王凯正 董伟
国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 河北 廊坊 065000
摘要：输电线路运行状况是否稳定直接影响着电网安全高效运行，然而，输电线路通道大多处于茂密山林区、繁华城镇区，多跨越高速公路、高速铁路和重要通道，仅凭人工的方式进行巡检工作难度大、效率低且风险高。因此，研究在输电线路运维管理中应用无人机巡检技术，对于及时掌握输电线路运行状况、提高运维效率、降低安全风险等具有重要意义。基于此，本文章对无人机在输电线路巡检中的多种应用进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：无人机；输电线路；巡检；应用
引言
近年来，由于无人机在各行业的应用越来越广泛，对相关从业人员的技能提出了更高的要求。目前，在电力系统中，无人机主要运用于灾情勘察、运行检修、施工放线、故障清除等领域。其中，无人机巡检的内容包括导地线、线路金具、绝缘子及绝缘子串、附属设施、通道及交叉跨越、基础地质环境缺陷（或异常）和杆塔本体运行状况等七大部分。
1无人机技术优势
无人机技术有四个个优点。第一，能够真实的反映所在地点或者物品周边的的情况，既可以直射影像，也可以倾斜影像，但是两者相比来说，倾斜影像的真实性更强，因为它能够从不同的角度去摄像，全面实际地反映地点或物品的情况。第二，倾斜影像改变了正射影像只能多张影像才能量测的限制，倾斜摄影单张影像就可以量测，通过相关的软件直接就可以测量地物的高度、长度、面积等，倾斜影像这一优点直接促进了它在行业中的使用。第三，无人机技术能够采集建筑物侧面的纹理情况，结合城市各方面的数据，建立一个三维的模型。营业成本。第四，GIS技术在用使用时需要庞大的数据，而无人机技术需要的数据量小，因为数据量比较小，所以在网络上就很容易被发布。
2无人机在输电线路巡检技术
2.1多角度多光谱成像
AMTIS（机载多角度多光谱成像系统）的硬件功能可以有效得到自可见光至热红外共3个波段的9个角度相应图像，其属于当今唯一能够得到多角度热红外图像的主要设施。经由拼接和采集图像，对线路走廊三维地形、线路和物体距离图、线下横纵剖面图以及正射影像图等进行查看，从而定位地理，对走廊实际状况加以监视，并且精准定位危险点以及各距离的量测。
2.2激光雷达技术
当前在电力系统当中输电线路通道巡检。过程中所使用的无人机通过激光雷达系统的巡线采集和电力沿线的激光点云处理，能够真实的反应出电力线的沿线地表形态和地形地貌，技术人员通过无人机激光雷达技术所回传的参数数据进行相关地表环境合同到实际情况的立体呈现，使其能够了解输电线路设备设施的运行情况和结构信息，并准确的发现输电线路设备运行状态的异常情况和安全隐患，并及时的采取相应的处理措施，避免输电线路走廊中受到跨越物的影响造成线路的故障危险。而且目前电力系统当中输电线路通道巡检所应用的无人机激光雷达技术能够实现泄漏资产的有效管理，并与智能电网进行技术链接，实现电力系统输电线路运行稳定性和安全性的提升。
2.3红外热像仪
一旦线路接头出现故障，便会增加接触电阻，而在流过负荷电流的时候，将会使局部温度上升，出现过热的问题。此外，在绝缘子串一旦有低零值绝缘子出现，加之电压运行，同样会引发过热问题。上述故障点因为局部发生过热问题，将辐射出强于周边设备的对应红外图像，便可判断出故障点。
3无人机在输电线路巡检中的应用
3.1获取输电线路巡检图像
无人机影像在生成或者传输的过程中都会受到不同程度上的外界干扰，从而图像中会产生一定的噪声，存在噪声，包括电子噪声、光子噪声以及量化噪声。这样的图像会受到污染，使其对比度降低，为输电线路巡检图像的获取增加的难度。因而，在此次设计中采用图像去噪的形式，去除图像中的相对噪声，此次主要采用的方法为平滑滤波，在不造成图像边缘和线条模糊的前提下，尽可能地完全去除噪声干扰，保留图像的相关细节与特征。设定此次滤波步骤如下：获取无人机影像中的每一个像素，对像素使用滤波模板，并记录出模板下各个像素的灰度值。将获取到的灰度值按照大小进行重新排列，并得出中间值。将中间值赋值给模板中心位置像素，通过上述步骤循环完成图像的滤波过程。采用此技术对采集到的图像进行处理，并将此图像作为变电站输电线路巡检路径追踪的基础。
3.2应用于常态化巡检
若想确保电力管理工作得以被有效落实，电力部门必须合理制定检查输电线路的方案，重在预防，辅以治理。所以，应该及时巡视输电线路，从而及时预警潜在问题或者在第一时间发现已发生问题。如果巡线区域有着复杂的地理环境，使得认为巡线难以进行下去，就应当即使采用无人机巡线的方式，并且确保此类巡线实现常态化，随后综合分析巡视信息，并且对输电线路工作状况进行全面掌握。
3.3故障检测
无人机无法运用机器技术对线路故障进行维修，因此在对无人机进行检测的过程中，主要是运用各类成像技术对线路情况进行仔细的排查，其中包括电子光学检测、红外热像仪检测等等。通过将红外热成像技术应用于其中能够对无人机局部发热的部位进行故障检测，从而确定配电线路的故障类型以及故障发生点。运用电子光学检测能够检测无人机线路是否发生漏电，通过对无人机的线路绝缘部位进行全面的排查，最终检测出无人机的绝缘子是否出现破裂，不同检测技术具有不同的特点，且应用场景也不尽相同。因此在将检测技术应用于实际检修过程中，应当根据巡视的部位以及巡视目标进行合理选择。
3.4采集与传输数据
在无人机巡视输电线路的过程中，借助红外热像技术把信号传送至地面的检测屏幕上，便于技术人员可以对实时图像以及影像信息进行观察、分析以及处理，随后便可利用这部分信息对输电线路所产生故障的部位进行确定，而地面的工作人员就能够针对性地展开维护、修复，这能够使人为工作有效性以及精确性得到全面提升。
3.5方位控制
在进行无人机巡检的过程中，由于无人机技术主要运用空气力学的原理且体积较小，因此对于周围环境以及天气的要求十分严格，在将无人机技术应用于县城配网巡检的过程中，一定要在环境允许的情况下飞行，除了应当保证无人机的安全系数之外，也应当对无人机的稳定控制先进行改良，保证无人机在飞行的时候不偏离飞行轨迹。目前很多无人机都是采用LQG控制器进行飞行，在保证机身平衡的同时也可以进行风力补偿，从而更好地完成动作，该项技术类似于轮船失去浮力时，运用锚对船体进行拖拽，防止轮船偏离原有的位置，应用无人机技术的过程中可以在悬停时运用额外力将其控制，使得无人机处于正确位置。
结束语
利用无人机对输电线路进行巡检和监控具有成本低、效率高的特点。无人机凭借其拍摄效果清晰、飞行姿态稳定、滞空时间长以及操作简单等特点，可以360°全方位对线路和杆塔的个部位进行逐点、逐层、逐面的精细化巡检。此外，搭载了高精度定位系统的无人机还可实现一键起飞、一键巡视和一键降落，能够快速准确地查出故障点或隐患位置。
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