無人機巡檢輸電線路技術的應用分析

摘要：輸配電線路網絡的普及程度越來越廣泛，在對其實際巡檢的過程中凸顯出了一些亟待解決的問題，而利用無人機技術能優化原有制度中的缺失，高速、準確地檢測輸電線路的問題。文章從無人機技術和巡檢輸電線路工作內容入手，針對無人機巡檢輸電線路技術應用的優勢和劣勢進行了分析，并對其應用路徑和發展前景展開了討論。

關鍵詞：無人機；巡檢；輸電線路；電力系統；線路檢測 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM755 文章編號：1009-2374（2016）34-0069-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.034

之所以利用無人機進行輸電線路巡檢，主要是基于輸電線路的特殊位置，隨著近幾年我國電網規模的不斷擴大，電力設備的數量也呈現出了高速增長的趨勢，這就對輸電線路的運行結構和巡檢工作帶來了挑戰，加之一部分輸電線路分布在地形地勢較為復雜的郊外，人工巡檢會產生不便。要想保質保量地完成巡檢工作，就要針對可能導致輸電線路的不同因素進行及時的排查，以提升檢修工作的效率，利用無人機技術能有效提升巡檢項目的實際效率和巡檢質量，從根本上減少電力工作的實際難度和負擔，提升工作效率。

1 無人機巡檢輸電線路技術分析

1.1 無人機技術內涵分析

在對無人機技術進行分析的過程中，要對具體的參數結構進行細化分析：

1.1.1 要對其技術要素進行了解和闡釋。在通常情況下，無人機技術主要是利用四旋翼無人機或者是遙控直升機，前者的主要組成部分是地面基站以及無人機，利用的是兩對旋翼對稱分布確保在運行中形成氣動布局，不僅具有較高的懸停優勢，整個設備的起降能力也比較突出，特別是在運行過程中，空載起飛重量僅為9kg，且在空載情況下能續航1.5h，在負重5kg時能持續飛行0.5h，在負重8kg時能持續飛行20分鐘，而其最大的任務荷載量約為10kg。除此之外，實際的巡航速度約為3～60km/h，最大飛行速度控制在相對2km以下，升限高度約為5km。并且能攜帶高分辨率圖像的采集設備以及無線圖像的傳輸設備，真正實現了遠程傳輸和信息收集的目標。后者的主要構成要素包括地面攝像的監視系統以及影像的采集傳輸系統，并且具有較為優化的減振懸掛配件，實現整體無人機的平穩運行。在遙控直升機飛行時，能對目標對象的圖像進行有效的收集和整理，優化對數據和圖像進行遠程傳輸，確保工作人員能對其問題進行集中的解構，從而對隱患進行排查，確保安全

運行。

1.1.2 要對無人機輸電線巡檢項目進行功能的概述。在實際運行過程中，無人機會受到地面基站的指引，并且沿著劃定好的輸電線路有序飛行，也能維系好與輸電線路的安全距離，特別要注意的是，在到達設備的周邊時，無人機會在特定的位置空間內停留，然后選取最佳角度進行拍攝，從而對圖像進行有效處理，若是工作人員要對采集設備以及被檢測設備進行性能調試，就要有效調整無人機的減震云臺以及航向，在確定安全距離范圍的同時，確保設備以及圖像采集完整。另外，M4R的地面站不僅具有無人機遙控的功能，也能確保實時通信的優化升級，真正引導無人機到達指定位置，從而提供其接收影像圖形的功效，確保整體云臺轉臺以及控制機制常規化。

1.2 巡檢輸電線路技術內容分析

由于電力設備的增多，相應的巡檢工作任務量也在增大，要實現項目的安全運行，就要針對具體問題建立對應的處理機制，確保巡檢工作符合要求，在工作過程中，要針對巡檢電線的本體以及電力設備進行巡視和檢查，并且附屬設備以及線路也要進行集中優化，確保運行狀態符合要求，且巡檢人員能及時發現問題并運行對應策略，一定程度上確保線路運行安全穩定。在實際巡檢過程中，巡檢人員主要使用的是以下三個方法：第一，正常巡檢，按照有效的常規周期進行巡檢任務；第二，故障巡檢，對于發生的故障以及處理過的故障進行檢查和處理；第三，特殊巡檢，對于項目的特殊時期要進行集中處理和管控。巡檢項目要針對不同路線以及不同要求建立對應處理機制，確保運行狀況符合標準，減少資源的浪費。

