摘要：输电线路运行所处环境较为复杂，容易受到自然环境、地区气候等方面的影响，无人机在输电线路运行中对应用能够提高输电线路运维检修水平，是当前输电线路工作的一项重要技术。下面文章就对无人机在输电线路中的应用展开探讨。
关键词：无人机；输电线路；线路巡视；线路检修
引言
随着我国经济实力的不断完善，我国对于实际的城市建设和社会建设也提出更高的要求。而在此环境之下，我国社会对于用电量却越发提高，对于用电要求也随之提高。基于此，当前构建更为高效、稳定的电力线路成为城市建设和社会建设的重要环节和关键工程。我国根据社会用电需求，建立了大量的输电线路，推动着输电效率和质量的稳步提高。但在此过程中，用电需求虽然得到解决，但是实际的输电线路运维却成为当前的主要问题。因此，当前各个单位和部门都投入大量的资金、人力、物力于实际的电力线路运维及检修工作之中，来推动检修工作的现代化发展。
1架空输电线路概述
在电力基础设施中有地下电缆线路和架空输电线路，架空输电线路利用绝缘体和空气绝缘架设于地面之上的电力线路。和地下传输电线路相比，架空输电线路具有施工周期短、施工成本低而且便于后期维护的优点，因此成为了电力输送的主要输电方式。但要经常对架空输电线路进行维护和检修，从而提前排除线路故障减少相关事故的发生，保障电力系统的正常运转。在架空输电线路的后期维护尤其是在巡检过程中，受到地形地貌的影响，使得巡检工作困难较大。面对繁重的线路巡视任务，鄂尔多斯电业局输电管理处结构性缺员现象较为严重，人员缺口巨大，同时由于人工巡检质量依赖于巡检人员的责任心，巡检到位率难以保证。为了解决巡检人员缺口和巡视到位率的问题，当前试点、推广应用了无人机立体巡检，通过将无人机巡检和传统人工巡检相结合，有效弥补了人工巡检的不足，为输电线路的立体化巡检提供了可行的技术手段。无人机有利于解决交通道路不便、林区、山区、河网、污染区、超高杆塔等区段输电线路存在巡视盲点和检修困难的问题，能够发现人工地面巡检难以发现的缺陷，有助于提高巡检质量和效率、降低输电线路运行维护成本、保障巡检人员的人身安全。此外，无人机还能快速到达故障现场，第一时间掌握现场故障情况，精准定位故障点，为事故抢修和重大保电提供技术支撑。
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。
3无人机在输电线路中的应用
3.1电力线路故障的探测
电力线路故障问题探测技术是进行电力线路安全巡检系统的主要技术，主要应用在三个方面，第一，物理检测方面。物理检测方面是探测技术的基础功能，主要是给无人机搭载相应的高清摄像机以及照相机，将相关的线路排查过程进行录制和拍照，以此传输给后台的工作人员和数据汇总人员，让该人员根据图片情况以及视频情况对电力线路进行故障判断。第二，红外线和紫外线检测技术，该技术充分应用红、紫外线自身的技术优势和特点，红外线能够检测到线路周边的异常发热状况，以此来确定线路的发热点，达到故障检修的效果。
紫外线能够检测到线路设备放电后产生的紫外光讯号，并能够通过相应设备进行成像，让相关工作人员进行故障排查和判断。第三，激光雷达探测技术，该技术自身具有极为强大的技术优势，能够抗干扰，并且检测和计量数据都十分精确，能够对线路周围的地形和设施进行极为精确的检测和数据收集，对于电力线路自身的位置和周边建筑物、与树木之间的净空距离、位置也能够有一个很好的定位，以此方便电力线路的检修运维和建设工作。
3.2无人机综合巡检平台构建
要搭建无人机综合巡检平台，就要对架空输电线路巡检中应用到的直升机进行选型。无人机结构的设计包括无人机壳体的设计、无人机悬臂设计和无人机云台的设计。无人机壳体的设计要求无人机要适应在复杂多变的地形和天气环境正常的运转和工作，利用较好的流线型来减少飞行过程中的摩擦阻力，从而减少动力消耗，保证续航时间的充足。电动多旋翼直升机通过无人机的悬臂设计来改变速度和调整力矩，同时在悬臂设计中采用了快速折叠锁紧机构，解决了悬臂高空震动问题，简化了折叠结构解决了折叠容易卡死的问题。无人机的云台主要是为了安装和固定摄像机等任务荷载的支撑设备，要研究如何进行任务荷载而通过云台将它们更好地搭载到无人机上，从而使得无人机更加小型化、模块化和轻型化。在电动多旋翼无人机中就设计了三轴增稳平台，保障了无人机在进行低空巡检作业时能够拍摄出清晰的视频影像，而插拔式的连接又使得安装操作。
3.3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。通过无人机去除传送路径中的异物，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。
3.4特殊巡检
第一，鸟害巡检:输电线路架设路径大多为丘陵、旷野、高山,且基本采用高塔架设,这给鸟类提供了极佳的筑巢环境。因此,为避免鸟害对架空输电线路运行的影响,可根据鸟类筑巢及候鸟迁徙特性,在筑巢前期利用无人机开展鸟类驱赶巡检作业,在筑巢后期开展防鸟害监控巡检,实时掌握存在鸟害区段线路的运行状况。第二，外破巡检:架空输电线路通道及保护区经常出现市政修路、车辆吊装、挖方取土等不确定外破因素,严重干扰输电线路的正常运行,利用无人机开展架空输电线路防外破巡检,为预防和消除这些外破隐患提供有效的影像数据信息。第三，防山火巡检:随着植树造林、退耕还林等政策的出台,架空输电线路通道植被逐年增多,使得输电线路防山火压力持续攀升。因此,根据森林山火等级及季节特性,利用无人机对横跨山区、森林区段线路开展360°无死角防山火巡检,及时确保山火隐患可控、可管。
结语
综上所述，无人机巡检正在研发的缺陷自动识别和研判系统将为无人机巡检开拓新的发展空间，续航能力、飞控距离有限、整理无人机巡查输电线生成的海量视频数据、图像信息难题、缺陷的研判等方面都有着一定的应用优势，相信在不久的将来无人机在输电线路中的应用将会更加广泛。
参考文献
[1]汤明文,戴礼豪,林朝辉,王芳东,宋福根.无人机在电力线路巡视中的应用[J].中国电力,2013,46(3):35-38.
[2]陈泌垽,范菁.无人机在输电线路巡检中应用的探索[J].电工技术,2019(3):80-81,85.
[3]郑贤龙,汪旭旭,叶鹏涛.输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题分析[J].电气开关,2018,56(3):92-94.