浅析输电线路巡检中无人机技术的运用

徐人强

摘要：随着科学技术的发展，无人机技术在输电线路巡检工作中得到了更加广泛的应用，提高了输电线路巡检水平。本文首先简要阐述了无人机巡检技术的基本概念和应用特点，接着重点研究了无人机技术在输电线路巡检中的应用方法，旨在进一步强化输电线路巡检中的无人机技术运用水平，提高巡检效果。

关键词：输电线路巡检;无人机技术;应用方法

引言

我国电力行业不断发展，电网建设规模不断扩大、距离不断增加，传统的人力输电线路巡检方法已经不适合当前电网的建设状况。因此，要充分明确无人机技术在输电线路巡检中的应用特点和意义，并进一步探究无人机技术在其中的应用方法，以使巡检工作更加适应当前电力行业的发展形势。

1.无人机巡检技术概述

无人机巡检技术是一项可以远程实施的新型技术。工作人员可以对无人机进行远程操控，并通过其搭载的传感设备、监控设备等实现对输电线路的巡检，具有一定自动化特点。相较于传统的人力巡检方式，无人机巡检技术具有一定优势。第一，无人机的体积较小、成本较低，可以节约巡检设备方面的资金;同时无人机操作简便，一般来说工作人员只要经过一定基础训练就可以实现无人机操作，一定程度上也能够节约人力成本[1]。第二，无人机的使用比较灵活，可以深入到许多人员、车辆等无法深入的地区进行细致的巡检工作，提高巡检工作的质量和效率。第三，在传统的人力巡检工作当中，工作人员往往需要進行带电作业等一系列具有一定危险性的工作，而无人机巡检技术可以减少工作人员进行危险工作的情况，提高巡检工作的安全性。第四，无人机巡检工作往往不需要与各个设备、人员进行接触，工作进行更加方便，同时也能减少一部分巡检工作中与周边人员产生的利益纠纷。第五，无人机由于自身体积与构造的特点，其故障维修和日常护理工作更加便捷，能够减轻相关地勤工作的压力。最后，无人机对环境的适应性较强，可以满足各种条件环境下不同的输电线路巡检要求，更加方便巡检工作计划的制定。总而言之，无人机技术的应用对于输电线路巡检工作的水平提升具有一定积极作用。当前，无人机技术的应用优势越来越明显，在输电线路巡检当中的应用范围越来越大，总体发展前景较好，正在逐渐发展为电网巡检工作的重要支柱。

2.无人机技术在输电线路巡检中的应用

2.1多余度飞控系统

多余度飞控系统在无人机技术当中发挥着重要的掌控功能，需要提高无人机技术在输电线路巡检中的应用水平，就需要明确多余度飞控系统的具体功能和应用方法。多余度飞控系统相比传统的飞行控制系统容错率更高，可以同时对多个故障和问题进行协调解决，能够有效提高无人机的应用价值。一方面，多余度飞控系统提高了无人机在使用过程中的稳定性，改造了无人机控制系统当中的一部分硬件结构，使无人机能够得到更加安全的控制[2]。另一方面，多余度飞控系统也可以被应用于无人机技术结构简化方面。多余度飞控系统相比传统的飞控系统对设备的使用要求更低，在小型计算机当中也能正常运行，能够节约无人机技术使用成本，同时也能降低无人机技术操作门槛，进一步强化无人机运用水平。多余度飞控系统在输电线路巡检当中具有一定应用价值，可以提高巡检的稳定性和效率，其使用需要得到一定重视。

2.2飞行控制方法的使用

想要实现无人机的高效飞行，不仅要明确多余度飞控系统的应用方法和应用价值，还要对具体飞行控制方法的使用进行探究，当前，无人机飞行控制的方法主要有两种：人工控制与自主控制。人工控制方法是指工作人员实施对无人机的飞行轨迹进行操作管理。这种方法的优势在于具有更强的应变性，能够经由工作人员操控根据具体情况实时改变飞行轨迹;其劣势在于十分依赖操作人员的技术水平。该类方法主要应用于环境条件比较复杂或容易发生变化的输电线路巡检工作中。自主控制方法则是完全依托计算机对无人机进行控制，这种控制方法很可能会出现飞行航线错误的现象，造成巡检工作无法正常完成;但同时也能节约人力资源，降低工作成本。这种方法比较适用于航线固定、环境比较简单的输电线路巡检工作中，例如在对气候变化较有规律的平原地形中的输电线路进行巡检时，可以采用自主控制方法。要根据不同的输电线路环境条件与巡检工作的要求选用最合适的飞行控制方法，进而提高无人机技术的应用水平。

