电力输电线路巡检中无人机技术的运用

段俊丞

摘要：近年来，电力是保障国民经济发展与人民生活正常进行的重要基础设施之一，随着社会经济的发展，我国的电网建设事业也发生了日新月异的变化。不但电力基础设施明显增加，规模显著扩大，且输电线路也变得更加错综复杂，这些都将增加输电线路巡检的难度。之前的人工巡检方式，已经明显不能满足我国电力事业发展的实际需要，电力系统相关工作人员必须积极探究现代无人机技术在我国输电线路巡检工作中的应用，以不断提高电网巡检的效率与质量。

关键词：电力输电线路巡检;无人机技术;运用

引言

随着国民经济的飞速发展，人们对能源的需求也在增长，这使得输电线路的规模不断扩大，对输电线路的运行和维护的要求也在不断提高。在电力行业中，传统的巡检方法已无法满足行业发展的要求，也无法满足信息管理方面的要求。作为一种可以在空中灵活移动的平台，无人机（UAV）可以承载多种负载设备，具有操作简单、快速高效、网络协调检查容易、维护成本低的优点。无人机电源检查还具有效率高、精度高和速度快的优点，特别适合在山区、丘陵和其他复杂地形环境中进行电源线检查。无人机技术的应用有助于提高输电线路检查的效率和电力检查中的信息管理水平。

1无人机在电力行业的应用特点

无人机巡检在基建线路选址、输电线路通道检测、灾后应急评估、杆塔故障及缺陷检测等方面有着广泛的应用，具备以下特点。（1）使用成本低。无人机体积小、重量轻、成本低，经过专业培训即可上岗操作，大大缩减了对人工的依赖。（2）作业效率高。可突破地形、地势限制，到达人员、车辆无法到达的地方进行数据采集，效率是人工走线检测的数十倍。（3）安全性高。可以避免人工登塔作业、带电作业等可能造成的伤亡。（4）远距离、无接触。可高效准确地采集相关数据，避免与当地居民、利益相关人发生接触，为后续选址、规划、拆迁、施工等提供基础数据。（5）地勤保障要求低，机动性强。无人机起降条件和维修保障要求低，且更加灵活。（6）满足定制化需求。可根据电力行业的需求进行定制化开发，快速提供满足要求的解决方案。

2电力输电线路巡检中无人机技术的运用

2.1无人机的巡视方式

在输电线日常巡检中，无人机经常会遇到的巡视方式其中主要包含了红外巡视和可见光巡视以及激光雷达巡视等几种方式，其中可见光的巡视方式是经常会使用到的一种巡视方式，通过可见光摄像头进行拍摄的照片以及录像，采取无线网络技术可以将输电线路自身的运行状态快速及时的传递给工作人员。基于这样的一个发展过程，无人机巡视进行拍照的顺序主要是：按照无人机的方向，按照“先整体后局部”以及“从上到下”和“从左到右”的順序去完成对线路整体的拍摄，采取这种形式可以得非常详细的路线信息。在巡视过程中，无人机进行观察的核心内容主要包含了线路本体以及附属设施，工作人员也能够按照实际的需求去对线路通道和线路外部环境等情况进行观察，可见无人机的巡视范围是十分广泛的，同时还能够对不同条件下提出的要求给予满足。

2.2无人机巡检系统

无人机巡检系统包括无人机、通信设备、机载设备和地面站四大子系统，其中各部分之间具有功能的独立性和相关性。具体而言，在机体上装配相机或摄影机，并通过与地面站之间建立遥控指令，可以对电网输电线路中的重点部位进行有针对性的拍照取样。无人机地机载设备是其获取输电线路图像信息的重要工具。其中无人机的规模可以根据任务量以及任务要求合理选择，主要包括大型旋翼无人机、中型旋翼无人机和小型旋翼无人机。其中供电系统作为无人机工作的主要动力来源，对于保证巡检工作的正常运行具有重要的意义。由于电池存储的电力有限，所以为提高电动无人机巡检时间，提高工作效率，还可采用无线供电，包括感应耦合式、微波式、激光式和超声波式。通信设备起到了联系无人机系统与地面工作站的重要作用，将无人机系统接收到的图像信息传输给地面工作站，将地面工作站的指令转送给无人机系统。实现了无人机的遥测、通信、采集定位的有效协调，不仅需要接收来自地面控制中心的控制信号，而且还可以完成导航、巡线、避障等工作;由于无人机线路巡检工作涉及到的数据十分庞大，因此还需要把巡检过程中拍摄的照片与巡检所得数据通过无线网络，及时而准确地传输到地面信息处理中心，以此来提高数据传输的质量和效率，进而提高无人机线路巡检质量。

2.3利用无人机快速清除输电线路附着杂物

因为我国的输电线路大多处于户外暴露状态，所以它们在运行过程中难免受大风、雨、雪等诸多不确定因素影响，经常性附着一些杂物异物。这就需要巡检人员及时彻底清理输电线路，以免因此造成输电线路运行异常，停运甚至引发相关的触电事故。但是依靠人力方式进行输电线路上附着杂物异物的清除不但效率低还存在着极大的安全风险。引进无人机技术后，就可以将激光模组、控制器等相关设备装置在多旋翼无人机上，当巡检人员利用云台摄像头找准杂物附着位置时，就可以适时的调整无人机的悬停方位，以确保杂物能处在无机搭载的激光模组的焦点上。这时工作人员可以通过无程控制系统打开激光模组，这样激光模组中发射出的能量激光就可以快速地熔断杂物，使输电线路处于常规状态了。

2.4自然灾害后的巡视

可以看出，无人机并不会受到地理条件的制约，在灾害出现之后能够直接抵达现场，其具备非常严格的工作效率，因此在雪灾和雷暴还有风灾等一系列的自然灾害出现之后及时将无人机设备直接对于输电线路完成有效的巡检，了解受灾地区当前电网运行的实际情况，在有效的完成抢修维护队伍安置的基础上，使用这样的方式Wie电力抢修工作提供所需要的图像信息资料支持，使得工作质量得到保证，其节约了大量的时间。

结语

通过在电力巡检工作中连续运行无人机巡检系统，并将北斗导航系统应用于无人机巡检系统，使得无人机线路巡检成为一种更安全、更高效的巡检工作方法。实现电力巡检自动化和信息管理，加快电网智能巡检的速度。

参考文献

[1]邵瑰玮，刘壮，付晶，等.架空输电线路无人机巡检技术研究进展[J].高电压技术，2020（1）：14-22.

[2]刘智勇，赵晓丹，祁宏昌，等.新时代无人机电力巡检技术展望[J].南方能源建设，2019（4）：1-5.

[3]黄婷，刘平原，林韬，王丛.固定翼无人机在电力巡检应用中的技术升级[J].机电工程技术，2018（10）：67-70.