無人機在輸電線路巡檢中的應用

盧奇 陳軍

【摘要】隨著電力電網產業飛速發展，各種輸電線路的分布日益廣泛，輸電線路巡檢的工作量日益加大。然而，由于中國國土遼闊，輸電線路所處的地形復雜多樣，傳統輸電線路巡檢技術由于各自的缺陷而不能有效滿足巡檢要求，這些巡檢技術的不足促進了無人機輸電線路巡檢技術的出現和發展。針對無人機線路巡檢技術的研究已經成為了電網巡檢和無人機應用領域的一個研究熱點，這一方面的研究也取得了很多研究成果，然而尚缺乏關于無人機輸電線路巡檢方面的詳細介紹。

【關鍵詞】無人機；輸電線路巡檢；應用

通常情況在輸電電路都會分布在荒涼的地方，而且所處地方地形地貌都比較的復雜。相關工作人員對輸電線路進行人工的巡檢的時候會遇到諸多的問題，輸電線路在正常的運行過程中難免會受到人為因素及自然環境的影響，這樣必定會嚴重的損害輸電線路，使其整個電力系統的正常穩定運行受到較大的影響。

一、在輸電線路巡檢中運用無人機的優勢及不足

（一）輸電線路巡檢中運用無人機的優勢

自主懸停技術及自定導航飛行技術是無人機技術的基礎，其具有輸電線路防碰撞保護能力，在災害性及惡劣的天氣中有著輸電線路災害分析、查找手段輸電電路跳閘故障點以及檢測及巡視輸電線路故障點等方面具有非常明顯的優勢。

（二）無人機存在的不足

即便在輸電線路巡檢過程中無人機占有一定的優勢，可是其中也留下很多不足之處。比如說，無人機的巡航時間是比較短的，因為無人機的體積較小，使其自身的電容容量相對比較小，這樣就會在很大程度上影響其巡航時間。

二、無人機巡檢內容及作業方式

（一）無人機巡檢內容

無人機巡檢主要包含正常巡檢、故障巡檢、特屬巡檢等內容。正常巡檢時，主要應用無人機巡檢系統對輸電線路導線、絕緣子、附屬設施、線路走廊等進行常規性檢查；故障巡檢時，根據故障信息，應用無人機巡檢系統確定重點巡檢區段和部位，查找故障點及其他異常情況。特殊巡檢時，可以利用無人機巡檢系統輔助完成鳥害巡檢、樹竹巡檢、防火燒山巡檢、外破巡檢、災后巡檢等特殊巡檢內容。

（二）無人機巡檢作業方式

根據無人機巡檢系統的分類及當前我國無人機巡檢系統應用情況可將無人機巡檢作業方式分為小型無人直升機作業方式、中型無人直升機作業方式、固定翼無人機作業方式等三類。小型無人直升機作業方式應始終保持通視狀態下作業。不應采用手動飛行模式在巡檢作業點進行巡檢作業，可采用自主或增穩飛行模式飛至巡檢作業點，然后以增穩模式進行巡檢作業。不可長時間在設備正上方懸停，不可在重要建筑及設施、公路和鐵路等的正上方懸停巡檢作業時，巡檢飛行速度不宜大于10m/s。中型無人直升機作業方式宜采用自主起飛，增穩降落模式。起飛和降落點宜相同，且遠離周邊軍事禁區、軍事管理區、人員活動密集區等。相鄰兩回線路邊相之間距離小于100m（山區150m）時，不得使用大型無人直升機巡檢系統在兩回線路之間飛行。距線路設備距離不小于30m、水平距離不小于25m，距周邊障礙物距離不小于50m。巡檢飛行速度不宜大于15m/s。固定翼無人機作業方式其航線任一點應高出巡檢線路包絡線100m以上。巡檢飛行速度不宜大于30m/s。

三、無人機在輸電線路巡檢中的應用

（一）無人機巡檢過程

1.定巡檢計劃并審批

在學習線路巡檢方式方法的基礎上，充分了解巡檢任務，制定輸電線路巡檢計劃并交給主管部門審批。若沒能通過審批，則需要重新制定巡檢計劃。線路巡檢前期準備。獲取現場巡檢輸電線路的地形地貌、氣象條件及周邊線路的情況，并收集線路的走向、運行參數、桿塔精確GPS信息、交叉跨越情況以及以往缺陷記錄資料，將資料信息進行整理以備查找。

2.現場線路巡檢作業

這一部分主要包括無人機起飛前的準備和飛行巡檢作業兩個階段。①無人機起飛前的準備。根據所獲得的桿塔及地標物的精確GPS信息，確定無人機飛行具體巡檢路線。②飛行巡檢作業。使無人機以平穩控制方式按預定巡檢方案飛行，當遇到特殊飛行狀況時，地面操作人員可按要求及時更改飛行方案；無人機通過調整云臺角度，以拍照或錄像的方式獲得所巡檢線路工作狀態。

3.巡檢效果總結

記錄無人機現場巡檢作業結果。

（二）無人機巡檢路徑規劃

在使用無人機進行傳輸線檢測時，其路徑規劃將受到無人機性能參數和檢測任務等多種約束。路徑檢測路徑規劃是在給定路徑空間中找到約束條件的最優飛行路徑。在實際應用中，可以使用集合路徑空間中的一系列路徑節點來計算總的飛行路徑，任意2個相鄰的路徑節點通過線段連接。

四、結語

隨著無人機技術的日益成熟，無人機線路巡檢的優越性將得到更加充分的體現，它的應用將更加廣泛。

參考文獻

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