無人機巡檢輸電線路技術的應用分析

聶晶

摘要：在當今社會技術飛速發展的大前提下，電力作為國民經濟生活的基本保障，發揮著不可忽視的作用。由于人們的生產生活需求，電力企業飛速發展，電網建設規模不斷擴大，其中電網巡檢的工作量和管理難度呈直線趨勢上升。因為環境因素和一系列人為因素的雙重影響，電網事故不斷發生，輸電線路受到嚴重破壞，致使線路不能夠正常運行。為了降低事故的發生概率，減輕人工巡檢的工作量，無人機在輸電線路巡檢過程中的應用顯得尤為重要。無人機巡檢輸電線路能夠提升輸電線路的可靠性和穩定性，在對無人機的研究方面也應當著重加大技術改革，提升實際應用效果。

關鍵詞：無人機巡檢;技術研發;應用實踐

一、引言

我國經濟發展水平的提升促使我國的電力行業迎來發展契機，隨著輸電線路分布的愈發廣泛，實現我國供電范圍的不斷擴大。但是因自然條件等因素限制，使得部分地區輸電線路無法依靠人工巡檢方式完成，并且現階段人工巡檢方式的應用已經無法滿足當前輸電線路穩定運行具體需求。所以，需要借助無人機巡檢技術來完善巡檢工作，避免巡檢期間受到地理、氣溫、天氣等條件影響，提高故障巡查精準度，實現輸電線路整體運行情況的全面掌握。也正因此，進行無人機巡檢技術應用的深入分析，具有至關重要的現實意義。

二、電力無人機概述

根據無人機的機體結構，通常可將無人機分為無人直升機、多旋翼無人機和固定翼無人機三類。目前在電力巡檢中都有應用，但由于三種無人機的性能特點存在較大差異，其所承擔的巡檢任務也有所側重。無人直升機與傳統直升機類似，但由操控人員在地面站進行操控，是早期電網無人機巡檢試驗方案之一。由于無人直升機體積較大，操控難度較高，存在與電力設施碰撞產生嚴重后果的潛在風險，且成本較高，目前已較少應用在電力巡檢領域。多旋翼無人機由多個旋翼產生升力，通過改變各個旋翼的轉速控制飛行器的姿態，具有小巧靈活、垂直起降、精準懸停的優點，但機動性和飛行高度較低，負載較小，續航時間短。因此，在架空線路巡檢中，多旋翼無人機通常負責小范圍精細作業，或桿塔精細化建模等任務。固定翼無人機依靠螺旋槳或渦輪發動機提供前進動力，由機翼與空氣的相對運動產生升力，其巡航速度快，續航時間長，但起降需要跑道，且無法懸停。在架空線路巡檢中，固定翼通常負責大范圍、有較高航程要求的任務。除此之外，還有結合固定翼與多旋翼的復合翼無人機，兼具垂直起降、精準懸停與巡航速度快的優點，在災后應急等惡劣復雜環境的應用場景中極具潛力，但在電力巡檢領域尚未有大范圍落地應用。從功能來說，無人機在電力巡檢中所扮演的角色主要為遙感承載平臺。

三、電力輸電線路巡檢中無人機的應用

（一）全方位巡檢

在保證無人機優良性能的基礎上，將其應用于電力輸電線路巡檢中，能夠獲得理想的應用效果，準確快速地找到故障點，為故障處理提供幫助。無人機的硬件生要包含兩個部分，分別為地面站與機載，將可見光相機搭載于機載部分，能夠全方位拍攝電力輸電線路，獲得圖像，進行視頻轉換，對信號傳輸及無線通信模塊進行模擬，向計算機系統中發送所拍攝的圖像信息。以計算機系統和專業軟件為支持，巡檢人員可對圖像進行實時化查看，依據無人機所拍攝圖像來對電力輸電線路的具體情況進行分析和判斷，以保障電力輸電線路安全運行。在電力輸電線路巡檢過程中，若存在特殊的巡檢要求，則可通過無人機的應用來進行巡檢，由巡檢人員操控遙控器，控制無人機的具體飛行路徑，從而躲避障礙物，精準找尋故障點。在應用無人機來開展電力輸電線路巡檢過程中，可結合實際需求來靈活調節可見光相機的焦距，保證目標位置清晰化，提高無人機所拍攝圖像質量，滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后，可于計算機系統中保存無人機所拍攝的巡檢影像，能夠彌補人工巡檢操作的不足。

（二）特殊巡視

突變氣候下（氣溫驟變、暴風雨、大雪和覆冰等）或自然災害（地震、泥石流等）及線路負荷有較大變化等特殊情況下，利用無人機對線路區段和部件巡視精準化。以紅外測溫為例，采用四旋翼無人機掛載專用紅外測溫儀避免人工紅外測溫登塔，人手輕微抖動造成測溫取點有偏差。

（三）異物清除

就電力輸電線路巡檢的整體情況來看，在實際工作中一旦有異物存在于輸電線路中，而并未在第一時間將其清除，則極易導致輸電線路出現故障，甚至存在一定觸電風險。一般情況下，由巡檢人員通過人工方式將異物清除，以防范故障問題的出現，但此種方式下存在一定安全風險，極易威脅到巡檢人員的生命健康，并且整個清除操作需要消耗較多的時間。以無人機為支持，對電力輸電線路中的異物進行清除時，傳統方式下主要是將激光二極管模組搭載于無人機的機載部分，發揮光纖聚焦作用，將異物燒斷，針對激光二極管模組所發射的平行激光，通過凸透鏡來實現光纖聚焦，以異物所在位置為光纖聚焦點，將異物燒斷。隨著科學技術水平的不斷提升，傳統異物清除的方法得以改進，多旋翼無人機中搭載的激光模組，以云臺攝像頭為支持，巡檢人員對異物所在位置進行觀察，調整無人機位置，鎖定異物位置，保證激光模組焦點的準確性。

四、結束語

綜上所述，借助無人機巡檢技術，進一步提升電力企業輸電線路巡檢效果，規避與消除以往線路巡檢期間存在的弊端與問題，提高電力企業線路巡檢水平。鑒于此，應加大對無人機巡檢技術的應用與開發，滿足電力企業具體線路巡檢要求，為線路穩定、安全運行提供保障。

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