刘青 范晓宏
国网蒙东检修公司鄂尔多斯市输电工区 内蒙古自治区 呼和浩特市 010020
摘要：随着我国经济实力不断加强，我国特高压输电线路的建设工程不断发展，然而由于我国幅员辽阔，地形多样且复杂、自然环境恶劣，传统的人工巡检危险性高，效率低下，施展困难，无法满足线路运维及电网发展的需求。随着无人机技术的发展，利用无人机进行特高压输电线路的巡检应运而生。
关键词：特高压；输电线路；巡检；无人机；安全技术
引言
随着经济的不断发展，电力的应用已经普及到了生活的方方面面，社会电力需求量日益增大，电网规模与复杂程度急剧上升，巡检工作量和难度急剧增加，增加了电网事故的发生率。采用无人机作为电力线路巡检设备，大大减少了工作人员的工作量，降低人员受伤的风险。由于无人机在进行巡检过程中会出现不同程度的机体远程可控性降低的现象，影响作业安全。主要原因是：线路输电过程中的运行电压对无人机会产生电磁干扰；电场会对无人机产生吸附作用，影响机体的飞行稳定性；磁场会扰乱无人机的导航系统，使得飞控的精确性下降。故无人机在巡检过程中相对于输电线路需要有一定的安全距离，确保机体操控的稳定性和精确性。
1无人机电力线路安全巡检系统
1.1技术要求
无人机电力线路安全巡检系统主要就是针对无人机进行电力线路巡检工作，因此关键在于（1）需要进行无人机的设计和打造工作。一定要认识到应用无人机进行电力线路巡检的意义和价值，应该研发一些能够适应相关崎岖地形，具有地形适应能力以及相关信息传感能力的特殊无人机，只有这样的无人机才能够达到预期的工作标准，才能够获取相应的数据资料，才能够实现电力线路安全巡检工作的稳步进行。（2）还应该构建相应的信息化处理平台，使得能够将无人机所收集的相关数据和相关资料能够纳入进行，并进行后期的分析、处理工作，以此来达到预期的资料收集和使用的效果。将相关输电线路的实时数据进行在线实时整理、分析，分辨电力线路当前相关状态，定位其所在位置和故障点，以此来给修复工作进行辅助。（3）巡检系统自身还应该积极组织一些实验活动，通过无人机进行电力线路安全巡检实验，在无人机进行巡检工作实验过程中，查看是否能够达到预期的工作标准，工作效率和工作形式方面是否还有需要完善的地方，这样才能够促使无人机电力线路安全巡检系统得到全面的发展和完善，才能够推动实际工作的进行。
2特高压输电线路巡检无人机安全技术
2.1红外线、紫外线探测技术
红外热成像仪具有提取表面温度超过周围环境温度的异常温升点的作用。该设备可以在根据红外光谱图像，对线路接头、线夹和绝缘子等设备中存在的发热点进行有效确认。紫外热成像仪具有接受线路设备放电过程中产生的紫外光讯号的功能。在电力线路安全巡检工作开展过程中，相关人员可以借助图像探测导线外伤、绝缘子放电及污染等放电现象。在紫外线探测技术应用于电力线路巡检工作以后，太阳光及人造光源对巡检工作的干扰，是巡检人员所不可忽视的内容。
2.2遥感技术
遥感技术是利用电磁波的原理，将各种传感设备对远距离目标发出辐射和反辐射的电磁波信号，根据电磁波反射回来的信号进行分析、处理并最终形成图像（不同的物体辐射和反辐射的信息不同），从而对地面建筑物、林木及矿产等进行探测和识别的一种综合技术。遥感技术根据不同的电磁波谱段，可以分成可见光遥感、红外线遥感及紫外线遥感技术。可见光遥感技术主要针对波长在0.4～0.7μm的可见光，将感光胶皮或者光电探测器作为感测元件。
