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摘要：近年来，随着社会经济快速发展，科技手段的不断创新，利用无人机巡检成为一种高效、智能、全新的输电线路巡检模式。随着无人机巡检技术的发展进步，电力巡检已逐步过渡到“机巡为主、人机协调”的巡检模式，代表了智能电网输电线路巡检的发展方向。
关键词：无人机；电力；输电线路巡检；应用
引言
随着电力事业的发展和电力系统的逐渐完善，电网的覆盖面积愈加广泛，在为人们提供了更好的电力服务同时，也增加了管理的难度。其中，输电线路巡检工作，受线路长度、地形和气候等因素的影响，会导致巡检的效率降低。而无人机设备的应用，极大降低了各方面条件的限制，提高了对输电线路巡检的效果。
1输电线路巡检技术概述
1.1输电线路巡检的重要性
输电线路是电力系统的重要组成部分。因为输电线路的运行环境比较恶劣，建设区域内的地形地貌也比较复杂，线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害，这些情况将会使线路上的各个元件老化。因此，一旦在安全巡查的过程中没有及时发现线路存在的问题，就会对电力系统的供电质量产生影响。通过对输电线路的巡视检查来了解线路的运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和隐患，从而预防事故发生，保证线路的安全稳定运行。
1.2输电线路巡检发展方式
通过对输电路线的定期巡视检查，随时掌握输电线路的运行情况、线路周围环境和保护区变化的情况，但随着电网的发展，输电线路长度的不断增加，线路巡视已成为一项繁重的日常工作。以笔者班组管辖中山市南部地区电网为例，主要承担三乡镇、坦洲镇、神湾镇、五桂山镇的供电任务，并担负着珠海市、澳门地区电力外送任务。目前，班组管辖线路38条，总长约363.36km，杆塔1201座，任务艰巨。同时，班组运维人员数量不变，再加上所管辖其他设备的巡视验收、日常检修、消缺、防外力破坏等工作压力的不断增大，使得人工巡检不仅劳动强度大、工作条件艰苦，而且工作效率也不高。传统的人工巡检方式，一名巡线人员一天一般只能检查5～6座杆塔，如果遇到地形复杂或恶劣天气，巡视杆塔数则会更少，而使用无人机只需10多分钟便可完成一座塔的检查，大大提高了工作效率。
2无人机巡检的缺陷与优势
将无人机设备应用在电网输电线路巡检中，可以有效地改变以往人力巡检效率低下、大量人员资源浪费的问题。现价段，无人机巡检处于初步发展阶段，在实际应用中，还存在很多的不足。一方面，无人机设备的体积小，电容量较低，导致巡检时间较短，难以使用在长距离的输电线路巡检中。另一方面，无人机设备的遥控范围较小，存在距离限制，并且系统较为低端，未能实现对拍摄线路缺陷的自动识别。但使用无人机进行输电线路巡检，与传统的人工巡检方式相比而言，具有一定的优势。首先，无人机设备的基础是自主悬停技术和自定导航技术，可以起到防止碰撞输电线路的效果，提高了巡检的安全性。其次，在恶劣的天气中，可以有效的对输电线路发生的问题进行分析，并找出发生问题的位置，便于快速解决问题，恢复电路系统。最后，无人机设备分为手动和自驾两种，在使用中可以根据自身的需求选用适合的类型，在两种操作方式在具体应用中，都可以降低以往巡检中对大量人力的使用，并且还提高了巡检的速度和电力企业的经济效益。
3无人机在电力输电线路巡检中的应用
3.1电力输电线路全方位巡检中的应用
在输电线路检测过程中，高性能无人机硬件包含地面站与无人机两个组件。几个部分的可视光相机难以加装可视光，相机不能发送路上的全方位摄制。检查员可使用专门的软件即时证实无人机摄制的影像，并且依据无人机摄制的影像辨别传输线路的运行状态。此外，对特定的线路检查要求，检查员可采用遥控器掌控无人机，躲避障碍物，迅速看到故障位置。此外，监视人员可通过遥控器掌控无人机的焦距，使目标位置更清楚，且可通过无人机进一步行进，将检查图像储存到计算机中。
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。
3.3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无人机线路巡检展望
无人机线路巡检与人工线路巡检、直升机线路巡检相比有很多的优点，但是我国高压输电线布设的特殊性，造成了巡检地形复杂、变化多样，高山、树林、建筑等障碍物较多，给无人机线路巡检带来了很多的挑战，因此无人机线路巡检路径规划对于节约能源、提高巡检效率有直接的影响。同时，由于无人机自身条件限制（如飞行高度、可控范围、电量、飞行距离等）无法完成线路巡检的所有巡检任务，因此制定合理、完善的巡检任务对于无人机巡检有着重要作用。随着控制技术、导航技术、通信技术的进步，为无人机全自主线路巡检提供了可能，各种无人机的出现也让无人机的发展变得更加专业化和智能化，加上检测仪器的小型化、微型化，使得无人机上可携带更多的检测仪器。这些对于提高线路巡检效率、精确度具有重要作用。无人机线路巡检在我国的起步较晚，要完全自主地进行线路巡检还有待技术上的突破。如无人机按照既定的巡检任务，通过简单的设置可自主起飞、巡线、返航；按照输电线路的布设，全自动线路巡检；全自动避障功能；遇到突发事故（大风、雷电、下雨）时的紧急返程功能；长时间、长距离、大范围的线路巡检；简单、方便的数据存储和高速、准确、有效的数据通信功能。
结语
无人机因其自身优势而在电力输电线路巡检中得到广泛应用，人工巡检的不足得以弥补，促进了巡检工作质量与效率的提升，巡检人员的劳动强度及安全风险都得以降低。在电力输电线路巡检过程中对于无人机的应用，需要保证作业流程的规范化，确保作业方法合理，从而为电力输电线路的安全可靠运行提供支持。
参考文献
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