無人機在電力行業的應用

桑 遙，羅 晨，姜威威，李 媛，陳曉鵬

（國網新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司信息通信公司，新疆，烏魯木齊 830011）

0 引 言

隨著電力行業的快速發展，無線通信技術、GPS導航定位技術、自動控制技術和無人機的發展速度逐漸加快。將無人機技術合理應用于電力建設、維護等工作，彌補傳統人工不足的問題，已經成為一種發展趨勢。因此，要進一步加強無人機的研究力度，確保其在電力行業中的應用效率，逐漸擴大其在電力行業中的應用深度和廣度，為電力行業的發展提供有效保障。

1 無人機概況分析

1.1 無人機現狀分析

近年來，我電力行業發展迅猛，電網建設在全國的每一個地方落地生根。隨著無線通信技術、GPS導航定位技術和自動控制技術的發展，無人機的發展速度逐漸加快。利用無人機在電力線路規劃、建設、運營維護和應急搶險等工作，發揮了提高效率、保障安全的作用。無人駕駛飛機簡稱無人機，英文縮寫為UAV，是利用無線電遙控設備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全或間歇自主地操作。隨著航空科技的發展，無人機在續航、通信和負載能力等方面有了很大提高。無人機的特性更有利于其在電力行業開展應用。通常情況下，無人機主要由以下幾部分組成，分別為動力引擎、信號無線、設備機身以及自動駕駛儀等。動力引擎主要包括動力模式和油動模式。無人機在起落過程中主要分為三種模式，分別為直升模式、拋擲模式、彈射模式等。它在發射和回收過程中能夠有效適應不同的承載平臺，比如亞軌道飛行器、衛星、地面、航空器以及車輛等，同時能夠有效保障測量精度，能夠持續性開展跟蹤和監測工作。

1.2 無人機在電力行業的應用特點分析

無人機應用于電力行業時，主要具有以下幾方面特點。第一，無人機不需要在機場進行起降，可以通過彈射、手拋以及滑落的方式起飛。通常情況下，比較開闊和平坦的場地都可以起降無人機，不會受到地形方面的限制。第二，無人機應用時，對作業環境要求比較低。尤其是天氣條件，其能夠在低空環境和云下飛行，在云層比較厚的環境中獲取相應的影像數據信息[1]。第三，無人機自身集成度比較高。它的應用系統涵蓋集成慣性導航裝置、飛行平臺、通信系統、全球定位系統設備、數碼相機傳感器以及飛行控制裝置等，集中多種高科技技術。第四，無人機在應用時能夠獲取高清影像。地空作業過程中，其能夠將分辨率調整到5 cm，獲取清晰的影像數據，同時能夠高效、快捷完成任務。第五，無人機的相關設備零件拆卸比較方便，檢修和維護比較簡便，應用成本比較低，安全風險比較低。

2 無人機在電力行業中的應用分析

2.1 無人機在輸電線路規劃和架設中的應用分析

首先，電力線路規劃過程中，信息采集階段需要采集擬規劃線路的實際環境信息。通常采用獲取衛星遙感圖、航拍圖的方式統計線路通道的工程量，對采集后的信息進行成本、施工難度等綜合數據比對，制訂最優的實施方案。信息實際獲取過程中，衛星圖存在時效性較差的問題，與實際的地形地貌存在一定偏差。航拍圖由于場地、天氣和成本等原因，導致獲取周期長，不便于工程推進。利用無人機測繪通道的地形地貌，實施性強，對場地要求不高，受天氣影響小，可以有效獲取實時的地形地貌信息。其次，電力線路架設過程中，無人機可以實時監測現場情況。比如，桿塔建設、大型設備安裝和導線、地線架設等施工過程中，搭建、運輸的機器設備等受現場地勢環境影響較大時，利用無人機采集現場情況，有助于制訂合理、高效的施工策略。同時，施工過程中利用無人機搭載影像設備，可以整體監控施工現場。此外，利用無人機展放架線過程中的牽引繩，可以有效避免因地形地貌等原因造成的施工不便。與傳統的人工放線相比，其不僅提高了效率，而且縮減了施工成本，減少了工人高危作業的內容。