但是这种遥感技术只能在白天使用，才能获得比较高的地面分辨率。红外遥感技术根据波长可以分为近红外遥感技术、中红外遥感技术及远红外遥感技术。近红外遥感技术主要针对波长为0.7～1.5μm的红外光，中红外遥感技术主要针对波长为1.5～5.5μm的红外光，远红外遥感技术主要针对波长为5.5～1 000μm的红外光。红外感光技术不受时间的控制，可以实现晚上作业。多普段遥感技术主要利用几个不同谱段同时对某一个地区进行遥感测量，从而获得各个普段相对应的信息，将不同普段的遥感信息组合以后就可以获得更多物体更加全面的信息。紫外遥感技术主要针对波长0.3～0.4μm的紫外光进行紫外摄影，从而获得信息。将遥感技术应用在无人机线路巡检工作中，可以根据实际情况，结合各种遥感技术，采集空间云数据信息，自动获取线路空间区域的建筑、河流、植被信息。无人机搭载的计算机测图软件还可以对采集的摄像摄像进行纠正，并利用点云分割实现数据信息的处理，提取地面建筑物、植被、河流及道路交通等数据信息，利用几何模型对图像进行几何和辐射校正，剔除一些无效信息，留下有价值的信息。
2.3无人机测温
无人机进行红外测温依据的是线路设备的发热原理。一种是电压致热设备，由电压作用引起设备发热，常见的主要有瓷质绝缘子零值、复合绝缘子棒芯电蚀、劣质泄露电流等；还有一种是电流致热设备，就是由电流作用引起的发热，接头位置的接触电阻大于导线电阻所引起的发热，所以发热的程度主要与电流大小有关。在无人机上安装红外检测设备，可以通过无人机近距离接近线路，实现线路的红外探测，帮助运行人员更好的发现线路中的故障。当然，为确保无人机红外测温检测性能的最大发挥，还需要做好两者之间的良好融合，要加强技术攻关，以保证两者均能正常、稳定运行，更好的完成巡检任务。
2.4多传感器数据获取系统
多传感器数据获取系统是无人机电力线路安全巡检系统中的核心要素。它主要由以下几种系统构成：一是，无人机飞行平台；二是，多传感器数据获取系统；三是，稳定平台与POS定姿定位系统。无人机飞行平台可以分为固定翼飞行平台与旋翼飞行平台。在电力线路安全巡检工作开展过程中，该平台可以用于搭载传感器系统、稳定平台等机载设备。电力系统巡检任务的任务类型、飞行距离与飞行速度等具体要求可以被视为无人机平台应用方案的决定因素。如在基于可见光拍摄的快速巡检工作实施过程中，相关人员可以将小型固定翼无人机平台应用于巡检工作之中。传感器系统包含有光学数码相机、热红外成像仪和激光扫描仪等多种设备。光学数码相机可以在绝缘子爆裂及导地线断股等故障的诊断过程中得到应用。热红外成像仪适用于输电线路设备红外视频信息采集。稳定平台具有以提升目标成像质量的作用。POS定姿定位系统有助于无人机飞行风险规避能力的强化。
2.5飞行控制技术
无人机作为电力巡检系统的关键辅助工具，其自身承担着获取信息、收集信息的工作内容，对于实际巡检工作有着很大的促进作用。而电力线路巡检工作主要是应用于户外环境之中，无人机受户外环境的影响严重，尤其是受到风雨、暴雪、雷电等天气，对于无人机的正常工作都有着巨大的影响效果。而无人机自身可以借助飞行控制技术，在这样环境之下保证飞行工作的进行，确保能够达到预期的工作标准和要求。
结语
为确保电网运行的安全性、稳定性，利用无人机巡检进行特高压输电线路的巡检应运而生，本文综合分析了无人机在巡检工作的影响因素，提出了无人机在巡检的应用策略以及巡检工作中的注意事项，以期提高无人机巡检工作的质量，确保无人机的安全、稳定运行，进一步保障电网的高质量运行。
参考文献
[1]陈景尚.对无人机电力线路安全巡检系统及关键技术的探讨[J].科技创新与应用，2019，（2）：158-159.
[2]李根，潘镇.对无人机电力线路安全巡检系统及关键技术的探讨[J].建筑工程技术与设计，2019，（5）：2738.