无人机在输电线路巡视方面的应用赵振羽

摘要:随着社会经济的快速发展，对于电力的需求也在增大，输电线路越来越长。输电线路是电力系统的主要组成部分，输电线路的稳定运行是保证电力系统稳定运行的关键所在。传统的输电线路在进行巡检时主要采取的方式是人工巡检的方式。随着输电线路的里程快速增长，越来越长的里程数与相对固定的巡线工之间的矛盾越来越突出，人工巡检不仅工作条件艰苦、劳动强度大，而且由于巡线工人的素质参差不齐，不仅造成巡视效率低下，而且遗漏忽视缺陷的情况时有发生。因此，电力行业急需一种效率高、质量可靠、低成本的巡视方法代替传统的人工巡视，无人机的出现解决了这个问题。现对目前输电线路巡视中的问题进行分析，并探讨了无人机巡视技术的发展和应用。 关键词：无人机;输电线路;巡视;应用

1输电线路运行维护及应用无人机进行巡检的重要性

现代化生活中，照明、上网及做饭等一系列人类活动都离不开用电。国家对于输电线路维护一直采用的是传统的方法，即坏了才修。对于线路的保养维护并没有重视，导致原本的使用寿命大大降低；损坏后再进行排查，损失物力人力，从而造成巨大的经济损失。运行和维护的工作中存在大量的问题，如工作的不完善、线路的超负荷工作，导致安全事故频发，不利于电网工作的进行。对线路的日常保养可以保障线路的稳定传输以及安全性，并在出现故障时及时察觉问题出现的原因。因此，掌握输电线路的故障以及解决问题的措施，对供电的稳定、电网运行有着重要的意义。

高压输电线路为了安全，大多数避开了城市建筑密集区域，多数处于山野之中。若采用传统的人工巡检方式，一名经验丰富的巡线工一天只能检查9~10基杆塔，如果遇到恶劣天气或者特别复杂的地形，可巡视的杆塔数量还会降低，而无人机一般只需要20-25min便可完成一个熟练工人一天的巡视量，大大提升了巡视效率。而且在一般的输电线路巡视中，为了生命安全考虑，独自巡视的巡线工禁止攀登杆塔，这样一来，巡线工只能对杆塔基础、导线、塔材、杆号牌、基地装置等进行检查，而对于绝缘子、三角连板、防震锤、悬垂线夹等杆塔上的金具、以及树障、外破距离导线的精确距离无法确认。如果利用无人机独特的空中超近距的检测优势，从不同的角度拍摄图像，就能及时将更加详细的线路信息带回来地面控制中心。以无人机传输回来的数据，可以建立状态巡视计划，提前发现安全隐患。

除此之外，采用无人机巡检主要要求巡视人员向无人机操作手进行转化，而日常巡检对无人机操作手的人数要求很低，对于公司来说，相较于大量、高劳动强度的运维成本，投资培训一批无人机操作员是非常划算的[1]。 2无人机巡检内容

无人机巡检主要是对输电线路导线、地线和杆塔上的金属、绝缘器件、附属设备和线路等设备进行常规性的检查工作，在巡检时根据线路的运行状况不同，按照相关要求对设备展开可见光巡检或红外巡检项目。在进行故障巡检时，通过无人机确定出重点检查区域和部位，及时查找到故障点和其他异常状况。除此之外，通过无人机巡检可以完成鸟害巡检、灾后巡检、放火烧山巡检、树木巡检等等。

3输电线路巡视中无人机应用的技术 3.1无人驾驶技术

如果巡视人员一直要对无人机进行控制，则长时间面对屏幕很容易造成眼睛疲劳，无法保证在操控无人机时的精准性，这就使得无人机在巡视工作应用中的优势全无，因此需要让无人机实现自行控制降落，在巡视中做到沿线检查并保持安全距离。为了保证无人机在巡视过程中能够应对恶劣环境，应用无人驾驶技术，使其遇到特殊情况时可自行判断选择返航或紧急降落，同时也能够接受控制人员的指令。