2.3超声波测距

想要避免无人机在巡检过程中受到障碍物的不利影响，就需要采用一定的避障手段。超声波测距技术是一种比较有效的避障手段，在输电线路巡检过程中具有较强的应用价值。搭载了超声波测距技术的无人机可以通过超声波的反射判断障碍物的位置，测量发射脉冲与接收脉冲之间的时间差距，进而测算无人机本身与障碍物之间的空间距离，以在合适的时机避让障碍物，正常进行输电线路巡检工作。超声波技术的使用方法比较简单，且设备成本较低，具有一定的应用优势;但同时其信号也很容易受到干扰，对于长距离避障工作并不具备优秀的完成能力。因此在应用超声波测距技术时，要注意事先排除巡检路线上容易对超声波信号产生影响的因素;同时也要注意避免在长距离巡检中使用超声波测距技术，否则很容易影响输电线路的巡检效果。

2.4激光雷达测距

激光雷达测距技术的应用原理与超声波测距技术具有一定的相似度，都是通过发射某种信号来判断无人机与障碍物之间的距离，实现避障效果;但激光雷达测距技术主要测量的是光线的时间差。激光雷达测距技术的功能性要比超声波测距技术更强，在无人机处于悬停状态时，该技术也能充分检测无人机周围的障碍物，对无人机接下来的飞行提供较为准确的指示[3]。激光雷达测距技术的测量有效距离更长，能够满足更加复杂环境条件下的输电线路巡检工作要求;但同时，激光雷达测距技术也同样存在一定局限性。例如，在光照特别强的户外环境使用无人机进行输电线路巡检时，光脉冲的发射与接收就容易受到光照影响，产生迟钝现象，如果在这种情况下仍然需要使用激光雷达技术，就要为无人机另外安装阳光干扰处理芯片，同时进一步对测量时机进行把控，需要消耗额外的设备成本与人力成本。在运用激光雷达测距技术时，要提前调查输电线路沿线的光照情况，尽量排除光照对其产生的干扰。

2.5视觉测距

视觉测距主要通过在无人机上搭载摄像机、对视察进行测量进而测算与障碍物之间的距离，通过障碍物的视觉反映帮助避障工作进行。一般来说，在无人机上搭载的摄像机通常是双射摄像机，这种摄像机可以最大程度地模仿人眼的视觉，通过两幅数字图像更加精确地测算无人机与障碍物之间的距离。视觉测距技术可以建立起周围环境的三维模型，更加立体地感知周围环境;同时该技术很难受到外界条件的影响，只要自身设备没有损坏就可以对任何条件下的输电线路分布与障碍物分布进行明确的感知。在应用视觉测距技术时，要重点注意摄像机的安装位置与质量，保证其能够在科学的角度实现对环境的测算，同时也保证其能够对输电线路的状况进行全面观测，保证输电线路的质量。

结语

综上所述，无人机技术是一项机动性较强、巡检效果较好的新技术，具有一定优点，因此要对无人机技术的多余度飞控系统、超声波测距功能、视觉测距功能等的使用方法进行探究，强化无人机技术在输电线路巡检当中的应用水平，进而提高输电线路巡检质量，进一步保障输电线路的安全性。

参考文献：

[1]田河，邝凡，巫伟中等.电力输电线路巡检中无人机技术的运用[J].电子技术与软件工程，2021，09：210-211.

[2]林旭鸣.架空输电线路无人机巡检技术研究进展[J].电力设备管理，2021，05：27-28.

[3]金鑫，刘铎，褚夫飞等.无人机技术在架空输电线路通道巡检中的应用[J].电工技术，2021，04：60-62+65.