范国琛1 罗普2
1、国网济南供电公司 山东 250000
2、国电电力山东新能源开发有限公司 山东 264003
摘要：伴随社会的快速发展以及民众日常生活水平的持续提升，社会对于电力的依赖程度逐渐提高，使得我国电网逐步扩大了建设规模。在此背景下，我国输电线路的巡线工作压力有所提升。无人机技术的应用能够有效缓解巡线部门的工作压力，可以帮助其顺利完成部分危险系数高的检查项目。
关键词：无人机；输电线；线路巡检
引言
我国经济发展水平的提升促使我国的电力行业迎来发展契机，随着输电线路分布的愈发广泛，实现我国供电范围的不断扩大。但是因自然条件等因素限制，使得部分地区输电线路无法依靠人工巡检方式完成，并且现阶段人工巡检方式的应用已经无法满足当前输电线路稳定运行具体需求。所以，需要借助无人机巡检技术来完善巡检工作，避免巡检期间受到地理、气温、天气等条件影响，提高故障巡查精准度，实现输电线路整体运行情况的全面掌握。也正因此，进行无人机巡检技术应用的深入分析，具有至关重要的现实意义。
1无人机的巡视方式
在输电线日常巡检中，无人机经常会遇到的巡视方式其中主要包含了红外巡视和可见光巡视以及激光雷达巡视等几种方式，其中可见光的巡视方式是经常会使用到的一种巡视方式，通过可见光摄像头进行拍摄的照片以及录像，采取无线网络技术可以将输电线路自身的运行状态快速及时的传递给工作人员。基于这样的一个发展过程，无人机巡视进行拍照的顺序主要是：按照无人机的方向，按照“先整体后局部”以及“从上到下”和“从左到右”的顺序去完成对线路整体的拍摄，采取这种形式可以得非常详细的路线信息。在巡视过程中，无人机进行观察的核心内容主要包含了线路本体以及附属设施，工作人员也能够按照实际的需求去对线路通道和线路外部环境等情况进行观察，可见无人机的巡视范围是十分广泛的，同时还能够对不同条件下提出的要求给予满足。
2当前输电线路巡视现状
（1）愈发复杂的巡视环境。如今我国的电力事业发展势头良好，覆盖了我国大部分地区。然而需要注意的是，许多输电线路分布于野外，有着极为复杂的地理环境以及恶劣的气候。比如，我国西北多为丘陵和山地，大部分输电线路都被敷设于这些地形顶部，同时大部分杆塔都被设置于无人区，这对于巡线人员而言，除了查找较为困难，还要面对各种恶劣气候的威胁。以上愈发复杂的巡视环境往往会消耗大量物力、人力，且存在许多安全隐患。（2）较多的巡线内容。在输电线路的巡线工作中，通常包含了许多内容，其也会涉及交广的范围，这使得人工巡线工作量越来越大，同时也需要巡线人员具备较高的综合能力。此项工作的主要内容囊括了线路受环境的影响、回填土的下沉幅度、杆塔基础状况以及保护装置老化的程度等；巡查附属设备的主要工作内容为在附属设备中的巡视内容包括各类防护装置的运行状况、紧固件的腐蚀程度、警示标志是否缺失以及监测设备的运行状态等；巡视架空线路的环境时，其对应内容包括了地表的活动情况、线路与树木和建筑安全距离、线路四周的地面沉降及其施工环境等。
3无人机巡检的技术要求
无人机在输电线路巡检的过程中经常会受到树木行业建筑物以及其他一些等级的电力线路和通信架空光缆等障碍对其产生的影响，给予这样的一种情况会对巡检获得的效果产生影响，因此为了能够与当前复杂环境下提出的巡检要求保持一致，需要保障无人机不仅能够拥有GPS自主路线导航的控制功能，同时还需要具备电力线路杆塔的自动跟踪飞行控制能力，通过持续的识别和躲避障碍物，使得巡检过程能够快速进行完成。
从当前技术的实际发展情况分析，当前国内无人机自动障碍规避系统可以在飞行过程中完成障碍物的判别，同时还能够有效的完成路线绕飞的选择，可以适合使用在一些复杂多变的输电线路巡检。
4电力输电线路巡检中无人机的应用
4.1全方位巡检
在保证无人机优良性能的基础上，将其应用于电力输电线路巡检中，能够获得理想的应用效果，准确快速地找到故障点，为故障处理提供帮助。无人机的硬件主要包含两个部分，分别为地面站与机载，将可见光相机搭载于机载部分，能够全方位拍摄电力输电线路，获得图像，进行视频转换，对信号传输及无线通信模块进行模拟，向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。以计算机系统和专业软件为支持，巡检人员可对图像进行实时化查看，依据无人机所拍摄图像来对电力输电线路的具体情况进行分析和判断，以保障电力输电线路安全运行。在电力输电线路巡检过程中，若存在特殊的巡检要求，则可通过无人机的应用来进行巡检，由巡检人员操控遥控器，控制无人机的具体飞行路径，从而躲避障碍物，精准找寻故障点。在应用无人机来开展电力输电线路巡检过程中，可结合实际需求来灵活调节可见光相机的焦距，保证目标位置清晰化，提高无人机所拍摄图像质量，满足电力输电线路巡检要求。待巡检完毕后，可于计算机系统中保存无人机所拍摄的巡检影像，能够弥补人工巡检操作的不足。
4.2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。
4.3异物清除
就电力输电线路巡检的整体情况来看，在实际工作中一旦有异物存在于输电线路中，而并未在第一时间将其清除，则极易导致输电线路出现故障，甚至存在一定触电风险。一般情况下，由巡检人员通过人工方式将异物清除，以防范故障问题的出现，但此种方式下存在一定安全风险，极易威胁到巡检人员的生命健康，并且整个清除操作需要消耗较多的时间。以无人机为支持，对电力输电线路中的异物进行清除时，传统方式下主要是将激光二极管模组搭载于无人机的机载部分，发挥光纤聚焦作用，将异物烧断，针对激光二极管模组所发射的平行激光，通过凸透镜来实现光纤聚焦，以异物所在位置为光纤聚焦点，将异物烧断。随着科学技术水平的不断提升，传统异物清除的方法得以改进，多旋翼无人机中搭载的激光模组，以云台摄像头为支持，巡检人员对异物所在位置进行观察，调整无人机位置，锁定异物位置，保证激光模组焦点的准确性。
结束语
总之，在科技水平持续提升的新时期，先进的无人机技术能够在很大程度上代表我国科学技术的不断进步。总体来看，无人机拥有较小的体型，运用起来便捷、灵活，其实用价值极大。因此，电力企业越来越多地借助无人机技术巡视输电线路，其能够精准查找到故障点，不会受到较大应用限制和影响。
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