淺談無人機在電力輸電線路的各種應用

黃佳精

（廣西電網有限責任公司南寧供電局 廣西南寧市 530031）

淺談無人機在電力輸電線路的各種應用

黃佳精

（廣西電網有限責任公司南寧供電局 廣西南寧市 530031）

無人機技術具有可控性、機動性等特點，隨著科技的發展，該技術的應用范圍及頻率也得到了擴展與增加，不僅能應用在輸電線路規劃與測量，還能應用到輸電線路巡視工作中，充分彌補了傳統人工作用的不足。本文將對無人機在電力輸電線路中的應用進行分析。

無人機；電力輸電線路；應用

隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對電力需求也越來越高，將無人機應用到電力輸電線路中能起到提高電力工程質量的作用。在短短幾年時間里，無人機得到了飛速發展，其功能延伸到我國各領域中，展現了全新的發展生機。筆者將分別從：無人機相關研究、無人機技術關鍵性技術、無人機在電力輸電線路中的實際應用，三個部分進行闡述。

1 案例分析

以某地區為例，其山地面積占轄區面積近3/4，為解決百姓用電之急，電力人員試圖對電力輸電線路進行架設，但由于環境受限，輸電線路架設工作遲遲無法落實。為改善這一現狀，該地區采用無人機來開展輸電線路架設工作，并在短時間內完成了這些任務，充分滿足了百姓需求，并大大提高了工作效率。從該案例中，我們不難看出，無人機在輸電線路中的應用效果相當好，本文將根據該案例，來對無人機技術進行分析探討，以期促進無人機的全面發展，為我國電力事業帶來全新改革。

2 無人機相關研究

無人機在運行中不需要任何輔助裝置，對環境的要求相對較低，并能在野外工作，在實際工作中，無人機利用自身優勢，可以全方位地對輸電線路運行情況進行檢查，大大提高了輸電線路巡檢的質量及效率。此外，無人機智能化程度相當高，操作起來簡單靈活，其系統性能非常穩定，最重要的是運營成本不高。由于無人機搭載設備豐富，不僅配備了紅外熱像儀，還配備了紫外成像儀，因此在夜間也能充分發揮出效果。紅外熱像儀主要是通過對溫度的異常變化找出發熱故障點，紫外成像儀則利用電暈來對設備運行情況予以分析，從中找出設備故障問題。隨著無人機系統的創新及發展，其應用范圍越來越大，尤其是在輸電線路中發揮出了重要作用。

無人機巡檢系統通常由任務載荷分系統、無人機分系統、綜合保障分系統三部分構成，所謂任務載荷分系統主要是一種對輸電線路信息進行檢測、采集與記錄的系統，通常包括云臺、相機、光電吊艙、紅外熱像儀等裝備。無人機分系統則是一種由無人駕駛的航空器、通訊系統及地面站構成，在實際運行中主要利用遙控指令來完成飛行任務。綜合保障分系統則是用于保障無人機巡檢系統有限運行的集合，其中包括動力電池、專業工具、備品備件及儲運車輛等。無人機技術的應用徹底摒棄了傳統人工模式，使輸電線路得以穩定運行。

3 無人機技術關鍵性技術

要想促進無人機的有效應用，就必須對其關鍵技術加以研究，從而全面掌握。關于無人機技術的關鍵性技術，筆者將從以下幾個方面來進行闡述：

①無人機在航測中主要是以高分辨率航片為基礎，并對其數據資料進行提取。再利用相對算法對數據進行分析處理，從而獲得云數據信息。②無人機在進行航測時會充分利用航片數據，并以此生成準確的DEM數據，并將與之匹配的算法應用其中，對數據進行處理。無人機還可以通過分辨率高的航片來對自然災害予以評估，在這個工作中，無人機會利用災前的遙感影像信息以及災后分辨率高的航片充分對比，以此為依據來對自然災害狀況進行評估。另外，無人機航測技術會以點云數據為立足點的植被類型，通過運用DEM生成技術來對地貌情況進行分類計算，并形成科學的矢量信息，為自然災害提供科學的參考依據。綜上，筆者對無人機關鍵性技術進行了分析，從中發現，要想發揮出無人機重要作用，就必須掌握相關技術，以此來提高無人機工作質量及效率。

