颜 森
国网滨州供电公司，山东省滨州市，256600
摘 要：输电线路是电网设备的重要组成部分，大多数输电线路都位于户外山林甚至一些恶劣环境中，在外部自然环境的作用下，输电线路导线、地线、金具及绝缘子等都会出现不同程度的缺陷，需要定期进行巡视及维护。随着无人机的广泛推广应用，滨州电网输电运检部目前拥有各类完整无人机巡检系统32套，其中多旋翼无人机系统32套，固定翼无人机系统1套。自2016年至2018年底，已累计完成巡检35kV~220kV输电线路杆塔42l7基、通道896公里，发现缺陷4938余处。通过对这些缺陷数据的统计分析，可以判断出线路设备的运行状况，从而对线路常规检修和状态检修提供指导性意见。
关键字：输电线路；无人机；常规检修；缺陷数据
1 引言
滨州市位于山东鲁北部，是山东省重要的电力能源输出通道。但当前的无人机巡检模式仍存在过度依赖操控手的技能和经验、巡检自动化程度较低、巡检数据量过大、数据处理耗时费力以及对缺陷数据缺乏深度分析和挖掘处理等问题，没有实现无人机巡检系统自动飞行、自动拍摄、数据分析等目标，也没有从缺陷数据分析和挖掘中获取有效信息，无法有效指导线路状态维护和检修。
2 滨州电网输电线路无人机巡检技术支撑
2.1 输电线路无人机巡检定义
无人机巡检是指运用无人机平台搭载各类专业巡检设备系统，如可见光采集系统、红外线采集系统、紫外线采集系统、雷达系统、喷火系统等对输电线路设备各个部位进行巡检的一种巡检作业。
随着现代科技的不断发展，无人机逐渐搭载越来越多的设备对架空输电线路进行巡视和检修作业，如无人机搭载可见光设备对线路各部件进行全方位的拍照、摄像;搭载红外检测设备对线路发热点进行检测;搭载紫外检测设备进行异常放电检测;搭载喷火设备对线路上的异物进行消除;运用固定翼无人机可以在极短的时间内对线路通道进行长距离巡视，快速找到倒杆断线点位。
电网相关部门可以结合无人机高分辨率影像的采集，在复杂的地理环境和地势形态完成输电线路的设备巡检工作，也可针对传统卫星遥感重访周期长，应急不及时等问题对输电线路进行全天候检测。无人机即提高了输电线路的检查水平，也最大程度地消除了电网隐患，更重要的是把巡检人员从繁重的不安全工作中彻底解脱出来。
2.2 输电线路无人机巡检主要项目
从目前滨州电网及全国各电网企业在无人机巡检中的运用而言，可将输电线路无人机巡检项目分为巡视和检修两大类。
无人机输电线路巡视。主要是运用无人机平台搭载各类输电线路采集检测设备进行巡视检测。
无人机搭载可见光采集设备进行输电线路设备巡视。此类作业是目前无人机巡检作业中最为常见的作业，通过无人机飞行平台搭载云台，连接可见光拍照、录像设备对输电线路各部位进行巡视检查作业。此类作业可替代以往传统的人工巡视，相比于传统的人工巡视，无人机巡检具有人员作业安全风险更低、巡视效率更高、巡视部位更加全面、作业人员劳动强度大幅降低等明显优势。
无人机搭载不可见光采集设备进行输电线路设备巡视。此类作业是目前无人机巡检作业中较为常见的作业，通过无人机飞行平台搭载云台，连接不可见光采集设备，如红外线、紫外线采集设备对输电线路各部位进行巡视检查作业。此类作业解决了以往特殊采集设备无法近距离采集的弊端，实现了各类特殊不可见光采集设备对输电线路各部位的近距离采集。
无人机搭载倾斜摄影相机、激光雷达设备进行输电线路巡检作业。此类作业是目前无人机巡检作业中应用较少、较为先进的作业，通过无人机飞行平台搭载云台，连接倾斜摄影相机、激光雷达等采集设备对输电线路各部位进行巡视检查作业。此类作业可以通过斜摄影相机、激光雷达设备扫描采集输电线路三维数据，实现输电线路三维建模。通过竹树生长规律与模型相结合从而实现输电线路通道砍伐预警、输电线路三维建模设计等功能。
无人机输电线路检修。主要是运用无人机平台搭载各类输电线路检修设备进行检修作业。
无人机展放牵引绳。此类作业是无人机最早应用于输电线路检修作业的类型之一。通过无人机飞行平台挂载牵引绳，在输电线路架线施工、大修技改等工作中，运用牵引绳逐级带动下一级牵引绳，最终实现展放架空导线、架空地线等作业。
无人机带电取异物。通过无人机飞行平台搭载喷火装置、激光清除异物装置等异物清除装置，快速抵达异物悬挂点进行快速有效清除工作。较人工带电清除异物而言，无人机清除异物更为安全、更为高效。
无人机灭火作业。线路设备运行环境突发山火对线路运行影响极大，严重时可直接导致线路停运甚至造成更严重的破坏。运用无人机飞行平台搭载灭火弹，远距离操作实施火灾扑灭作业，可快速有效扑灭线路运行环境的突发火灾。
2.3 实现输电线路无人机巡检的技术支撑
飞行控制技术。飞控系统对于无人机而言类似于人脑对于人体，是无人机系统的控制中枢，是无人机完成起飞、飞行、执行任务和返航降落的核心系统。飞控系统一般包含机载计算机、传感器以及伺服机构三大部分。
导航技术。导航系统可以让无人机清楚地知道自己“在哪儿”和“去哪儿”，该系统可以精确地指引无人机按照设定的航线或目标行进基于参考坐标系下所提供的姿态、位置以及速度等信息。
动力技术及电池技术。目前，无人机的动力系统主要分为电动和油动两大类，当前无人机已被运用到多个行业，不同的行业对无人机的动力装置、续航能力、飞行速度等各项性能指标要求都各有差异，在动力装置上，都朝着在确保能多持续可靠运行的前提下体积小型化发展方向发展。
通讯及数据传输技术。微波通讯传输是当前无人机通讯链路中最普遍最常用的通讯链路方式。在数据链路中包含了无人机的遥控数据、无人机遥测数据以及无人机导航数据等。无人机的数据链路主要分为上行数据链路和下行数据链路，上行数据链实现对无人机遥控，下行数据链执行遥测、数据传输功能。
避障技术。目前无人机避障技术主要研究方向有:深度相机避障技术、声呐系统避障技术、“视觉+忆阻器”避障技术、双目视觉避障技术、小型电子扫描雷达、激光扫描测距雷达以及四维雷达等技术方向。
3 结语
当前，随着各类技术材料的不断发展更新，无人机技术不断发展。无人机也逐渐被运用到输电线路巡检工作中，无人机巡检方式的出现，极大地改变了传统巡检模式，在巡检效率和安全性上都有了较大的提升。在近几年来，滨州电网也建立起了自己的一套输电线路无人机巡检模式。
参考文献:
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