架空输电线路无人机巡检技术研究进展

谢宜鸿

摘要：随着科技的高速发展，各个领域的发展规模也在不断地加大。针对于电力工程来说，它的建设品质也在显著的提高。另外，在新世纪下，架空输电线路显得尤为重要，它的自身规划和建设能够影响整个电力系统的工作，而为了保证电力工程的平稳运行，就要采取有效的措施加强电路线路的检查工作。在此情况之下，我们引入了无人机巡检技术，它的高效运用极大的减免了误差的产生，显著的提高了工作的质量和效率，本文以此展开探究。

关键词：架空输电线路;无人机巡检技术;研究进展分析

1 无人机巡检技术应用的重要意义和主要特征

在一个完整的电力系统中，输电线路可以说是它最重要的核心组成部分。为了保证输电线路能够更加平稳的发挥作用，在具体的运行过程中，我们就要采用精准的措施对电力体系的相关线路加以管控。而在进行具体施工的过程中，我们也会发现一些较大的问题，这些问题以地形为主。众所周知，我国的疆土辽阔，地形也大有差距，这对建筑施工的顺利运行是非常不利的。而且在运行的过程中也经常会产生较大的负载力，在较大的负载力之下，它的内部压力也会逐渐的增大，这就会导致内部系统之间的零件质量受到损失。而在进行检查的过程中，如果我们采用传统的方式，那么很难精确的检查出问题，这就会导致输电品质的大幅度下降。在这个情况之下，我们就要运用到无人机巡检技术，它不仅能有效地对线路的整体运行情况进行检查，也能够提高检查的准确性和高效性，极大的减免一些不良问题的产生。无人机巡检技术的特征也是比较显著的，一般来说，它都是利用遥感或者是自身的管控体系来进行相关区域的勘察或者是巡检的。而且在绝大多数的情况下，无人机是比较方便的，特别是针对于高压线路巡检的时候，它的简便性更是着重的凸显了出来。而就无人机本身的类型来说，也有较多的种类，不过我们一般最为常用的就是无人直升机。有时候根据具体的需求不同，我们也会运用到固定翼无人机或者是小型的旋翼机，这些不同的机型本身也有不同的特征，它们所能发挥的作用也是不尽相同的。所以在实际的巡检中，我们一定要根据巡检电网的不同来选择不同的机型，这样才能让无人机发挥出自己更大的作用，才能更好的保护架空输电线路。

2 输电线路巡检工作面临的问题以及无人机巡检内容

在进行巡检过程中，通过大数据分析，我们发现，最大的问题就是避免外破的任务比较大。随着城市化进程的不断深入，我国建筑行业也在飞速的发展着，这无异于给架空输电线路的安装提出了更高的要求。而且每一处地界的环境都有所差距，这也就导致了外破的任务是非常大的，很多时候常常无法顺利的完成。而且相当一部分工程在具体的建设过程中也会遇到各种阻碍，这种阻碍主要是以大型的机械设备为主，比如说吊车。而在一些传统的旧房改造过程中，我们也经常会发现，旧房中有很多悬挂物品，这些悬挂的物品也极大的影响了线路的建设。更有甚者，可能会产生一定的安全隐患。我们不难发现，传统巡检的方式呈现出来的问题是比较多的。在大多数的传统巡检过程中，主要是依靠人力来进行线路巡逻和检查的，而这个工作是非常枯燥，但又是责任重大的，给员工增加了较大的压力。而且，人为的勘察也无法对一些细微的安全隐患察觉到位，导致一些隐患没有被去除。

3 输电线路巡视中无人机应用的技术

3.1 视觉跟踪技术

在无人机技术巡检过程中，具有一定的导航性能，利用线塔的功能可以有效躲避障碍物。但是，在实际使用中，物体的振动会引起拍摄画面不够稳定。

3.2 无线通讯

在无人机巡检过程中，会对线路以及相对比较重要的影响进行有效的记录和拍摄。这些数据通过无线通信设备有效地存储和传输。无线通信技术已连接到关联的通信设备。接收到数据后，可以通过智能智能感测数据平台进行无人机数据的获取，并且对其进行有效的管控。由于无线通信系统可以确保自身的稳定性和安全性并减少错误的发生，因此对于无人机来说，采用无线通信系统技术可以减少干扰因素的形成，并提高信息传输的流畅性，保证信息传输的畅通程度。

3.3 线路故障探测技术

第一是视觉检查技术。无人机配备了高分辨率相机，可以实时检测线路设备的表面故障并将图像信息保存到更高级别的计算机中。人们可以通过图像识别算法识别生产线设备中的缺陷类型。第二，红外和紫外探测技术。可以使用红色和紫外线摄像设备通过无人机展开检测，以根据图像的热源来区分管路中的连接器，绝缘体和固定装置问题。紫外线接受装置分解紫外线信号图像，确认线路日冕强度与日冕的特定位置，进而辨别线路损伤与绝缘子放电故障。第三，激光雷达检测技术建立在激光定向特性上，例如时移幅度雷达和脉冲雷达。激光测距的原理包括用作火箭时间间隔的测距仪或脉冲激光信号。 当激光目标击中目标反射时，可以准确记录激光器来往时间，测量距离和测量目标距离。

3.4 特殊巡检

特殊巡检一般是针对于特殊环境或者是特殊气候因素导致的一些问题。当自然灾害突然发生的时候，或者是气候突然大幅度改变的时候，就可能会因为线路的负载力导致一些危险的发生。在这个情况之下，我们就可以很好的利用无人机的相关技术去进行线路的巡检。一般来说，无人机技术受环境影响的因素是比较小的，也没有人为的主观性，所以在巡检的过程中，也能最大程度的保证安全的性能。比如说较为常见的红外测量技术，在具体使用过程中，我们就可以把红外测量技术安置到无人机之中，这样就很好的实现对线路进行全方位的检测。除此之外，我们也可以利用红外测温仪去测量灯塔的温度。而如果我们使用人工的测量，那么很有可能会由于自身不稳定导致数据存在较大的误差——这也不利于后期的数据分析。

4 结语

总的来说，对于架空的输电线路工作，我们一定要摒弃传统的人为巡检模式而采用新型的无人机巡检技术。无人机巡检技术所取得的效果以及体现出来的安全性能都是比较高的。而且就现在线路巡检工作上出现的问题来说，无人机巡检也都可以较好地解决这些问题。相信不久的将来，无人机巡检技术会在架空输电线路上有一个较好的应用，从而更好的提高电网的实际运行效率，给人们的生活谋取更大的福利。

参考文献

[1]李凯，徐梅根，汤国锋，袁炜.架空輸电线路无人机远程自主巡检关键技术研究和应用[J].江西电力，2020：37-40.

[2]彭向阳，刘正军，麦晓明，等.无人机电力线路安全巡检系统及关键技术[].遥感信息，2015， 30（1）; 51-57.