2 無人機巡檢輸電線路技術應用的優勢和劣勢

2.1 無人機巡檢輸電線技術應用優勢

在無人機巡檢輸電線技術運行過程中，最基本的技術支撐就是自主導航飛行技術以及自助懸停技術，這兩項技術能從根本上提升整體項目的運行效率和價值，確保運行結構的安全完整。不僅能確保輸電線路具備防碰撞的自我保護能力，也能實現巡視和檢測任務，并且能最快地尋找出線路中的故障點，特別要注意的是，在特殊天氣中，兩種技術能有效保證巡檢數據的完整科學。另外，無人機巡檢輸電線路項目運行過程中，飛行控制技術和自主懸停技術能實現自駕和手動兩種模式，也就是說，在無人機懸停操作過程中，管理人員能借助高清監控錄像對輸電線路進行及時的檢查，從而對數據進行有效匯總，確保數據的優化處理。當手動操作無人機時，無人機能按照操作人員設定的路線集中檢查，從而確保其能對特殊圈定的路線進行集中處理和巡檢。除此之外，相較于傳統技術，無人機技術的最大優勢就在于能實現其自控結構的優化以及成本和風險的降低，實現GPS定位導航系統和航線動態規劃系統的融合，減少工作人員的工作負擔，確保模塊化設計結構和實際需求的融合，能有效地降低運維操作難度和成本，實現項目整體的優化升級。

2.2 無人機巡檢輸電線技術應用劣勢

任何項目在發展的過程中，除了具備相應的技術特色，還會遭遇一些問題和不足，特別是時間節點問題，利用無人機巡航進行操作，時間會比較短，而且工作運行不會受到無人機體積的影響。本身電池容量比較小，這就會對巡航任務造成一定的影響，在實際任務推進的過程中，臨時出現的時間問題都會造成項目推進進度受損。另外，無人機的實際控制范圍比較受限，一般維持在1000m左右，若是超出范圍，無人機的巡檢數據會失去準確性。加之無人機項目不能對收集到的圖像進行有效的缺陷分析，這也就導致圖像在傳遞的過程中不能進行及時性的糾正。

3 無人機巡檢輸電線路技術應用路徑分析

在巡檢輸電線路項目中引用無人機巡檢技術，不僅能有效地解決常規巡檢中發生的問題，也能對不同的巡檢過程進行有效的數據處理。第一，從巡檢的運行方式分析，利用無人機巡檢技術能減少工作人員的實際工作量，大大減少了其工作負擔，并且在運行效果上也更加優化，效率和質量都能得到提升，且技術在實際操作過程中，管理人員能確保對線路的運行情況建立最優化的處理機制，確保數據完整和健全；第二，從巡檢的制度層面進行分析，利用無人機巡檢制度能確保智能化運行結構和人工運行結構的優化融合，提升項目數據的準確率，并且在科學技術的創新發展帶動下，升級巡視效果以及降低巡視成本，真正將無人機全線路日常巡視建立成為常規化項目處理機制，提升輸電線路的運行安全。

無人機巡檢輸電線路技術應用的過程中主要包括三方面：第一，常規應用。主要是線路的實際巡檢，按照的是周期性巡檢制度，不僅對線路的走廊進行實時監控，也要對現場地形進行優化的勘察和數據收集；第二，故障應用。主要是利用技術參數對線路中產生的故障進行及時性的巡檢，確保全方位多角度的參數解構，優化參考數據的報備，實現故障定位和處理的最優化效果；第三，特殊應用，主要是利用技術參數對一些較為特殊化的情況和較為特殊化的區域進行實時巡檢，另外也要輔助工作人員進行工程的放線操作以及區域內異物的處理工作。

4 無人機巡檢輸電線路技術應用前景分析

在無人機巡檢輸電線路技術應用中，開始逐漸升級管控機制和管理措施，特別是針對高壓輸電線路故障點的分析和處理。利用架空線路高空巡檢作業，能有效減少登塔高空作業項目，大大提升了項目的安全系數，減少不必要的人員損傷。另外，項目還在研發地面航模機操作無人機技術，真正實現智能化全景操作，確保全方位多角度的升級影像資料的清晰度，工作人員能準確地判斷輸電線路的實際運行結構，真正突出了無人機巡檢輸電線路項目成本低、維護費用低以及安全性能高的特點。另外，在局部設備故障巡檢過程中，利用無人機巡檢輸電線技術能實現人工巡檢速度的提升，解決自然條件的局限問題。在性能、機型以及具體作業模式方面，都需要對其進行分析和研發，確保自動化以及智能化控制結構運行正常化，真正提高自動控制以及自主能源補給等方面的效果，實現不同任務不同環境組合優化運行不同操作機制，提升無人機巡檢輸電線路技術的應用效果，優化升級項目分析管控措施。

5 結語

總而言之，技術的創新發展需要管理人員提高認知，有效利用無人巡檢技術針對具體措施解決實際問題，利用無人巡檢技術不僅能提升巡檢線路的效率和質量，也能有效減輕工作人員的強度和負擔，確保故障和隱患能及時處理，一定程度上提升我國巡檢輸電線路項目的安全性以及可靠性，促進電力發展行業的可持續發展。

參考文獻

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作者簡介：王彥國（1991-），男，吉林長春人，中國南方電網超高壓輸電公司昆明局助理工程師，研究方向：電力工程。

（責任編輯：蔣建華）