淺析多旋翼無人機在配電線路日常巡視中的應用

張偉

摘要：在改革開放以來，我國科學技術得到了突飛猛進的發(fā)展，各行業(yè)都將先進的科學技術引入了自身的發(fā)展當中，并且效果尤為明顯。在配電線路日常巡視工作當中也應充分的利用多旋翼無人機，從而實現(xiàn)對配電線路的通道巡視、日常巡視、精細化巡視。本文主要圍繞多旋翼無人機在配電線路日常巡視中的應用進行了深入的分析與探究，希望能為我國電力系統(tǒng)的發(fā)展貢獻綿薄之力。

關鍵詞：多旋翼無人機；配電線路；日常巡視；有效應用；注意事項

由于配電線路安裝的環(huán)境過于惡劣、復雜，極易出現(xiàn)故障問題。傳統(tǒng)的人工巡視方式不僅效率較低，而且工作強度較大，再加之地形較為復雜，信息收集能力不高，不能夠對每一個基桿塔位進行巡視與檢測，無法完全排除配電線路存在的隱患問題。將智能化巡視與人工巡視有機的結合在一起，能夠提高配電線路安全管理水平，有效的提高配電線路巡視的質量與效果。多旋翼無人機在配電線路日常巡視中的應用能夠有效的解決地形復雜問題，不僅能夠提高配電線路巡視工作的效率，而且還能夠減輕相關工作人員的勞動強度，在提高信息收集能力的同時，實現(xiàn)配電線路日常巡視的智能化、高效化，從而提高配電線路的使用壽命以及安全穩(wěn)定性。

1無人機概念

“UAV”是無人機的英文縮寫，也是無人駕駛飛機的簡稱。無人機自身具備諸多的優(yōu)點，特點適合應用于配電線路的日常巡視工作當中，例如操控性好、小巧便攜、受地形影響小以及造價便宜等。將無人機應用于配電線路日常巡視工作當中，不僅能夠提高故障查找的準確性與效率，而且還能夠提高配電線路巡視工作的效果與質量。無人機不僅能夠攜帶噴火機、攝像頭、激光雷達設備，而且還能夠攜帶紅外熱成像儀、高倍數(shù)攝像頭等設備，工作人員只需要進行相關的操作就能夠完成配電線路日常巡視工作?，F(xiàn)階段，市場上最為常見的無人機類型主要包括多旋翼、固定翼兩種，基于多旋翼無人機具有實用性強、操作簡單、造價低等優(yōu)勢，被廣泛的應用于配電線路日常巡視工作當中。

2 多旋翼無人機在日常巡視中的有效應用

2.1 多旋翼無人機在日常巡視中的模式

多旋翼無人機在日常巡視中的模式主要包括激光雷達巡視模式、紅外巡視模式以及可見光巡視模式三種。所謂的可見光巡視模式就是利用可見光的攝像頭對配電線路拍照的形式收集信息。在利用多旋翼無人機的開展配電線路日常巡視工作時，應嚴格的遵循可見光攝像頭拍照的原則，不僅要遵循連續(xù)全覆蓋、按照飛行前進方向、從低電壓端到高電壓端的原則，而且還要遵循從前到后、先整體后局部、從右向左、從上往下的原則進行拍攝。需要注意的是必須要繞開禁飛區(qū)，與帶電導線保持一定的距離。禁飛區(qū)示意圖如【圖1】所示。多旋翼無人機巡視的范圍較為廣泛，不僅包括電力保護區(qū)、線路通道，而且還包括附屬設施以及線路主體等。

2.2利用多旋翼無人機開展配電線路日常巡視工作業(yè)流程

2.3多旋翼無人機在配電線路日常巡視中的類型

2.3.1通道巡視

所謂的通道巡視指的是利用激光雷達或者可見光攝像頭，對配電線路通道以及影響線路正常運行的環(huán)境進行巡視。其巡視的主要內容是對配電線路行與兩側通道的巡視，例如，施工點、違章建筑物、樹障等，并且對其數(shù)據(jù)進行采集?，F(xiàn)階段，在配電線路巡視工作中運用最為廣泛的就是采用可見光攝像頭拍攝照片的模式，但是這種模式不能夠將問題完全的呈現(xiàn)出來，缺乏數(shù)據(jù)支撐。例如，針對于樹障問題，由于拍攝的角度不同，照片中樹離導線的距離也無法準確的顯示出來。從理論角度分析，無人機是能夠飛到空中最適合的位置對導線與樹的距離進行照片拍攝，但是這一操作卻無法實現(xiàn)，主要是由于無人機受到景物變化的影響，無法準確的判斷出是否處于最適合的拍攝位置，只能夠通過相關知識與經驗大致的推測出導線與樹的距離。

