摘要：在输电线路巡检中，应用无人机巡检技术，可有效解决现有常规巡检制度中存在的各种问题，对线路的巡视过程进行优化，减轻工作人员的劳动强度和负担，也可以及时发现线路中存在的故障和隐患，确保故障的有效处理，保证输电线路运行的安全性和可靠性。
关键词：输电线路；无人机；巡检技术；应用
引言
利用无人机进行输电线路巡检,主要是基于输电线路的特殊位置,超过50米的高杆塔巡视人员利用望远镜无法看清楚，输电线路发生故障地面无法发现的，随着近几年我国电网规模的不断扩大,电力设备的数量也呈现出了高速增长的趋势,这就对输电线路的运行结构和巡检工作带来了挑战,加之一部分输电线路分布在地形地势较为复杂的山区、河流、原始森林等地区,人工巡检会产生不便。要想保质保量地完成巡检工作,就要针对可能导致输电线路的不同因素进行及时的排查,以提升检修工作的效率,利用无人机技术能有效提升巡检项目的实际效率和巡检质量,从根本上减少电力工作的实际难度和负担,提升工作效率。
1 无人机技术的概述
1.1 技术要素
一般情况下，四旋翼无人机（M4R）和遥控直升机（UH）是专门用于输电线路巡检工作的，其中四旋翼无人机主要由地面站和四旋翼无人机两部分组成，四旋翼无人机是采用4个旋翼对称分布形成的气动布局，具有良好的悬停、起降能力，四旋翼无人机可以携带无线微型高分辨率图像采集设备、无线图像传输设备等，能采集到输电线路高清晰特定目标图像，同时还能实现远程传输。遥控直升机主要由地面摄像监视与操控系统、影像采集传输设备、减振悬挂装置、遥控直升机本体等组成，遥控直升机在飞行过程中，能采集输电线路的目标视频图像，并通过无线图像传输设备传输到后台，这样工作人员就能及时判断输电线路存在的故障。
1.2 功能概述
四旋翼无人机在巡检过程中，会直接受到地面站的引导，沿着输电线路飞行，在保持与输电线路的安全距离下，达到设备附近，四旋翼无人机的主要功能是自主悬停在特定的空间位置中，确保在最合理的角度进行图像拍摄，在对图像采集设备和被检测设备进行调整时，工作人员可以通过调节四旋翼无人机的减振云台和航向完成。遥控无人机是通过人工遥控飞行到输电线路附近，在保持与输电线路安全距离的前提下，悬停在设备附近，然后实施图像采集及传输。四旋翼无人机地面站的主要功能是保持与四旋翼无人机的遥控遥测通信，并引导四旋翼无人机飞行到预定的位置。地面站还具有接收无人机传输检测图像、控制无人机云台状态、控制飞行状态等功能。
2 无人机巡检输电线路技术应用的优势
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
3 无人机巡检输电线路技术应用
3.1 常规应用
由于我国地大物博，有很多地区都是崇山峻岭。因此，输电线路的走廊地形是非常复杂且多变的，同时这也给电力线路的巡视带来很大的难度性。电力公司工作人员由于受地形因素的影响，很难近距离的接近杆塔，所以根本无法细致的观察线路，同时也很难发现电路所存在的各种问题，这对输电线路的安全及输电线路的巡查效果都造成极大的影响。自从无人机巡检作业得到有效的推广，使其诸多的供电公司都从自身的实践情况出发，充分的利用无人机巡检输电线路设备及技术对积极开展的线路的巡线工作。比如，某供电公司为更好的巡检山区的输电线路，曾购买了5台大疆精灵4无人机和9架大疆S900无人机，使用至今无人机巡检了数百公里的输电线路，巡视输电杆塔600余基，并查找出缺陷100多处，有效实现了无人机巡查的常态化。将其运用到输电线路的常规检查中，其优势体现得非常的明显，能有效地将航线动态规划系统及GPS定位导航系统结合起来，与此同时也将实际需求和模块化设计结构有机的融合在一起，实行自控结构优化，进而有效降低电网故障巡检的风险和成本，极大地减轻工作人员的负担。另外，还有降低了电力电运行的成本及难度，使其更好的实行整个项目的效益的最大化。
3.2 电力设备运行维护中的应用
为了确保电力系统的安全稳定运行，电力企业进行电力设备的平常巡检与维护是一项基本的工作。经过实行相关的运维，便于随时找出一些安全隐患及问题，并能够更好地解决。而在对企业中的电力设施、系统及电力路线的运维工作时，有效应用无人机，能够很好地免除由于运维工作者判断失误带来的电力设备的不稳定运行，无人机可清晰地观测出电力系统的相关设备及其运行状况，经相关的影像与图像资料能够了解线路的某根导线有没有产生断股，紧固零件有没有松动或损坏等问题，进而对于电力系统实际的运行状态进行精确的诊断工作，以这样的途径迅速找到产生故障的缘由与方位，便于对电力设备更有效地维护。
3.3 雷击故障检查中的应用
无人机巡检输电线路技术故障的应用，主要体现对雷击故障点查找。据调查显示，影响输电设备及线路安全的关键因素就是雷害，其中在输电线故障中雷击跳闸而引起各类故障占据了很大的比例。其最容易引起绝缘子闪络放电，而后果就会导致绝缘子导线挂点铁构件融化堆积，绝缘子与其体表的釉层分离，网状裂纹会逐渐布满玻璃体外表，或者是烧伤其绝缘子，有些时候绝缘子闪络会在表面上留下十分明显的烧伤痕迹。通常情况下，凭借肉眼很难发现其金具和绝缘子串存在的问题，即使是使用人工登陆检查，也有存在着一定的盲区，将其无人机巡检输电技术应用到其中准确地找到其故障点。如某供电企业500kV输电线路特别容易在夏天发生跳闸。针对于此，使用了多架旋翼无人机对其进行故障排除，无人机清楚的排到输电线路到线上放电烧蚀点。
结语
总之，输电线路的运行正常运行对整个电力系统的安全稳定运行有着非常重要的意义，因此，认真做好输电线路的巡检工作有着至关重要的作用。通过实践证明，在输电线路的巡检工作中运用无人机技术可进一步提高其输电线路的稳定性和可靠性。所以，电力企业工作人员，需要在具体的实践工作中，进一步加强对无人机输电线路技术的应用及分析，使其更好的确保输电线路的正常运行。
参考文献：
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