无人机在10kV配网架空线路的应用前景

刘志明

摘要：为了提升10kV配网架空线路检修管理工作的时效性水平，配置无人机成为了更多企业的选择，能提升配网巡视运维的规范性和可靠性，并减少人工作业造成的人力物力损耗，具有一定的推广价值。本文简要介绍了无人机，并对10kV配网架空线路中应用无人机应用模式予以分析，最后对其应用前景展开讨论。

关键词：无人机;10kV配网架空线路;应用模式;应用前景

伴随着电力市场的改革升级，配电网设备结构也越来越复杂，这就增加了配网作业的难度，传统作业模式较为单一，智能化作业、自动化作业模式逐渐得到推广应用，而利用无人机巡检模式将大大提高工作效率和质量水平。

一、无人机概述

若是按照平台构型的角度对无人机予以分类，目前较为常见的就是固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机。依据智能化升级转型要求，要合理应用无人机对应型号，将其应用电网巡线工作中能大大提升工作效率，便于及时进行数据信息的收集和整理，然后回传以备开展相应工作。

综合考量巡检工作的要求，不仅要实现原地垂直升降和定点悬浮暂停的功能，还要实现快速巡检，因此，一般会选取多旋翼无人机[1]。

二、10kV配网架空线路中应用无人机的应用模式

在10kV配网架空线路巡检工作中，要综合分析其实时性状态，配网线路的杆塔间跨越长度并不大，一般会架设在人口数量基数较大或者是郊区位置，且线路结构中还安装了刀闸、柱上开关、配电变压器等，这就对无人机的性能提出了高要求，不仅要具备较好的可靠性，且机身最好是轻便小巧，并且具备较好的便携性。与此同时，无人机需要搭载不同的监测模块，从而及时开展故障巡视检查工作，发现对应设备的应用隐患[2]。在巡检工作中，无人机要搭载高速图像模块、红外模块、紫外成像传感模块、特高频模块以及超声波局放传感模块等，从而搭建完整的传感分析体系，有效提升无人机信息数据收集管理的规范性，确保能匹配技术参数配置要求。

（一）应用技术

一方面，利用飞行控制技术，无人机能实现地理信息匹配处理，并且能对线路和杆塔予以跟踪定位，有效配合使用GPS技术，就能提升应用的智能化和自动化效果。

另一方面，使用机体稳定技术，在巡检作业中实现稳定飞行，并且GPS定位系统搭配红外摄像技术方案，也能打造较为可靠稳定的运行环境，优化巡检质量。

除此之外，配合使用快速对焦成像技术、测绘摄像曝光控制技术等，能在不同的作业环境中打造良好的作业平台，提升巡检巡查结果的可信度。

（二）应用模式

1.无人机与地面中继模式

利用无人机有效连接车载设备，实现无线链路传输目标，并且，要在无人机向塔架上的中继设备予以遥测信号和图像信号的传递，有效利用中继设备实现数据信息向地面终端的传递，保证测控指令等都能及时传达，并且有效实现无人机的应用操作[3]。

2.无人机空中中继模式

在无人机将获取的遥测信号、图像信号直接传递到中继飞机上后，就会向着地面终端建立相应的连接模式，确保栽终信号指令的合理性，确保控制作业的规范效果符合预期。

3.无人机可视遥控模式

一般是应用在线路巡检工作中，任务机若是和遥控设备距离较近，且两者之间没有非常大的阻碍物，此时，借助无线链路就能实现无人机、遥测设备的实时性通信处理。并且，无人机能建立有效的调制工作和压缩处理工作，保证遥测信号以及视频数据等都能实现有效的汇总处理，并且将其传递到终端，控制无人机的实时性作业[4]。

4.固定翼模式

一般是应用在应急巡检工作中，或者是在防灾减灾工作中也能发挥其实际作用，维持基础应用模式能实现大面积或者是距离较远线路的处理。

三、10kV配网架空线路中应用无人机的前景

（一）线路巡检中的应用前景

在传统的人工线路巡检工作中，因为地形因素、视线视角因素等限制条件，使得人工巡检的难度较大，加之效率较低，因此成效不好。而借助无人机能大大提升各种环境的应对效果，结合巡视巡检的基本需求匹配相應的线路模式即可，就能更好更快地完成数据信息的收集管理，打造完整、安全可靠的巡检方案。

第一，对设备运维状态予以巡检，利用无人机配合高清成像设备，就能及时对杆塔等基础10kV架空配电线路设备予以检查，并且能发挥模块设备高分辨率全方位的应用优势，直观地掌握相应设备的应用状态[5]。

第二，对故障予以巡检处理，主要是搭载检测模块，能对整个线路的故障问题和缺陷问题予以快速精准的定位处理，并且配合无线通信模块回传相应图像，保证缺陷检测工作的合理性。

第三，智能检测系统中，无人机还能充当整个检测方案的中转设备，配合通道接收智能终端的信号以及相关数据信息，完成实时性数据存储管理，而在巡检工作结束后就能将详细数据回传到控制中心。

第四，对灾后应急抢险工作予以巡视分析，灾后的环境较为恶劣，应用无人机能建立较为全面的分析视角，配合航拍技术就能及时了解线路和设备的受损情况。

（二）现场勘察中的应用前景

近几年，将无人机技术和VR技术予以融合，能有效打造更加安全、高效、可靠的应用框架，维持技术应用管理的效果。利用VR技术能引导操作人员实现沉浸式管理，VR眼镜完成巡检过程影像的回传，提升操作人员对周围环境和障碍物的感知水平，提供更加精准的故障处理建议，减少故障问题造成的影响。

另外，应用VR技术配合无人机就能对线路交叉跨越、T接点等情况予以实时性分析，配合GIS技术方案，提升现场勘察工作的综合效果[6]。

（三）现场管控中的应用前景

在10kV架空配电线路管理工作中，应用无人机要完成广角摄像头的搭载处理，能实现-90°到30°的广角旋转，保证高空俯拍的及时性和规范性，并且，能对带电作业现场的复杂情况予以集中分析，配合工作人员和监护人员就能保证作业的安全性。

另外，无人机还能实现远程视频传输，提升作业现场的可控效果，及时进行喊话提醒和调查取证，维持后续工作的合理性和规范性。

结束语：

总而言之，在10kV架空配电线路中应用无人机，要充分发挥无人机技术的应用优势，打造更加合理的控制平台，更好地满足配网工作的基本需求，辅助开展更多的业务，减少人员操作经历的作业风险，优化工作质量和效率，为配电网供电安全可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]雷冬云，白剑锋，温智慧，等.基于无人机的10kV架空配电线路漂浮异物清除装置设计[J].湖南电力，2020，40（5）：78-81，86.

[2]杨鑫，周攀，李斌，等.无人机在10kV配电线路智能巡检中的应用[J].科技创新导报，2021，18（10）：102-106，247.

[3]黄朝增.旋翼无人机在10 kV配电线路中的运用[J].企业技术开发（下半月），2016，35（6）：65，68.

[4]陈斌，陈晓.陆空一体化巡检机器人系统结构设计[J].中国高新区，2019（1）：29.

[5]王赫男.无人机在山区10 kV配网运行维护中的应用[J].通信电源技术，2020，37（12）：261-262，267.

[6]马浩.无人机在大姚山区10kV配网运行维护中的应用[J].通讯世界，2018（4）：234-235.