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摘要：经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的需求也逐渐增加。为满足我国日益增长的电力需求，我国电网规模不断扩大，输电线路急速增加，输电范围愈来愈大。许多输电线处在复杂的地形与严峻的环境中，大幅增加了发现输电线路的缺陷难度。为了确保稳定供电，提升输电线的检测效率是关键。采用无人机视察输电线可大大提高工作效率，减少了安全风险，特别是在环境恶劣的地方和人工检查难以抵达的地方。本文就无人机在输电线路巡检中的应用展开探讨。
关键词：无人机；输电线路；线路巡检
引言
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课题。以往传统人工登塔的巡查方法，不仅工作量大，而且所需的时间比较长，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，大大提高了输电线路巡视工作的效率，保证了巡视人员的安全。
1输电线路巡检现状
全国220kv及以上电压等级输电线路年均增长率达到8%左右，而输电线路运维人员的年增长率不足3％，运维人员在数量上难以满足输电线路高速增长的需求。输电线路大部分处在郊区、丘陵、山地等地带，人员、车辆难以到达杆塔下方，人工巡视距离远、工作量大、效率低、风险高，且巡视效果与巡视人员的工作经验密切相关，导致巡视周期和巡视质量无法得到保证。（1）巡视时间对比。人工巡视时，作业人员步行距离约为档距的2-5倍，80%的巡视时间耗费在步行路途中。而无人机飞行速度是步行速度的10倍以上，可大幅节约巡视时间。（2）巡视质量对比。人工巡视质量与巡视经验密切相关，巡视经验不足的人员难以发现和准确判断缺陷，也无从知晓其记录的缺陷是否正确和完备。而无人机巡视可在高空对金具等巡视重点部位进行高清拍照，后期通过查看图片可准确识别缺陷，避免了错判和遗漏。（3）巡视频次对比。当需要排查压接管类型、防鸟刺缺失、绝缘子单双串及悬挂方式等台账信息时，人工巡视需通过反复巡视排查，而无人机巡视则只需查看重点部位的照片即可，避免了重复性现场巡视排查工作。
2无人机在输电巡检过程中航拍操作方法
由于受飞行器电池容量的限制，无人机在输电巡检时的拍摄务必做快、准、全，并根据不同的情况选择不同的航线规划。无论采用哪种航线规划，都要采集到三相导线的挂点、绝缘子、悬垂（耐张）线夹、输电线路上异物、杆塔全貌、杆塔杆号牌等基础数据信息。第一种是直线航线。在无人机巡检时，如果该地段线路顺光，而且线路方向轴向的起飞地点档距不大，则采用直线航线。这种航线的操作相对简单，新手也可以操作。第二种是三角形航线：在无人机输电线路巡检时，如果该地段线路与起飞位置呈横向状态，那么飞行器就难于靠近目标点，在这种情况下则需要采用三角形航线。这种航线的操作难度较大，关键是云台相机的角度难于掌握，所以，这就要求操作人员对相位的变化有熟练的操作技巧。
3无人机在输电线路中的应用
3.1线路本体的安全巡查中的应用
在安全巡查时，主要的工作内容有地面的巡查和基面的巡查等，还包括了杆塔的巡查，要对杆塔的损坏情况进行检查，还要对倒塌等问题进行巡视。在检查接地装置时，要对断裂和锈蚀等问题进行发现，还要观察是否存在螺栓的脱落和接地带的丢失及外漏现象。在进行拉线及基础检查时，要对金具的拆卸、拉线棒的锈蚀或蚀损，以及拉线的松弛、断股等现象进行巡查。在检查绝缘子的过程中，如果存在伞群的破损和污秽等问题，还有放电痕迹和钢帽的破损等现象，也要进行记录。在检查线路时，还要检查导线和地线等，要检查是否存在断裂和烧毁等问题，以及构件的磨损情况。
3.2电力输电线路异物清除中的应用
在输电线检查过程中，有时候输电线上常常出现异物。假如这些异物没被立即去除，有可能造成传输线路故障或是触电。为了防止这些问题，检查员需常常清除异物。无人机的出现对输电线中除去异物起到了关键作用。通过无人机去除输电线路导线上的异物，常规方法是把激光器加装于无人机，软管模块通过光的聚焦作用把异物吹走。由于激光器是平行的，必需采用凸透镜对光展开聚焦，专注后的光必需准确导向于异物。在异物纵火过程中，必需保证异物和无人机维持一定的距离，这样检查人员便可掌控无人机。
3.3设备测温中的应用
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。
3.4电力输电线路故障检测中的应用
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。
4无人机在输电巡检飞行前应注意的操作事项
无人机在输电巡检飞行前的准备工作不可忽视，操作人员必须充分掌握飞行前期的操作事项，才能确保安全飞行。一般来说，在飞行前要注意以下几个方面的操作事项：提前熟悉输电巡检线路的现场环境：首先是要通过地图或卫星导航设备等工具对输电线路所处位置、经过的地段进行前期调查，并对各路段进行标识，避免到达现场后出现飞行路线失控而导致的坠毁风险；其次是要对输电线路所在地段的地形、地貌情况进行摸底，尽量避开有树林、建筑物等遮挡物的地段，找出无人机的最佳起降地点。也就是说，无人机的起降点应选在地域空旷的地段，以确保足够强的通讯信号。调整人与物、物与物之间的安全距离：在正式使用无人机巡检线路之前，应首先确定飞行器的摆放位置，一般来说，操作人与无人机的距离应保持5至15米的距离。另外，还要清理无人机操作人员周围人员，避免误伤。在对铁塔的巡查作业时，还要注意无人机的起降点不能低于地线，在无人机到达指定高度之前，不能进行巡检和拍摄，以避免碰撞。
5无人机巡检技术发展的趋势
随着各种新型技术的不断问世，无人机技术在应用时将会具备更多的优势。在输电线路安全巡查工作中，无人机技术将会发挥更大的作用。这项技术的发展前景，主要是向着智能化的方向发展。对于无人机设备的飞行模式，在改造时应该加大对无人机的电动固定翼、导航方式等方面的研究和开发。在改进设备的航摄功能的过程中，需要进一步对全自控系统以及缺陷识别等功能进行开发，从而提高设备的技术应用含量和工作效率。此外，需发挥多功能设备之间的互补应用。
结语
运用无人机进行电力线路巡检成为我国当前输电线路巡检的一种重要的方式，无人机巡检技术的发展，推动了电力巡检现代化发展。
参考文献：
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