无人机电力线路安全巡检系统及关键技术

陈万意

（国网吉林省电力有限公司检修公司，吉林长春 130000）

随着现代生活水平的不断提升，人们对各行各业的发展都提出了更高的品质要求，也提出了更多的安全性需求。基于此发展状况，我国电力行业在发展过程中逐渐开始选择应用现代化高科技技术，例如无人机电力巡检系统。无人机电力巡检系统在巡检工作中所占的比例越来越高，为现代电力行业的安全提供了更好的保障，为居民提供更高效用电环境的同时，利用无人机的安全巡检技术使巡检系统更完善。电路巡检系统代替人工巡检为当代电力行业工作人员节省了更多的输出成本。利用无人机技术的灵活性和便利性，使现代电网的系统能够实现科学化、智能化发展。

1 无人机技术应用的意义

我国幅员辽阔，地质特征和自然风貌丰富多样。电力系统在运行过程中会经过各种各样的环境，大多数的电力线路暴露在外没有经过长期的保护和维修，我国的电路系统在长期的日晒风吹和各种地质灾害的影响下经常产生各种故障。在电力系统运行过程中，相关行业规定和标准要求对当前电力系统的正常运行起到了高效的促进作用，可以通过定期巡检及时发现问题并解决。

在传统工作过程中，通过人工的方式对电路系统进行巡检经常产生工作漏洞，人为因素导致电力系统中存在安全隐患。受到环境恶劣的影响，电路巡检过程中，人工进行巡检的效率较低，且会造成一定经济损失。

无人机电力巡检技术在电力工程中的应用，可以高效避免一些危险。各种自然条件和恶劣的地质环境可能会对工作人员造成一些伤害，利用无人机巡检系统可以有效地避免对人员的伤害，且具有较高的安全性。无人机电力巡检系统在任何时间、地点都可以进行工作排查，对电力系统中可能存在的各种问题都具有非常强的巡查便利性。无人机巡检技术速度快，最快可达10 km/h，工作效率远超传统人工巡检。

目前，无人机技术还处于应用的起步阶段，存在较多不足，随着现代科学技术的不断发展以及科学智能技术的高效融合，使得现代电子技术以及雷达定位系统更优化，使无人机在现代电力系统工作中的应用愈发完善。

2 无人机电路巡检系统的相关内容

2.1 无人机电路巡检系统的相关技术需求

（1）无人机的设计工作。

无人机无法满足电力行业的巡查需求时，设计师需要根据电力行业的实际需求对无人机进行针对性工作设计，充分考虑电力公工作过程中的各种现实需求和环境因素，对无人机的系统和状态进行设计。

例如在设计过程中，需要考虑自然因素中的崎岖地形以及自然因素中的温度变化对无人机造成的影响，保证良好控影响因素的前提下，无人机可以良好地进行信息传输，保证无人机技术在现代电力巡检系统中高效融合，促进无人机技术与电力巡检系统的高效发展。

（2）建设信息化的高效处理平台。

随着现代互联网技术的不断创新，现代发展过程中人们已经离不开智能化的发展技术，借助智能发展技术以及相关网络平台对信息数据进行优化和构建，可以使无人机技术在信息反馈过程中实现精准接收和精准反馈。在分析数据的基础上高效地对数据进行处理，总结数据的发展变化，判断电力系统的实际状态，结合传统数据中的档案进行对比分析，精准地对故障位置进行定位，为后续的检修工作奠定基础，减少工作量，降低经济成本。

（3）检验活动。

针对无人机的电路巡检系统进行高效检测，可以帮助电路巡检过程中判断无人机确定是否存在故障，或发现实验电路中是否存在问题。对无人机进行及时的检验，可以分析无人机是否处于工作状态、无人机是否符合电路巡检的相关标准。根据试验过程中可能存在的问题和数据，进行记录和归档，方便后续无人机的升级和完善，以此促进电路工程电力巡检过程中的无人机技术快速优化，促进相关行业的高效、快速运行。

