無人機巡檢輸電線路技術的應用分析

曹流

摘 要：近年來，無人機巡檢輸電線路相關技術的研究與應用越來越受電力企業重視，并在很大程度上推動了輸電線路巡檢水平的提升，對電力企業的正常運行與長遠發展有著積極意義。在巡檢中應用無人機技術時，一定要充分明確該技術的優勢與劣勢，并根據實際情況有效改善巡檢效果，保障電網系統的穩定運行。本文簡單介紹無人機技術與輸電線路巡檢，分析前者在后者中的應用可行性，并就其實際應用情況及應用前景展開探討。

關鍵詞：無人機;輸電線路;巡檢;技術

1無人機技術的概述

1.1技術要素

一般情況下，四旋翼無人機（M4R）和遙控直升機（UH）是專門用于輸電線路巡檢工作的，其中四旋翼無人機主要由地面站和四旋翼無人機兩部分組成，四旋翼無人機是采用4個旋翼對稱分布形成的氣動布局，具有良好的懸停、起降能力，四旋翼無人機可以攜帶無線微型高分辨率圖像采集設備、無線圖像傳輸設備等，能采集到輸電線路高清晰特定目標圖像，同時還能實現遠程傳輸。遙控直升機主要由地面攝像監視與操控系統、影像采集傳輸設備、減振懸掛裝置、遙控直升機本體等組成，遙控直升機在飛行過程中，能采集輸電線路的目標視頻圖像，并通過無線圖像傳輸設備傳輸到后臺，這樣工作人員就能及時判斷輸電線路存在的故障。

1.2功能概述

四旋翼無人機在巡檢過程中，會直接受到地面站的引導，沿著輸電線路飛行，在保持與輸電線路的安全距離下，達到設備附近，四旋翼無人機的主要功能是自主懸停在特定的空間位置中，確保在最合理的角度進行圖像拍攝，在對圖像采集設備和被檢測設備進行調整時，工作人員可以通過調節四旋翼無人機的減振云臺和航向完成。遙控無人機是通過人工遙控飛行到輸電線路附近，在保持與輸電線路安全距離的前提下，懸停在設備附近，然后實施圖像采集及傳輸。四旋翼無人機地面站的主要功能是保持與四旋翼無人機的遙控遙測通信，并引導四旋翼無人機飛行到預定的位置。地面站還具有接收無人機傳輸檢測圖像、控制無人機云臺狀態、控制飛行狀態等功能。

2無人機技術在輸電線路巡檢中的應用可行性分析

無人機技術在輸電線路巡檢中進行運用，主要是因為無人機能夠代替人工對輸電線路進行巡檢，這對規模越來越大，工作量不斷提升的巡檢工作而言有著重要意義。由于無人機能夠自由飛行與懸停，并且搭載有圖片或視頻采集設備，能夠與地面控制重心進行信息傳輸，故而能夠很好地替代人工完成正常巡檢，同時也能勝任部分故障巡檢及特殊巡檢工作。而且在電網規模更加復雜，輸電線路更長的情況下，無人機技術有自駕與手動兩種模式，能夠根據實際情況解放巡檢人員，讓巡檢人員能夠同時進行多處巡檢或者兼顧其他工作。特別是在地理環境復雜的巡檢范圍內，無人機技術無需穿越復雜地形的優勢更是被展現得淋漓盡致。不過，無人機本身電池容量不大，而且可遙控范圍有限，故而只能在較小區域內進行短時間巡檢。與此同時，由于無人機不能智能化地對巡檢圖像進行分析，依舊需要巡檢人員對圖像會進行分析與研究。

3無人機巡檢輸電線路技術的應用

3.1與人工巡檢相結合以優化巡檢

就當前來看，無人機技術在輸電線路巡檢中的應用還處于初步階段，必須與人工巡檢相結合。這是因為無人機可遙控范圍較小，可飛行時間不長，并且無法完全實現自動化、智能化巡檢，尤其是對部分故障巡檢及特殊巡檢任務，無人機技術更是無法完全勝任。基于無人機技術在這些方面的限制，當前在輸電選錄巡檢過程中應用無人機技術時，必須與人工巡檢相結合，充分保障實際巡檢質量與效率。一方面，巡檢人員可以借助無人機技術減輕自身工作量，依靠無人機完成地面環境復雜區域的線路巡檢工作;另一方面，需安檢人員需要基于無人機巡檢與人工巡檢，對巡檢線路進行優化，親自對無人機難以有效巡檢的位置進行人工巡檢。只有這樣，輸電線路巡檢工作才能得到充分優化，為線路的安全、正常運行提供基礎保障。