2.2 無人機在輸電線路監測和應急清障中的應用分析

首先，電力線路搭建完成后，需要定期維護、保養桿塔線路。相比于傳統的線路養護工作，利用無人機進行巡檢工作可以大大提高輸電維護和檢修的效率，且許多工作能夠在完全帶電的環境下完成。作業過程中，無人機受地形、環境等因素的影響不大，可以有效解決山地、雪地等復雜環境造成的困擾。利用無人機搭載相機設備精細化監測桿塔，可以有效提高養護過程中的監測精度。利用無人機搭載傾斜攝影、激光雷達等設備掃描線路，形成數字模型，可以有效掌握線路和線路附近的三維情況，對沿線路的通道有一個立體、形象的了解，方便后期的維護和檢修工作[2]。其次，發生災害及線路故障后，在無人機的幫助下可以精確定位故障點，故障查找問題可以迎刃而解。輸電線路夜晚緊急搶險工作中，利用無人機搭載強光照明設備和喊話系統，可以為現場提供視野和指揮通信。此外，利用無人機搭載噴火設備，可以有效清除輸電線路中掛在兩相之間的風箏、塑料膜等異物。

2.3 無人機在電力巡航和缺陷巡視方面的應用分析

首先，無人機應用于電力行業時涉及到電力巡航系統。基于攝影測量技術獲取數碼照片，從而有效定位和識別輸電線路通道中存在的危險因素，比如高桿植物、違章建筑等，能夠有效完善線路巡檢過程中弧垂高度的測量。實際巡航過程中，利用無人機能夠將傳統的可視化水平逐漸發展為可測量水平，有效解決電力線路定量巡檢中存在的難題，代替人工電力線路巡檢，提升整個巡檢效率。在一些地形比較復雜、人工作業難度高的區域，利用無人機開展巡檢能夠有效降低生產作業和巡檢設備的應用成本[3]。其次，有效控制無人機能夠獲取電力線路航線中不同區域和部位的影像數據，以真實畫面直觀展示地面是否有金具、導地線等遮擋物，大大降低了人工作業的難度和成本，作業人員只需 在桿塔周邊地面即可完成缺陷巡視工作。

2.4 無人機在電力故障查找中的應用分析

通常情況下，電力系統中的高壓輸電線路走廊存在復雜多樣化的特點。因此，經常會由于惡劣天氣、線路放電、施工觸電、風偏異物、冰害和雷擊等情況導致跳閘。由于電力故障出現在環境惡劣、地形復雜和夜間的概率比較高，導致故障查找工作受到影響，致使故障搶修時間受到影響。一旦輸電線路出現故障，維護和維修人員要立即前往故障區域，全面查看故障線路的情況，必要情況下需要登塔巡視。但是，該項工作具有非常高的危險度，一旦稍有疏忽便會發生人員傷亡事故。無人機不會受天氣、地形以及時間的影響，能夠依照實際情況進行精確巡查，快速趕往事故區域查找故障點，從而有效提升故障線路的查找效率，進一步提升線路搶修效率。

顧青有些歉疚，房子是太簡陋了，沒有廚房沒有客廳，只有小小的一間，放了床、桌子和一臺電腦之后，空間就占掉了大半。溫簡在樓梯口生了個爐子，燒蜂窩煤，味道很濃嗆，她總是一邊炒菜一邊咳嗽，但她并不覺得苦。

3 無人機在電力行業的應用展望與發展分析

隨著科學技術的不斷創新和發展，無人機技術水平快速提升，逐漸朝著高度化和智能化的方向發展，并廣泛應用于電力行業，逐漸在電力監測、規劃設計、應急響應、電網設計和故障查詢方面發揮重要作用。它不僅能夠有效幫助電力企業降低各項工作的成本預算，而且能夠有效提升電力行業的運行效率，從而進一步降低電力系統運行的故障率[4]。未來的發展過程中，隨著智能化技術和大數據的有效應用，無人機在電力系統中將進一步加深應用的深度和廣度，為電力行業的發展提供有效保障。

4 結 論

無人機應用于電力行業時，不需要在機場起降，對作業環境的要求較低，集成度較高，能夠獲取高清影像，高效快捷完成任務。無人機通常采用獲取衛星遙感圖、航拍圖的方式統計線路通道的工程量，基于攝影測量技術獲取數碼照片，有效定位和識別輸電線路通道中存在的危險因素。有效控制無人機，能夠獲取電力線路航線上不同區域和部位的影像數據，大大降低了人工作業的難度和成本，可以依照實際情況精確巡查，快速前往事故區域查找故障點，為電力行業的發展提供了有效保障。