2.2 无人机电路巡检系统的构成

无人机及其附属设备是线路巡检过程中的主巡检设备，主要负责巡检以及数据获取、传感等，进行数据的获取和收集，并将相关信息传递给地面。

地面的信息获取系统相对于传统工作的信息获取设备，现代电力系统中的无人机信息获取设备具有更强大的信息处理能力和收集能力，可以在恶劣的环境准确接收微弱的信息信号。地面数据的分析系统也是电力系统无人机巡检中的重要系统，接收完善的数字信息后进行总结和分析，及时地呈现给相关工作人员，明确后续的处理和工作方案，使检修和巡检任务更高效。

2.3 无人机电路巡检系统的整体任务

无人机电路巡检系统主要包括三个方面的系统任务，需要先对巡检任务进行完善和控制。无人机对系统进行控制，使其按照固定的航线进行巡检，使搜查的相关巡检信息可以高效地传入数据控制系统。

无人机电力巡检系统需要完成对应的信息传输工作，无人机的巡检系统接收信息传输后，将数据传递给工作人员，以便后续的工作安排，具有良好的过渡性。为了完成精准数据分析，信息处理系统在电力巡检过程中，需要对数据进行完整分析，使信息实现高效处理的同时及时发现问题，保障电力线路系统的运行安全。

3 无人机电力线路巡检技术

3.1 无人机的飞行姿态控制

无人机的电力巡检需要针对性分析地质特征以及自然气候条件，工作人员需要对无人机的飞行姿态进行控制，如何使无人机在飞行过程中避免强风强雨或其他自然灾害的影响是亟须解决的问题。

例如在现代发展过程当中，无人机的相关控制技术可以使无人机实现翻转和俯仰等动作，还可以使无人机在空中实现改变航道等，高效地帮助无人机规避自然灾害等因素可能带来的风险。

3.2 无人机电力系统故障探测

电力系统中应用的主要故障探测技术为视觉探测技术和红外线、紫外线探测技术。

（1）视觉探测技术。

视觉探测技术是在无人机电路巡检工作过程中，通过无人机搭载高清摄像机的方式完成，将收集的电路系统拍摄图片传输给地面信息数据获取系统。

（2）红外线、紫外线探测技术。

红外线和紫外线成像的信息获取，实际是通过自身温度以及周围温度的变化不同点成像，发出一定的信号传输给地面收集数据的相关系统。

3.3 无人机的通信技术

无人机电力巡检过程中应用的无线通信技术是一项非常强大的功能测量和追踪定位以及信息传输系统。无人机在运行过程中需要对空间和距离进行测量，测量无人本身的运行状况、无人机的信息传输功能。通过无线通信技术使让地面人员能够及时了解无人机在运行过程中的实时追踪和运行状态，高效与定位系统相结合，使地面工作人员能够充分掌握整体的工作情况。

3.4 正射影像采集以及数据处理技术

正射影像采集技术是在无人机电力巡检过程中结合实际自然情况，为无人机制定的独特摄像采集模式，在原有GPU的基础上，提升摄像机的清晰程度和采集速度，可以高效地帮助无人机快速地对电力系统进行图像收集。

在无人机电力巡检过程当中，地面数据处理技术是最重要的技术之一。

通过POS系统以及对应的红外紫外成像仪，完成无人机的信息传输和数据对比，将分析好的数据上传分析中心，做好数据处理技术的主要工作任务。

4 结语

综上所述，在现代电力高速发展的过程中，随着电力数量的不断增长，现代电力行业的无人机电路控制巡检技术所占的比例越来越大。在实现无人机电力巡检过程中合理地应用，可以使相关工作者在工作检测过程中实现无人机的不断改革，带动相关行业的现代化发展，促进二者的高速融合，进一步提升现代电力电路检测过程当中的质量效率，保证行业的未来可持续发展。现代无人机的电力巡检技术涉及图片以及电子通信等影像采集领域，在应用和发展过程中仍有许多的问题需要不断更新和完善，进一步降低巡检工作强度，促进巡检成本降低，高效缩短时间的同时带动巡检工作的效率提升。应用无人机的巡检技术可以在现代电力技术发展过程中高效地促进行业发展，利用高效的定位功能，使无人机的位置和实时运行模式都得到良好保障。