4 無人機在電力輸電線路中的實際應用

綜上，筆者對無人機系統進行了分析，實際上無人機應用在電力輸電線路中，不僅能實現線路巡檢，還能實現線路規劃工作與架設。筆者將就其具體應用進行分析。

4.1 無人機在線路巡檢中的應用

在電力輸電線路中，線路巡檢是一個至關重要的內容。電力部門將無人機應用到線路巡檢工作中，能起到有效作用。首先，電力部門能通過無人機來對線路部件的運行情況進行了解，從而判斷是否存在故障，以此來確保輸電線路的有效運行。此外，隨著輸電線路的全面覆蓋，火災發生頻率也不斷增多，在這種情況下，電力部門單靠人工很難對火災發生后的線路運行故障進行排查，無人機便能充分彌補這一問題，無人機能對線路故障進行準確定位，大大提高了線路巡檢效率及維護速度，有利于電力輸電線路的有效運行。無人機線路巡檢圖如圖1。

圖1 無人機線路巡檢圖

4.2 無人機在線路架設中的應用

經筆者調查發現，輸電線路的架設工作并非是一件簡單的工作，在電力工程中，由于地形復雜，導致線路在架設時難度加劇，為電力人員帶來許多麻煩。在這種情況下，將無人機應用到線路架設中，能發揮出重要作用，無人機沿線路上空飛行，并通過一根輕質高強的引繩來對后續引繩不斷牽引，如此反復，直到牽通一根三級引繩，線路架設工作就大功告成。通過無人機，充分改善了因環境帶來的困難，同時也在一定程度上對我國自然生態進行了保護。

4.3 無人機在線路規劃中的應用

無人機不僅能應用到線路巡檢，線路架設中，還能應用到線路規劃工作中。與普通航空遙感測繪系統相比，無人機的優勢更加凸顯，它不僅能在低空取得地形圖像、輸電線路圖像，還能取得光學圖像，這也是航空遙感甚至衛星遙感所難以比擬的。無人機應用在線路規劃工作中，主要是依靠測繪系統來對周邊環境進行數據采集與勘測，當這些數據被收集后，電力人員可以對其進行分析，促使線路走向更加科學合理化，使輸電線路路徑得到充分優化，大大降低了輸電線路建設成本，節約國家資源。無人機操作流程圖如圖2。

圖2 無人機操作流程圖

5 無人機的應用前景

經筆者研究，發現無人機在我國電力企業中得到了全面應用，如：線路架設、線路巡查以及線路規劃。

隨著我國科技的發展與創新，無人機技術也逐漸走向成熟，電力企業通過無人機的應用，使人工巡檢故障率得到大大降低，促進電力巡檢工作效率與質量的有效提升。經筆者研究，目前國家電網與南方電網已經在著手組建無人機班，對各類保障支撐體系予以完善，為其今后的發展做好了充分準備，相信不僅的將來，無人機將會迎來新的發展階段。

近年來，西方國家與我國許多科研人員對無人機的發展前景進行了預測，據美國蒂爾集團2013年預測報告顯示：在未來十年，無人機的花費將會逐漸翻倍，由2014年52億美元增至2023年的116億美元，且未來十年總花費將會高達891億美元，年復合增長率約為9.3%。其中，研發投入將從2014年的19億美元增至2023年的40億美元，采辦費用將從33億美元增至76億美元。美軍將在無人機研發和采辦兩個方面領跑全球，分別占全球資金的65%和51%，亞太地區次之，歐洲排名第三。預計到2023年，民用無人機將占14%的市場份額，無人機的發展前景將是一片燦爛。未來十年無人機市場份額預測圖如圖3。

圖3 未來十年無人機市場份額預測圖

6 結束語

綜上，筆者對無人機的實際應用進行了分析，電力輸電線路的施工通常會受到復雜的地理環境、覆蓋范圍限制，對于電力人員而言難度過大。據此我們必須將無人機應用其中，減輕電力巡線的人力投入，提高電力輸電線路的有效運行。無人機在電力輸電線路中的應用前景相當好，有利于電力輸電線路巡檢效率的全面提高，但由于無人機通常會受到天氣、信號等干擾和人為因素影響，行動帶有滯后性，這些問題可能會限制無人機的有效應用，相信通過科研人員的全面研究，這些問題也會迎刃而解，使無人機的發展走上另一個臺階。

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TM755

A

1004-7344（2016）10-0073-02

2016-3-18

黃佳精（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事35～500kV輸電線路運行維護、檢修方面的工作。