唐世超
贵州电网有限责任公司输电运行检修分公司遵义管理所 贵州遵义 563000
摘要：随着我国电网建设水平不断提高，长距离、高海拔、大跨越等高建设难度的输电线路也越来越多，这些输电线路在提高广大人民群众用电质量的同时也大幅度增加了运维巡检人员的工作难度。为了有效地解决这一问题，缓解线路巡检人员的工作压力，无人机巡检技术逐渐发挥了其应有的作用价值，这也是笔者将要重点阐述的主要内容。
关键词：无人机；巡检技术；架空输电线路巡检；实践应用
1无人机控制技术
1.1多余度飞控系统
对于飞控计算机硬件而言，其主要是由电子器件构成，同时，飞控领域在发展过程中也有效地应用了集成电路。然而，由于当下元器件制造行业内工艺制造水平不高，降低了元器件的制造质量和可靠性，同时，如果依然采用传统的设计方法，那么就无法满足当下系统的要求，会降低飞控系统使用的可靠性。因此，行业内工作人员在不断探究中研发出了余度技术，该项技术主要能够提高飞控系统的可靠性，提升系统的故障容限，满足当下无人机的飞行需求，主要利用两个或两个以上的同样部件或者系统，将部件与系统进行正确的协调，在协调过程中就能良好地完成同一个任务。此外，对于余度结构而言，其主要涉及二余度和三余度这两个方面，而且，余度技术主要是对硬件结构进行改进，从而提高飞控计算机系统的稳定性。随着科学技术的不断进步，飞控计算机性能和单机可靠性也在逐渐提高，同时，对于双余度结构而言，其在无人机小型化设计工作中得到了广泛的应用，降低了传统余度设计结构的体积，简化了结构的复杂性[2]。同时，双余度结构主要基于主从机制，降低了系统故障的覆盖率，从而产生权限分配不明、仲裁流程缺乏合理、公平性等缺点。因此，在设计无人机双余度飞控计算机时，要提高故障的覆盖率，才能加强飞控系统的稳定性和可靠性，发挥小型无人机设计工作的应用价值。
1.2 飞行控制方式
对于无人机飞行控制方式而言，其主要涉及人工控制方式和自主控制方式两个方面。人工控制方式是最基本的无人机控制方式，主要通过地面站来对无人机的飞行过程进行远程操控和管理，而自主控制方式是通过机载飞控计算机来完成，计算机与无人机之间通过通信链建立信号连接，通过传输相关的信号来对无人机的飞行荷载任务进行控制。此外，人工控制方式主要依赖无人机操控手，如果需要检测区域的环境较为复杂，那么系统一旦失去人工决策，或者无人机控制人员产生误判、误操作的情况，就会降低无人机飞行过程的安全性，容易引发飞行事故。利用自主控制方式来操控无人机会存在一些不确定性，主要涉及参数不确定、未动态建模、随机扰动、传感器测量装置噪声多、代理信息模式复杂等方面[3]。
2实践应用探究
2.1作业流程
目前无人机设备在线路巡检工作中的作业流程趋于统一化，具体包括以下步骤。第一，空域申报，工作人员在开展线路巡检工作的前一周，工作人员应对巡检空域的使用进行申报，申报内容包括飞行空域、飞行计划等，所申报的飞行区域应与其他空域的水平间距应超过20千米，垂直间距则应超过2000米（。第二，计划编制，工作人员可根据安质部门、运行单位、省调巡检对架空线路所提出的建议以及输电线路对无人机巡检工作的实际要求来确定巡检内容，包括全线、定点、定线等路线设定。第三，巡检准备，为了可以最大限度上确保巡检作业能够顺利完成，工作人员应在巡检之前做好充分地准备工作，如无人机设备检查。通信传输回路检查、机载巡检设备校验、控制模块检验、动力装置启动等等。第四，巡检执行，无人机技术在巡检过程中需严格按照《技术导则》《技术规程》等相关标准进行规范化操作。第五，巡检报告，在巡检时工作人员还应及时地对线路巡检相关的数据信息进行整理，为该输电电路后续的运行维护提供数据参考。
2.2巡检类型
2.2.1正常巡检
通常是指工作人员根据架空输电线路在运行过程中的实际序曲对其进行周期制的巡检作业，并对其开展红外成像或者可见光等巡检项目，具体巡检内容如巡检设备：导线、引流线。线夹、接续管、杆塔、绝缘子、附属设施等
可见光巡检：设备是否有断股、异物、断线、松动、损坏、螺栓松动、变形、自爆、闪落、污秽、缺失、地质灾害、植被生长、外破。
红外巡检：设备是否发热。
2.2.2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，需对其故障类型进行进一步明确［3］。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。
2.2.3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，符合鸟类筑巢要求，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。
2.2.4外破巡检
为了避免输电线路因车辆吊装、工程建设、市政修路、挖方取土等施工作业而受到破坏，导致输电线路无法进行正常运行，工作人员应定期利用无人机设备对输电线路的沿线区域进行外破巡检，为预防外破隐患提供影响参考，一旦发现异常情况应对施工企业进行及时沟通。
2.2.5山火巡检
随着退耕还林理念在国内各地的不断渗透，输电线路沿线的植被也随之增多，从生态环保的角度来看植被数量增多是利国利民的好事，但同时也在一定程度上增加了输电线路的防火压力。尤其对于一些容易发生山火的季节和地区，工作人员应合理地利用无人机设备对山区、森林等区段内的输电线路进行全方位的防山火巡检，显著降低山火对输电线路造成损害的概率。
2.2.6灾后巡检
当输电线路所属区段发生山体滑坡、水灾、泥石流、地震等不可控的自然灾害后，为了保障巡查人员的人身安全，工作人员可利用无人机设备第一时间进入受灾区域来完成相应的巡检工作，并对受灾线路的情况进行有效收集，为工作人员对灾后线路重建工作提供参考依据。
3结语
我们不可否认的是，无人机巡检已然成为输电线路项目中巡检作业未来的发展趋势。虽然现阶段人工巡检已然占据一席之地，但笔者相信随着无人机巡检技术的不断优化和提升，其一定能够逐渐代替人工巡检为输电线路的安全运行做出更大的贡献，为我国电力领域的长期发展添加助力，这也是每一位从事输电线路巡检作业工作人员的美好希冀。
参考文献
[1]邵瑰玮,刘壮,付晶,谈家英,陈怡,周立玮.架空输电线路无人机巡检技术研究进展[J].高电压技术,2020,46(01):14-22.
[2]万卷益,李宁,杨毅东,王校鹏.无人机技术在输电线路巡检工作中的应用及展望[J].工程建设与设计,2020(02):269-270.
[3]陈剑刚,姚璞,杨俊武,龙涛,何畏.无人机在架空输电线路巡检中的应用研究[J].湖南电力,2019,39(05):74-77.
[4]陈利明,刘伟东,李源源,杨鹤猛,武艺,杨丰恺,孔令宇,王淼.无人机系统在架空输电线路巡检业务中的应用[J].测绘通报,2017(S1):169-172.