不得已在在清晨日出之前，或则在黄昏日落之后和多云下开展巡视工作，就要使用红外热像仪，无人机同样可以很好的利用红外线判断线路稳定异常的区域。

3、无人机巡线技术的应用

在输电线路的巡检工作中，无人机的适用范围广，作用水平深。结合实际经验，无人驾驶技术可用于进一步优化高空作业在架空线上的巡逻效果，可以及时发现传输线的每个故障点。在某种程度上，它减少了工作人员的工作量，并避免了攀登高处等工作的风险。

4、無人机巡线技术的核心要素

在认真巡视虚拟电线的过程中，我们经常使用专用的遥控直升机和四旋翼无人机。目的是进一步提高巡逻水平，避免隐患。通常遥控无人飞机的组件基本上是遥控直升机主体，减震悬挂设备和地面摄像机监视系统。后台操作员可以使用无线图像传输数据，并且基于由远程控制的无人机在飞行过程中收集的电力虚拟线路的运行图像，知道当前的虚拟线路是安全的，四旋翼无人机主要由地面站和旋翼无人机体组成。系统中安装了无线图像传输设备和高分辨率图像采集设备，以满足远程传输要求。最值得注意的是，四旋翼无人机在起飞、着陆和悬停方面均具有重要的应用优势，值得广泛使用。通过应用以上两种辅助设备，可以进一步增强巡逻无人机的应用效果，可以保证架空电力线的安全合理运行。

5、总结

在我国近年来的快速发展中，电气提供了很大的影响。能源网络和输电线路的数量也引领着中国经济的发展。但是，国内的线路建设还是以人工为主，相比于人力的工作方式，无人机巡视不在受天气，地势，视角的限制，不仅节省了工作时间和工作经历，还为巡视工作提供更为精准的现场影像，大幅度提高了巡视效率，提前发现设备存在的隐患，降低作业风险。无人机巡视技术在电力架空线路的应用是一次革新，也象征着无人机不在仅仅是军用和民用，促进国家电力科技化的发展，科技自动化的提高。

参考文献：

[1]邱国新.在直升飞机上应用红外热像技术巡视检测髙压输电线路设备的回顾饥.广东电力，2005（3）：71-73