架空輸電線路無人機測距技術

徐澤華 亢靖誠 屈星如

摘要：架空輸電線路運行環境較為惡劣，具有點多、線長、面廣的特點，且長期暴露在野外，線路安全監控難度大。目前輸電運維管理部門測量導線與導線下方物體距離的最常見的方法是利用激光測距儀或電子經緯儀測量，該方法運用廣泛，操作簡便。但是，由于電子經緯儀自身標定時的精度偏低，且測量時必須選取水平操作平臺，目鏡測量范圍有限，無法對現場特殊區域測量，尤其是對線路走廊狹窄地區線下成片高大林木距離的測量受到地形限制無法開展。本文針對輸電線路的無人機測距技術進行了簡要探討，以供參考。

關鍵詞：輸電線路;無人機;測距技術

輸電線路通常暴露在野外，其運行和維護的環境相對復雜，受到眾多不確定的影響因素，這就給輸電線路的巡視和測距帶來了較高的要求。無人機測距技術能夠搭載超聲波實現準確的測距，且其應用范圍比較廣泛，局限性較小，因此在輸電線路的巡檢中有著重要的應用。

1無人機應用經濟效益分析

1.1無人機的應用減輕了人員勞動強度

在輸電線路常規巡檢過程中，走廊地形復雜，作業人員勞動強度大。而無人機小巧輕便，價格低廉，操作簡單，能真正實現班組級配備，不用專用車輛，可由巡線人員隨車攜帶，只需兩人操作即可，一人操控無人機，一人監控地面站，及時了解線路運行狀況、超高樹木以及走廊隱患。在新建線路驗收及故障查線作業中，實現了輸電線路缺陷的全方位、零遺漏檢測，尤其在復檢消缺時，驗收人員只需在地面上操作即可對設備的消缺狀況一目了然，降低了作業危險性。

1.2無人機的應用降低了設備故障處置時間

輸電線路所處地理位置復雜、氣候多變，線路極易受各類因素造成跳閘。且跳閘時故障區段環境大多比較惡劣，拖延了故障查線的進度和搶修工作時間。無人機有效減小地形、天氣條件的限制，人員到達視線可及的合適位置后，即可實施對故障點的非抵近勘察，顯著提高人工故障查線效率，降低危險性，為應急搶修的順利進行提供了先進的技術手段，避免線路跳閘造成的經濟損失進一步擴大。

2輸電線路無人機測距技術的優勢

科技的發展日新月異，無人機是高科技的產物，其涉及到航空、衛星導航、紅外成像、地理信息等各個領域，對于輸電線路的測距來說，其局限性較小，相較于其他測距技術而言有著較大的優勢，具體來說有以下幾個方面：①不受地形限制：與人工測距等傳統測距相比，無人機測距技術不會受到地形的限制，這就大大提升了輸電線路的巡檢效率，可以在空中進行拍攝，之后將數據帶回分析，在巡視的過程中不會出現死角，對于一些復雜的環境也可以進行巡視，這就降低了人工測距的危險性，提升了測距效率;②不受自然環境影響：首先，無人機測距不會受到天氣的影響，在雨、雪、霧等惡劣的天氣環境下也能夠完成巡線工作，安全性較高，第二，無人機測距不會受到地理環境的影響，輸電線路常常要跨越高山流水、原始森林等特殊的地理環境，無人機測距則不會受到地理環境的影響;③無人機不存在對飛行員的培訓問題，因此無人機測距不會受到實踐和地點的限制，能夠快速的對輸電線路進行巡線測距;④效率高：無人機攜帶方便，一些小型的無人機可以隨身攜帶，不受場地限制，能夠實時拍攝圖像，巡線測距方便快捷，效率較高;⑤輸電線路的運行環境復雜，傳統的測距技術有著一定的局限性，無人機測距技術能夠在超高樹木、超高建筑物等環境下完成測距。

3無人機測距技術在輸電線路巡視中的應用

3.1在正常巡視中的應用

無人機測距技術在輸電線路的正常巡視中有著重要的應用，其可以延長人工巡視周期，在應用的過程中要做好巡檢計劃，可以采取多旋翼無人機和固定翼無人機配合巡視的方式，對輸電線路周邊環境、交叉情況等進行巡檢和檢測，在巡檢山區的輸電線路時，人工不必到達桿塔現場，可以用無人機巡檢起降點桿塔與其兩路桿塔，如果輸電線路的檔距較大，則可以利用無人機對其起落點半徑1千米之內的輸電線路設備進行巡檢測距。

3.2在應急特巡中的應用

在發生惡劣天氣、地質災害等特殊狀況的時候，需要進行應急巡檢，利用無人機測距技術可以有效的補充人工特巡，對于車輛和人工難以到達的區域可以采用無人機進行測距巡檢。首先，對于輸電走廊以及重點輸電線路段可以采用固定翼無人機進行測距巡檢，在發生泥石流、大雪風沙等特殊情況的時候能夠第一時間進行測距巡檢，提升巡檢效率，為搶修設備和救助人員提供了實踐。對桿塔區段可以采用多旋翼無人機進行測距巡檢，以此來排除隱患，同時可以用多旋翼無人機對大面積樹障進行測量。

3.3在故障查線中的應用

當發生故障引起輸電線路跳閘之后，可以采用固定翼無人機進行航拍普查，對道路狀況等進行整體性的掌握。如果線路合閘，使用多旋翼無人機則可以用來進行針對性的巡檢，及時發現輸電線路的故障點;如果不合閘，則由固定翼無人機對輸電線路通道進行檢查，之后使用多旋翼無人機來檢查線路故障點。

3.4在線路驗收中的應用

對于新建成的輸電線路來說，需要進行驗收工作，但受限于天氣環境和驗收人員水平，很可能導致驗收結果不可靠、驗收困難等情況。可以采用無人機測距技術來配合人工線路驗收，通過固定翼無人機對輸電線路進行普查，航拍輸電線路通道，排查通道內的違章施工以及樹障。對于平口以上的缺陷來說，可以采用多旋翼無人機來進行復查，合適整改情況，有效提升線路驗收效率。

3.5與人工巡視的結合應用

利用無人機測距技術可以對輸電線路的導地線、走廊等進行巡查，不同的輸電線路故障情況有著不同的飛行要求，可以選取自主飛行、手動飛行以及贈穩飛行等三種飛行模式。可以利用無人機搭載攝像機、測距儀等高精度設備，對輸電線路外部異常情況進行巡視檢查。對于絕緣子串、均壓環、等重要的輸電線路設備故障巡檢時，要從多個角度和多個方向進行航拍，可依距離目標物5米或10米，如果輸電線路不帶電且變電設備沒有運行，則可以將無人機接近到目標物4米的位置進行拍攝。對于輸電線路下方樹木凈空的測量來說，可以采用無人機測距技術，并搭載圖像傳輸通道，將視頻進行傳輸，對數據進行處理能夠直觀的顯示距離信息和信號信息，實用性較強，獲得的測距結果更加精確。總的來說，在一些經緯儀無法測量的特殊地形和樹障測量方面，可以應用無人機測距技術進行補充，以此來保證輸電線路測距的準確性和全面性。

結語

綜上所述，輸電線路運行環境復雜多變，受到的影響眾多，這就提升了輸電線路測距巡檢的難度。相較于其他測距方法而言，無人機測距技術有著效率高、安全性好的特點，本文簡要研究了輸電線路的無人機測距技術，探討了無人機測距技術在輸電線路巡檢測距中的具體應用，旨在進一步提升無人機測距技術的應用水平。

參考文獻

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