架空输电线路无人机测距技术

徐泽华 亢靖诚 屈星如

摘要：架空输电线路运行环境较为恶劣，具有点多、线长、面广的特点，且长期暴露在野外，线路安全监控难度大。目前输电运维管理部门测量导线与导线下方物体距离的最常见的方法是利用激光测距仪或电子经纬仪测量，该方法运用广泛，操作简便。但是，由于电子经纬仪自身标定时的精度偏低，且测量时必须选取水平操作平台，目镜测量范围有限，无法对现场特殊区域测量，尤其是对线路走廊狭窄地区线下成片高大林木距离的测量受到地形限制无法开展。本文针对输电线路的无人机测距技术进行了简要探讨，以供参考。

关键词：输电线路;无人机;测距技术

输电线路通常暴露在野外，其运行和维护的环境相对复杂，受到众多不确定的影响因素，这就给输电线路的巡视和测距带来了较高的要求。无人机测距技术能够搭载超声波实现准确的测距，且其应用范围比较广泛，局限性较小，因此在输电线路的巡检中有着重要的应用。

1无人机应用经济效益分析

1.1无人机的应用减轻了人员劳动强度

在输电线路常规巡检过程中，走廊地形复杂，作业人员劳动强度大。而无人机小巧轻便，价格低廉，操作简单，能真正实现班组级配备，不用专用车辆，可由巡线人员随车携带，只需两人操作即可，一人操控无人机，一人监控地面站，及时了解线路运行状况、超高树木以及走廊隐患。在新建线路验收及故障查线作业中，实现了输电线路缺陷的全方位、零遗漏检测，尤其在复检消缺时，验收人员只需在地面上操作即可对设备的消缺状况一目了然，降低了作业危险性。

1.2无人机的应用降低了设备故障处置时间

输电线路所处地理位置复杂、气候多变，线路极易受各类因素造成跳闸。且跳闸时故障区段环境大多比较恶劣，拖延了故障查线的进度和抢修工作时间。无人机有效减小地形、天气条件的限制，人员到达视线可及的合适位置后，即可实施对故障点的非抵近勘察，显著提高人工故障查线效率，降低危险性，为应急抢修的顺利进行提供了先进的技术手段，避免线路跳闸造成的经济损失进一步扩大。

2输电线路无人机测距技术的优势

科技的发展日新月异，无人机是高科技的产物，其涉及到航空、卫星导航、红外成像、地理信息等各个领域，对于输电线路的测距来说，其局限性较小，相较于其他测距技术而言有着较大的优势，具体来说有以下几个方面：①不受地形限制：与人工测距等传统测距相比，无人机测距技术不会受到地形的限制，这就大大提升了输电线路的巡检效率，可以在空中进行拍摄，之后将数据带回分析，在巡视的过程中不会出现死角，对于一些复杂的环境也可以进行巡视，这就降低了人工测距的危险性，提升了测距效率;②不受自然环境影响：首先，无人机测距不会受到天气的影响，在雨、雪、雾等恶劣的天气环境下也能够完成巡线工作，安全性较高，第二，无人机测距不会受到地理环境的影响，输电线路常常要跨越高山流水、原始森林等特殊的地理环境，无人机测距则不会受到地理环境的影响;③无人机不存在对飞行员的培训问题，因此无人机测距不会受到实践和地点的限制，能够快速的对输电线路进行巡线测距;④效率高：无人机携带方便，一些小型的无人机可以随身携带，不受场地限制，能够实时拍摄图像，巡线测距方便快捷，效率较高;⑤输电线路的运行环境复杂，传统的测距技术有着一定的局限性，无人机测距技术能够在超高树木、超高建筑物等环境下完成测距。

3无人机测距技术在输电线路巡视中的应用

3.1在正常巡视中的应用

无人机测距技术在输电线路的正常巡视中有着重要的应用，其可以延长人工巡视周期，在应用的过程中要做好巡检计划，可以采取多旋翼无人机和固定翼无人机配合巡视的方式，对输电线路周边环境、交叉情况等进行巡检和检测，在巡检山区的输电线路时，人工不必到达杆塔现场，可以用无人机巡检起降点杆塔与其两路杆塔，如果输电线路的档距较大，则可以利用无人机对其起落点半径1千米之内的输电线路设备进行巡检测距。

3.2在应急特巡中的应用

在发生恶劣天气、地质灾害等特殊状况的时候，需要进行应急巡检，利用无人机测距技术可以有效的补充人工特巡，对于车辆和人工难以到达的区域可以采用无人机进行测距巡检。首先，对于输电走廊以及重点输电线路段可以采用固定翼无人机进行测距巡检，在发生泥石流、大雪风沙等特殊情况的时候能够第一时间进行测距巡检，提升巡检效率，为抢修设备和救助人员提供了实践。对杆塔区段可以采用多旋翼无人机进行测距巡检，以此来排除隐患，同时可以用多旋翼无人机对大面积树障进行测量。

3.3在故障查线中的应用

当发生故障引起输电线路跳闸之后，可以采用固定翼无人机进行航拍普查，对道路状况等进行整体性的掌握。如果线路合闸，使用多旋翼无人机则可以用来进行针对性的巡检，及时发现输电线路的故障点;如果不合闸，则由固定翼无人机对输电线路通道进行检查，之后使用多旋翼无人机来检查线路故障点。

3.4在线路验收中的应用

对于新建成的输电线路来说，需要进行验收工作，但受限于天气环境和验收人员水平，很可能导致验收结果不可靠、验收困难等情况。可以采用无人机测距技术来配合人工线路验收，通过固定翼无人机对输电线路进行普查，航拍输电线路通道，排查通道内的违章施工以及树障。对于平口以上的缺陷来说，可以采用多旋翼无人机来进行复查，合适整改情况，有效提升线路验收效率。

3.5与人工巡视的结合应用

利用无人机测距技术可以对输电线路的导地线、走廊等进行巡查，不同的输电线路故障情况有着不同的飞行要求，可以选取自主飞行、手动飞行以及赠稳飞行等三种飞行模式。可以利用无人机搭载摄像机、测距仪等高精度设备，对输电线路外部异常情况进行巡视检查。对于绝缘子串、均压环、等重要的输电线路设备故障巡检时，要从多个角度和多个方向进行航拍，可依距离目标物5米或10米，如果输电线路不带电且变电设备没有运行，则可以将无人机接近到目标物4米的位置进行拍摄。对于输电线路下方树木净空的测量来说，可以采用无人机测距技术，并搭载图像传输通道，将视频进行传输，对数据进行处理能够直观的显示距离信息和信号信息，实用性较强，获得的测距结果更加精确。总的来说，在一些经纬仪无法测量的特殊地形和树障测量方面，可以应用无人机测距技术进行补充，以此来保证输电线路测距的准确性和全面性。

结语

综上所述，输电线路运行环境复杂多变，受到的影响众多，这就提升了输电线路测距巡检的难度。相较于其他测距方法而言，无人机测距技术有着效率高、安全性好的特点，本文简要研究了输电线路的无人机测距技术，探讨了无人机测距技术在输电线路巡检测距中的具体应用，旨在进一步提升无人机测距技术的应用水平。

参考文献

[1]羊英琦.浅谈输电线路测距中无人机的应用[J].科技创新与应用，2019.

[2]郭昕陽，李卫国，郑建刚.一种轻型电动无人机在输电线路测距中的应用技术[J].华北电力技术，2021.