李岩
国网青海省电力公司检修公司 青海西宁 810000，
摘要:随着经济和各行各业的快速发展，无人机被逐渐用到了输电线路巡检系统中，并代替人工巡检。高压输电线路，杆塔较高，距离较远，数量较多，目标较小，地形环境复杂，这些因素使多旋翼无人机在巡检输电线路时遇到很多困难。为了使无人机满足巡检输电线路的要求，需要无人机具有更长的续航时间、更强的抗电磁干扰能力、更好的地形适应能力、更远的控制距离、更轻的质量、更佳的拍照性能，提高输电线路巡检的效率和质量。
关键词:输电线路巡检;多旋翼无人机;人工巡检
引言
电力是保障国民经济发展与人民生活正常进行的重要基础设施之一，随着社会经济的发展，我国的电网建设事业也发生了日新月异的变化。不但电力基础设施明显增加，规模显著扩大，且输电线路也变得更加错综复杂，这些都将增加输电线路巡检的难度。之前的人工巡检方式，已经明显不能满足我国电力事业发展的实际需要，电力系统相关工作人员必须积极探究现代无人机技术在我国输电线路巡检工作中的应用，以不断提高电网巡检的效率与质量。
1无人机在输电线路巡检中的优势与劣势
1.1无人机在输电线巡检中的优势
目前，无人机在输电线巡检中的优势主要表现在两方面。第一，因为无人机具有自动导航技术与自动悬停技术，所以在电网巡检过程中，它能够进行全方位、多角度的高空信息收集，这是传统的人工巡检无法比拟的。第二，无人机技术的应用，降低了输电线路巡检的难度，提升了电力系统的服务性能。在大雨暴雪等不良气象条件下，传统的人工电力巡检工作中十分容易出现铁塔打滑，工作人员坠落，人工蹬杆触电等电力安全事故。而无人机因为具有良好的电网防碰撞保护性能，所以在一些较为恶劣的雨雪灾害性天气里，也能进行输电线路故障检测及电网灾害分析。
1.2无人机在输电线路巡检中的劣势
虽然将无人机技术应用到输电线路巡检中十分利于提高输电线巡检的效率与质量，也有助于减少电力安全事故的发生，提升整个电力系统的服务性能，但这并不能掩盖由于其自身性能缺陷而在输电线路巡检工作中存在的劣势。一方面因为无人机的遥控范围最大难以超过1km，相对于人工巡检，它的遥控范围就显得有限而偏小。另一方面，由于无人机的体形较小，所以无人机的电容容量通常偏低，这样就极大限制了它的巡检时长，使得无人机的巡检时间一般较短。
2多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用
2.1多旋翼无人机的巡线特点
很多无人机都是应用锂电池来作为自己的动力电源，并开展相关的输电线路巡检工作。由于电池的技术限制，无人机飞行的时间还比较短，一般在空载并且气象条件较好的情况下，利用无人机巡检电路可以飞行半个小时左右。但当天气等因素产生影响时，利用无人机巡检输电线路只能飞行二十分钟左右。为了提高输电线路巡检工作的效率，可以在巡检开始之前制定合理的飞行路径和相关的拍摄部位。
2.2多旋翼无人机的巡线作业流程
（1）准备阶段在多旋翼无人机巡视作业之前，工作人员应先做好资料的收集工作，对巡视区域的大致情况进行细致的了解，并了解机场、军事禁飞区等地方的设施情况，获取相应巡视输电线路杆塔的坐标和它的高度。同时，还需要对现场的安全管控措施进行充分的准备，编制相应的飞行安全管控方案和应急方案。（2）实施阶段在准备工作完成后，才可以进入实施阶段。在实施阶段中，各个部分的技术人员应做好自己的本职工作，并且严格按照相关的作业规范开展工作，从而保证人安全和设备的安全。飞控手与程控手之间应相互保持沟通，保证无人机在执行任务的过程中的稳定安全。
2.3巡线数据处理方法
