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摘要：在电力输电线路巡检工作中，无人机有着巨大的应用优势，有效代替了人来进行高效准确的巡检工作，大大减轻了巡检人员的工作强度，并且可对输电线路的故障点进行准确快速的排查，降低了人力物力的投入，有效保障了电力输电线路巡检工作的安全，大大促进了电力领域的技术革新。鉴于此，本文主要分析高压输电线路的无人机电力巡检技术。
关键词：高压输电线路；无人机；电力巡检
1、无人机在输电线路巡检中的优势
无人机是近年来新兴的一项技术，在诸多领域中得到广泛应用，对于输电线路巡视检查而言，无人机的优势主要体现在如下几个方面：
1.1、巡检更全面
随着无人机技术的不断发展和完善，其功能日渐强大，通过搭载不同的平台和系统，可以使无人机具有更多的功能，如设备缺陷快速查找、故障定位、实时监测等等。由此使得无人机的巡检更加全面，线路的跳闸次数和停电时长随之减少，确保了整个电网的运行安全性和稳定性，给供电可靠性提供了有效保障。
1.2、可缩短巡检时间
无人机基本不会受自然环境和气候条件等因素的影响，在可能发生自然灾害的地区利用无人机对输电线路进行巡检，可以在较短的时间内顺利完成任务。无人机具备快速巡检的能力，通过在指定位置进行悬停，可检查线路上的设备，确定缺陷，并对巡检结果进行实时回传，整个过程耗时较少。此外，无人机巡检前基本不需要进行较长时间的准备，大部分无人机在 90s 以内便可起飞，当一个区域内的线路巡检完成后，可以快速转移至下个区域，有效缩短了输电线路的巡视检查时间。
1.3、可有效降低巡检成本
我国有很多输电线路架设在人迹罕至的地区，传统的人工巡检方式想要涉及这些区域有一定的难度，为满足工作需要，常常会使用较长的高空架线，由此使得巡检成本随之增大。而无人机并不会受到地形的限制，在有效的飞行距离内，作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查，减轻了人员的工作量，相关费用也随之降低。此外，由于巡检人员无需亲临现场，从而使得作业安全性得到可靠保障，避免了安全事故的发生。
2、电力输电线路人工巡检存在的问题
现阶段，巡检人员在进行电力输电线路巡检工作时，主要是通过攀爬工具爬到电线杆顶端后，利用故障检测设备来检测输电线路故障的。在检测到存在故障后，巡检人员会将输电线路进行大致分段，然后通过逐渐检测来对故障点进行精确定位，从而找到具体的故障位置。这种人工巡检方式不仅费时费力，而且巡检人员所使用的故障检测设备也较难操作，同时人工巡检方式也存在很大的安全风险，稍有不慎便可能引发触电事故。因此，有必要探寻一种更加省时、省力、安全的方法来代替人工进行输电线路巡检，无人机的出现，为电力输电线路的巡检工作提供了一种可靠的代替途径。
3、高压输电线路的无人机电力巡检技术
结合无人机巡检 4 种模式，以 220 kV 高压输电工程为讨论目标，研究无人机的工作内容。由于讨论目标工程比较复杂，线路多集中在山区，存在区域广地形复杂的特点，传统人工巡检在规定时间内难以完成任务要求。此时采用无人机代替人工，对线路进行具体的巡检，无人机采集数据以及图像与地理信息系统融合，形成科学统一的分析，这无疑提高了巡检的工作效率，特别是应急巡检其带来的效益更为明显。
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图1无人机巡检系统主要组成框图
3.1、精细扫描
之所以精细扫描，是因为要保证整体线路的安全，比如一些设备比较小精细，必须进行充分地观察才能确定其是否处在正常状态，比如绝缘子、接地装置等。这次精细扫描是要将设备地理位置、铁塔高度等作为信息指标，输入到无人机系统中，使其能够摆脱传统手工操作带来的一些弊端，实现更精细的图片以及数据采集。为了保证无人机可以无限接近电线电网，具体的可控制采用了人工和智能结合方式。具体操作中首先利用 GIS、GPS 技术，让无人机飞到目标上方15 m，然后再通过手工操作调整云台角度以及接近目标，然后以具体巡检任务确定采取所需信息以及图片视频。这种“智能+人工”的方式提升了巡检速度和效率，并且保证了无人机操作安全，又使得巡检人员的工作压力得以缓解。如笔者所述所体现的缺陷故障影像如图2和图3所示。
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图3 精细扫描中无人机所拍摄地线断股
3.2、通道监测
通道监测于此项工作来说，主要是监测线路走廊一定半径内是否出现违规建筑及工程。另外高压电线通过的通道是否出现严重污染、设置的排水防洪措施是否被毁坏、如有铁路桥梁是否发生变形损毁。只是通过无人机智能手段去监测拍摄，难以得到符合电力企业所需要的数据资料，自然也就不能针对性给出具体的解决措施。因此，无人机管道检测工作环节除了对无人机所生成的影像进行采集，
同时还要配置对应的数据航飞设计，使其能够生成具体的正射影像，从而方便电力企业来进行面积、距离测量，让检修人员可以根据这些对管道内的状况进行判断，提高故障处理效率。而且无人机所拍摄的这些数据可以作为证据，来进行具体责任的落实，降低了纠纷发生的几率。
3.3、故障排查和特殊任务
这两种功能模式和平日巡检存在一定差别，二者需要围绕故障和具体的特殊任务而展开。线路巡检的工作要求中有针对性和现实性，这就给巡检工作带来难度。在具体操作上采用“手工操作+智能操作”模式，来获得具体的缺陷，以正射影像功能将具体的环境信息予以记录，同时要实现在线数据传输，让现场的情况第一时间传到巡检人员眼前，方便其做出正确及时的修理方案。
3.4、管理和应用无人机巡检数据
无人机拍摄的影像像素高、角度灵活，同时还能存储大量的相关数据。对这些数据影像进行统一管理，是提高应用效率的关键。第一，无人机所在的地理位置信息，可以被 GIS 系统纳入进来，使其数据和具体设备所在地址形成统一的对照关系，从而方便今后故障点的确认；第二，为了提高管理水平，可以将无人机拍摄影像和具体的设备、地址信息综合起来，形成具体的坐标；第三，无人机每一次巡检产生的数据都要与之前数据对比，做到整条电线整个电网的信息随时处在最新状态；第四，无人机拍摄历史资料要进行时间为指标的存储，方便动态了解线路电网的故障发展规律；第五，通过其数据来具体判别杆塔数据，将杆塔隐患分析结果和具体编号、线路路径、具体位置等综合起来，提升杆塔的管理水平。
总之，随着我国电力需求的不断增加，我国高压输电线路的数量也在不断增加。若采用传统的人工电力检测方法，将会耗费巨大的人力物力，而在此背景下，无人机电力巡检技术得到了人们的广泛关注。但是，无人机电力巡检技术仍存在着许多问题，难以满足当前输电线路的巡检要求，对其展开研究十分必要。
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