3.2查找雷擊故障點

在故障巡檢方面，無人機技術當前主要應用于雷擊故障點查找工作。這是因為在發生雷擊故障之后，橫擔側與導線側的絕緣子往往存在最明顯的燒傷現象，并且前者的掛點金具間也會出現燒傷痕跡。如果輸電線路上設置有均壓環，那么燒傷痕跡也會明顯表現在該部件上。在人工巡檢模式下，由于巡檢人員在地面進行巡視和檢查，在視角受限的情況下很難快速發現這些燒傷痕跡。即便巡檢人員進行登檢，也很難發現桿塔側絕緣子或金具外的燒傷痕跡，故而導致實際巡檢質量與效率偏低。而無人機在高空飛行巡檢，巡檢人員通過地面控制系統接收高空采集的圖像或視頻信息，能夠及時、準確發現燒傷痕跡，進而快速查找出雷擊故障點。而且，在雷擊故障點查找過程中應用無人機技術，能夠充分避免登檢行為所帶來的人身安全風險。

3.3采集輸電線路信息

無人機巡檢輸電線路技術在巡檢工作中的實際應用，最常見的功能就在于采集輸電線路信息。巡檢人員通過地面控制系統對無人機進行控制，并借助信息傳輸技術與無人機搭載的圖像或視頻采集設備，能夠在地面直接獲取高空采集的信息。一方面，巡檢人員能夠借助無人機技術對輸電線路進行自動化、多線并行式巡檢，從而減少人工巡檢工作量;另一方面，無人機所采集的高空信息，能夠防止巡檢人員在巡檢工作中受到安全威脅，同時也能從高空更好地巡檢輸電線路實際運行情況。總體上而言，當前無人機技術在輸電線路巡檢中的應用，高空信息采集是最為基礎而重要的部分，在減少人工巡檢工作量，提高人員安全的同時，采集高空信息，有利于更好地了解輸電線路實際情況。

3.4對特殊位置進行巡檢

雖然在特殊巡檢方面，當前的無人機技術還存在較大的應用盲區，需要不斷進行改善完善，但該技術依舊能在部分特殊位置的巡檢工作中充分發揮作用。其中，地線、線路上的掛點金具、特殊地段的絕緣子串銷釘、常見故障位置等，均是該技術能夠得以有效應用的特殊巡檢部位。

3.5無人機巡檢輸電線路技術的應用前景

可以預見，隨著無人機技術的不斷進步與發展，其在輸電線路巡檢中的應用必然會越來越廣泛和高效。在無人機技術更加成熟的情況下，無人機遙控范圍將更為寬廣，可飛行時間更長，同時能夠搭載更加智能化的信息設備，從而進一步減少人工巡檢工作量，并且促進巡檢質量與效率的顯著提升。另外，無人機技術應用于輸電線路巡檢，還有著成本低廉、維護資金少、安全性高、無視復雜地形等優勢，能夠進一步替代人工巡檢。

4結束語

無人機巡檢輸電線路作為一項新興高端技術項目，為了保證它的順利實施我們依然要提高我們的技術水平，技術高新產業是見證一個國家實力的基本要素，不斷地創新不斷的發展，讓科技成為現代社會的領軍，造福人類。無人機的發展無疑是一項重大的科學突破，它無論在技術上還是創新上都給人們在一些高難度的工作常遭了極大地便利，而且也提高了效率和精準度。技術在不斷地創新，科技在不斷地發展，無人機的應用還會非常廣泛，巡檢輸電線路的開創只是一個開始，它將無人機的應用發揮到極致。即使困難重重，可我相信，只要不斷地努力和創新，科技終將會引領最前沿的高端未來。

參考文獻：

[1]陳天添. 無人機巡檢輸電線路技術的應用分析[J]. 科技與創新，2016（4）：154-155.

[2]周海峰. 無人機巡檢輸電線路技術的應用與分析[J]. 建筑工程技術與設計，2015（18）.