3.2图像传输技术

无人机上的摄像头可取代人眼控制输电线路的巡视检测，将有问题的线路传给操作人员进行判断和确认。无人机上要同时装备摄像头和图像传输机，才能保证操作人员获得清晰的图像。为了保证传输效率，无人机需要采用压缩算法对图片进行压缩，因此无法保证图像的清晰度，这就需要选择合适的图像传输技术。此外，由于输电线路常年暴露在野外，经过自然环境的打磨对其进行确认会比较困难，要对故障点进行分析检测，需要无人机在故障部位进行悬停，这样才能有效地对出现的问题进行排查。 3.3自动巡检

传统无人机采用了GPS定位系统，在飞行过程中接收到四颗卫星传输过来的伪随机码（C/A码），通过航拍电文的不断修正来规范飞行轨道。近两年，技术人员通过记录航道上的空间坐标信息，并让无人机在制定的位置拍照，建立输电通道空间模型，可以在1m的误差内确定树障及房障等外破距离，进一步降低了运维人员的劳动强度和巡检效率。运用RTK（载波相位差分技术）的无人机在慢慢投入使用，该技术通过将基准站建在已知或未知点上，基准站接收到的卫星信号通过无线通信网实时发给用户，用户接收机将接收到的卫星信号和收到基准站信号实时联合解算，可以将树障及房障等外破的误差降低在30~50cm[2]。 4输电线路巡视中无人机的应用

在输电线路巡视中应用无人机，除了可以对线路故障进行巡视外，还能获得输电线路的各项数据。对于输电线路可能存在的故障，无人机巡检成为快速发现并解决故障的重要手段。无人机巡视的成本相对较低，能够顺利完成线路故障的统计分析，使得各项故障得到合理地解决。通过操作无人机，管理人员可以得知线路目前的运行状态，再利用科学的办法对线路故障率进行计算，并采用有效的处理措施解决故障问题。无人机巡检应用在输电线路巡视中，不仅可以得到准确的数据信息，还能获得良好的经济效益，降低输电线路巡视成本。因此，在以后很长一段的时间内，无人机巡视将成为线路巡视的主要手段。 4.1输电杆塔检测应用

输电杆塔由于自身高度较高，如果采用人工检测方法进行检测，会为检测人员带来一定的安全风险，同时检测过程也会耗费较长的时间，而利用无人机进行输电杆塔的检测就可以有效解决这一问题。 4.2常规检测应用

根据相关的制度规定展开定期巡检，实时监视线路运行状态，并在勘察现场地形的同时收集相关的数据信息。 4.3故障检测应用

利用现有的技术参数对线路进行巡检，检测输电线路是否存在故障，并通过多角度对比参数进行分析，对故障发生的区域进行定位，从而使故障处理效率达到最高。

4.4特殊检测应用

当部分地区出现特殊情况或特殊环境时，需要借助无人机技术进行巡检操作，对线路周围的异物进行清理。 4.5输电线路检测应用

在部分地区中，由于输电线路纵横交错，经常会遭到吊车、水凝泵车等大型机械设备的外力破坏，从而导致线路受到永久性破坏。通过运用无人机巡查技术，可以迅速查找到故障发生区域，通过现场拍照，判断出现场破坏的级别，确定破坏程度，根据分析判断是否需要进行断电维修，并商讨处理的办法。 结束语

现阶段，我国在进行电力产业的发展的过程中还存在一些问题，如何解决这些问题对我国电能产业的发展非常的重要。输电线路的质量对电能的稳定供应十分的关键，因此，对输电线路进行巡检可以有效地解决现阶段电能企业在发展的过程中所面临的各种问题。采用无人机技术进行巡检可以降低工作人员的工作量，对巡检效率的提高也有一定的好处，有关的研究资料表明：巡检效率的提升可以从根本上提高电能供应的效率，降低故障等情况的发生，对我国电能企业的发展非常的重要，有利于人们生活质量的提升。 参考文献

[1]李蕾.输电线路无人机巡视管理信息系统设计与实现[D].成都：电子科技大学，2019.

[2]吴立远，毕建刚，常文治，等．配网架空输电线路无人机综合巡检技术[J]．中国电力，2018（1）：97-101，138．