（国网白银供电公司白银输电运检中心 甘肃省白银市 730900）
摘要：输电线路巡检是保障电网安全运行的重要方式，随着电网的不断发展，输电线路所经过区域的不断扩大，如何保证输电线路的安全、稳定运行已经成为一个重要的问题。以往传统人工登塔的巡查方法，不仅工作量大，而且运行的时间比较长，无法提高实际巡查效率，特别是在对一些复杂区域进行巡查的过程中，还会面临生命安全威协。无人机的使用，提高了输电线路巡视工作的效率，保证了巡视人员的安全。
关键词：无人机；输电线路；巡检
引言
无人机检测系统根据无人机平台的精确定位、GPS与自主飞行能力，搭载高清摄像机等各种感应器，构建多层次、全方位的实时检测输电线。该系统一般由航空飞行平台与地面站控制系统两部分构成。地面滑翔掌控部分重要用作航迹计划、上传、飞行姿势的实时同步表示、机上传感器的控制以及检查结果的表示等。依据上载的计划航线与航线点，对于航线成员展开数据搜集。
1 输电线路巡检技术概述
1.1输电线路巡检的重要性
输电线路是电力系统的重要组成部分。因为输电线路的运行环境比较恶劣，建设区域内的地形地貌也比较复杂，线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害，这些情况将会使线路上的各个元件老化。因此，一旦在安全巡查的过程中没有及时发现线路存在的问题，就会对电力系统的供电质量产生影响。通过对输电线路的巡视检查来了解线路的运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和隐患，从而预防事故发生，保证线路的安全稳定运行。通过对输电路线的定期巡视检查，随时掌握输电线路的运行情况、线路周围环境和保护区变化的情况，但随着电网的发展，输电线路长度的不断增加，线路巡视已成为一项繁重的日常工作。
1.2无人机输电线路巡检
输电线路中采用无人机巡视，有着传统巡线方式无法比拟的优势。第一，不受外界环境因素的影响和制约。由于很多线路都建设在室外环境，一旦遇上大雨和暴雪等天气，工作人员将无法完成安全巡视工作，而使用无人飞行机设备，就可以避免这些不利的因素，减少因安全巡视工作而造成的意外和伤害问题。第二，无人机的灵活性。利用无人机通过多角度不同的位置的观察，就可以发现线路中存在的缺陷、隐患。第三，是无人机具有作业速度快、测量数据量大、自动化程度高等优点。第四，无人机与各种可见光和红外测温设备搭配进行巡检任务，可以全面了解输电线路运行情况。通过无人机对输电线路拍摄出来的影像图片，可以对输电线路存在的缺陷问题进行及时的发现和解决。第五，无人机巡检可以降低巡检成本，最大限度地减少线路故障造成的损失，保障输电线路的正常运行。因此，无人机非常受电力系统的欢迎。
2无人机在输电线路中的应用技术
2.1视觉跟踪技术
无人机执勤时有导航功能，通过线塔的视觉跟踪技术可精确躲避障碍物。但是，实际操作过程中，工作环境中的无人机振动，影响相机的稳定性，造成部分图像不够清晰。
2.2无线通信网络技术
无人机检查中会摄制线路影像与关键影像，这一部分的图像需传送到数据接收器。无线通信网络技术构建地面基站计算机与无人机的双向通信。数据交换通过线路检测的智能感测数据，构建无人机的具体位置信息，由控制站计算机发射，以掌控直升机滑翔的各种信息。因为无线通信技术平稳、安全、可信、抗干扰能力强，直升机能于远程巡逻与干扰条件之下构建控制站和无人机间的信息传输。
2.3线路故障探测技术
第一，视觉检查技术。无人机上安装高清摄像机，能实时检测线路装置的表面故障，并且把图像信息储存到上位机。人可通过图像识别算法确认线路设备的缺陷类型。第二，红外线与紫外线探测技术。无人机通过红色与紫外线摄像设备展开检测，依据图像热源可辨别线路中的连接器、绝缘子与夹具存在的问题。通过紫外线接收装置分解紫外线信号图像，确认线路日冕强度与日冕的特定位置，进而辨别线路损伤与绝缘子放电故障。第三，通过包含时隔波振幅雷达与脉冲雷达在内的激光器方向特性，构建激光雷达探测技术。激光测距原理包含用作火箭时隔或是脉冲激光器信号的测距仪。激光器目标碰到目标反射，可精确记录激光器来往时间、测量距离和测量目标距离。
3无人机在输电线路巡检中的应用
3.1杆塔本体精细化巡视
无人机精细化巡视是通过多旋翼无人机对杆塔精细部位进行高清拍照，通过图片巡检发现开口销、金具、绝缘子等部位缺陷，拍摄的内容主要包括导地线杆塔侧挂点、导地线侧挂点及绝缘子。实践证明，无人机可发现杆塔部位90%以上开口销缺陷，尤其是金具上方的开口销缺陷可达100%，同时可精细发现复合绝缘子芯棒和瓷瓶的破损情况｡
3.2通道巡视
使用多旋翼无人机在输电线路杆塔上方10m外或使用固定翼无人机在杆塔上方100m 外边飞行边录像，记录输电线路全线廊道状况，一方面留存通道历史档案数据，供运维人员反复查看廊道情况，同时为停电检修前现场勘查提供参考数据；另一方面供排查违建、交叉跨越、大棚等漂浮物、易燃物、树竹隐患用，通过无人机排查隐患具有准确、快速、无遗漏的特点。
3.3防外力巡视
使用多旋翼无人机通过高空快速飞行排查通道内的外力施工情况，可发现隐藏于厂区、林区内部和遮挡物后面的隐蔽施工详情。
3.4故障巡视
在输电线路检测过程中，无人机发挥着关键作用。无人机有3 种检测方式：（1）使用雷达检查故障；（2）通过摄制视频检查故障；（3）使用红外线检查故障。雷达探测可提升传输线路的定量测量精度，雷达距离测量装置可精确测定传输线路和四周障碍物间的距离，为传输线路的维持与安装获取数据参考。视觉相机通过无人驾驶飞机或是地面天线传送照片或是视频，计算机通过通信模块采用专门的软件录像观察。在红外线检测方面，该技术帮助检查员展开红外线成像分析，在线路金属探伤方面具备较高的应用价值。
3.5三维建模
使用无人机搭载激光雷达装置，在输电线路通道上方飞行，快速建立线路和廊道的三维点云数据模型，实现导线和树木、建筑物距离的自动测量及通道隐患的自动预警分析。
3.6灾后巡视
发生灾情后，人员可能第一时间无法到达现场，此时可通过无人机快速到达现场了解灾情，为巡检人员提供一个更全面、直观的视角，为风险级别判断及事件原因分析提供准确依据。
3.7设备测温
无人机搭载红外成像仪可近距离对杆塔金具、绝缘子进行温度检测。对于复合绝缘子因芯棒受损引起的过热缺陷，人工地面检测时因检测方向与绝缘子方向平行而难以发现过热缺陷，无人机巡检方向与绝缘子方向垂直因而能检测出来。
结束语
输电线路巡查工作在开展的过程中，会耗费大量人力及物力资源，并且对工作的要求比较高。如果在开展工作的过程中，工作人员出现操作失误的情况，就会降低巡查工作质量。应该制定科学合理的巡视制度，对各项行为进行约束，提高工作质量和效率。在进行输电线路安全巡视中，采用无人机技术，不仅可以降低工作成本，节省工作的时间，而且能保证巡视人员的安全。因此，在未来的线路巡视工作开展中，需加大无人机技术的应用。
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