2.3.2日常巡視

所謂的日常巡視指的是利用可見光攝像頭對所連接配電桿塔的核心部位進行巡視。巡視標準與精細化巡視相比較為精簡，要求也有所降低，比較適合在日常巡視中運用，不僅能夠提高巡視的效率，而且還能夠實現(xiàn)日常巡視的快速性。配電線路日常巡視工作的內容不僅包括桿塔基礎、線路走廊以及桿塔主體，而且還包括導線掛點、絕緣子以及其它附屬設施等。

2.3.3精細化巡視

所謂的精細化巡視指的是多旋翼無人機利用紅外熱成像儀與可見光攝像頭的功能，對配電桿塔本體、導線以及金具等設備的部件進行精細化的巡視，保障對線路設備中的核心部件所拍攝照片的清晰度符合相關的標準與規(guī)范，并且做好配電線路的紅外測溫工作。精細化巡視不僅對拍攝內容與可見光攝像頭拍照順序的要求較高，而且對拍攝的注意事項也有著一定的要求。拍攝注意事項主要包括照片的覆蓋度與清晰度必須要符合相關的要求。

3多旋翼無人機在配電線路日常巡視中應用時的注意事項

3.1科學合理的控制線路設施與飛行器之間的安全距離，這需要人力操作來完成?，F(xiàn)階段，許多無人機的飛行器中加裝了輔助距離判定裝置或者多種傳感器，采取這種方式來把握安全距離，但是無論是采取哪種方式都必須要全面的考慮傳感器盲區(qū)以及隔離操作等問題，在無人機起飛之后，人的作用更多的是決策與輔助。因此，必須要構建完善的應急預案，強化對操作人員的培訓工作，加強對其“操作-輔助”模式的實踐訓練。

3.2在配電線路巡視任務規(guī)劃與執(zhí)行環(huán)節(jié)，應將傳感器的性能考慮全面，如果需要利用光學傳感器飛行時，必須要將其背景的模糊與閃耀因素考慮在內。同時，必須要避免飛行器運行時的模糊造成巡視工作無法順序完成。最為典型的就是光學傳感器每秒幀數(shù)。在利用延時攝影法進行攝像拍照時，應注意其重疊率的效果。在使用紅外傳感器時應不僅要考慮目標所處位置環(huán)境溫度的影響，而且還要考慮目標溫度在大氣環(huán)境中的水汽吸收的影響。

3.3在工作規(guī)劃階段應充分的考慮飛行過程中電磁干擾可能造成的影響，并且全面的考慮飛行器在運行位置時，巡檢要求以及傳感器的特征。例如，在巡視過程中遇到必須從線路高壓線路下方跨越或者穿越時，應首先選擇返回的起飛點以及回收，在轉移地點或者到達線路對側之后，再重新選擇在交叉點位置遠距離凝視或者懸?；蛘咧匦掳l(fā)射飛行。

3.4針對于不同的配電線路巡線設備選擇最適合的無人機類型，根據(jù)多年的工作經驗與相關的專業(yè)知識，科學合理的設置巡視工作的安全距離。所謂的安全距離并不是指被拍攝物與傳感器之間的距離，而是線路設施各部件與動力螺旋槳邊緣的距離。

3.5在利用多旋翼無人機開展配電線路日常巡視過程中，在操作之前應對線路設施的實際情況進行全面的了解，特別是前次的巡視記錄資源、導線情況、桿塔類型、電流的大小以及負荷的高低等。及時的建立安全檢查單與任務規(guī)劃單，為后期的巡視工作奠定良好的基礎。安全檢查單與任務規(guī)劃單為日常巡視工作提供了便利，不僅能夠為資料的保存與調取查閱提供便利，而且還能夠實現(xiàn)巡視工作的電子化與科學化。

總結：

現(xiàn)階段，多旋翼無人機在配電線路日常巡視中的應用態(tài)勢較好，不僅提高了巡視工作的效率，降低了工作人員的勞動負擔，而且還能夠實現(xiàn)精細化的巡視。利用無人機的可見光攝像頭拍攝的照片能夠及時、準確的發(fā)現(xiàn)配電線路中存在的問題以及安全隱患，及時的了解線路的變化情況以及違章建筑與樹障等，從而提高配電線路的使用壽命以及安全穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]陳誠.淺析多旋翼無人機在配電線路日常巡視中的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2018，37（05）：67-69.

[2]李翔.多旋翼無人機在輸配電線路巡檢中的任務管理[J].科技創(chuàng)新導報，2015，12（32）：28-29.

[3]黃朝增.旋翼無人機在10kV配電線路中的運用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2016，35（09）：65+68.

[4]黃世權.多旋翼無人機線路巡視模式[J/OL].電子技術與軟件工程，2017（22）：94-95.