对于现在的无人机来说，采集到的图像信息需要经过人工分析。工作人员根据无人机拍摄的图片进行分析，找出杆塔所存在的安全隐患。这样的方式会受到很多干扰因素的影响，例如大雾天以及阴天等因素，对无人机拍摄的画面都具有一定的影响。目前，浙江的电力公司在线路巡检时利用无人机搭载SAR雷达进行巡视，可以解决在大雾环境下的导线断线巡视。
3实践应用探究
3.1故障巡检
故障巡检通常是当输电线路发生故障问题时，无人机设备可在故障区域进行全方位的故障巡检，及时地将故障区域内的故障情况以及故障范围向工作人员进行反馈，将输电线路局部故障问题所造成的损失和危害降至最低。当工作人员接收到由无人机拍摄的线路图像时，需对其进故障类型进行进一步明确。传统图像处理方式大多以人眼判断为主，不仅效率低，工作量大，且很难准确地处理一些相对复杂的线路故障情况。针对这种情况，工作人员可积极引进先进的技术，如路杆塔检测模型，其可以通过图像获取、聚类分析、特征匹配等方式自动判断出杆塔中潜在的故障问题。
3.2鸟害巡检
由于输电线路通常被设置在丘陵、高山等地区，且通常以高塔架设为主，符合鸟林筑巢要求，因而常常会受到鸟类的影响导致输电线路频繁出现故障且无法正常运行。为了可以有效地解决鸟害问题，工作人员可根据年鸟类物种的迁徙特性及筑巢习惯，利用无人机设备在筑巢前期对其进行驱赶，对筑巢后期实施监控巡检，帮助工作人员更好地了解线路中不同区间的鸟害情况，并对其实施针对性地驱赶措施，以保障该区域段内输电线路的安全运行。
3.3利用多种物联网技术构建状态监测体系
风力振动是造成电网输电线路疲劳和损坏的主要原因之一，在某种程度上隐瞒长期风蚀传输线的损坏程度其他技术人员根据实际安装电线的情况，在线上安装了加速度传感器，以监控电力线。振动发明基于无线智能机械系统。在所有区域都可以广泛应用于输电线路，从而有效地降低输电线路故障的风险。除此之外，还必须预测冰盖覆盖状况以及温度、环境和湿度数据。动态监视技术可以监视线路实时状态监视传感器的导体，获得诸如风速、风向等信息。运行温度和光辐射，并根据实地的实际情况确保线路运行的安全性，以提高电容。传输技术人员将传感器安装在线路或连接点上，实时监视纱线并将数据信息发送到监视中心，以计算线路传输能力，增加动态容量。
3.4重视巡检人员的无人机技术培训工作
一方面电力系统要对其巡检人员进行基本的无人机技能培训，以为他们能遥控无人机进行常规基本的输电线路周期性巡检打下技能基础。另一方面，电力部门也要加强无人机的职业技能培训工作，在对学员传授无人机技术基础技能的前提下，有效拓展电力巡检人员的创新思维，力争培养出一批高技能高素质的复合型现代电网巡检人员，鼓励他们积极地将无人机基础技能与具体巡检实践结合，改进与研究出更加高效的专门针对电网巡检工作的无人机技术标准。
结语
综上所述，将无人机应用到现代输电线路巡检、异物清除与故障检测工作中，不但有助于提高输电线路巡检的效率与质量，降低人工巡检的工作强度，规避由此产生的安全风险，还可以显著优化整个电力系统的资源配置，提高电力系统的服务性能。所以电力部门要不断加强对输电线路巡检中无人机技术应用的深入研究与改进，以便未来无人机能被更加广泛、更加便捷地应用到现代电网巡检工作中，更好地为保障输电线路可靠、稳定、高效运行服务。
［参考文献］
［1］潘高峰．无人机巡检输电线路技术的应用探析［J］．中国科技投资，2018(12):173．
［2］康春泉．无人机技术在输电线路巡检工作中的应用及展望［J］．文渊(小学版)2019(8):776．
［3］万卷益，李宁，杨毅东，等．无人机技术在输电线路巡检工作中的应用及展望［J］．程建设与设计，2020(2):269－270．