张志
国网通用航空有限公司，北京市昌平区，102209
摘要： 伴随着电力系统规模的不断扩大，对输电线路的要求也不断提高，电网安全稳定运行的重要性日益突出。当前我国电力线路巡检主要是人工巡检，存在着效率低下、局限性大、人员生命安全得不到保障等问题。无人机具有体积小，携带方便，操作简单等优点，目前已初步应用于输电线的巡检。以超高压输电线路巡检为背景，对无人机安全技术的相关内容进行了研究。
关键词：特高压；输电线路；无人机；巡检
引言
随着科学技术的发展和研究的深入，无人机技术不断完善，被广泛应用于线路巡查中，而无人机在线路巡查中主要依靠人工操作控制。用无人机技术对我国电网工业高压输电线路进行巡检，在一定程度上弥补了人工巡检不足之处，可以随时掌握电网整体运行情况，保障输电线路安全。
1当前无人机的发展情况
无人机其控制方法主要是通过遥控设备和设定好的控制装置进行操作，无人操作，只需在无人飞行器上安装控制设备、定位设备、自动驾驶设备等等，就能跟踪定位，而数据传输是需要遥控人员来指挥的。无人机可以多次循环使用，节省时间和精力。应用无人机巡航输电线路是小型无人机巡航的主要应用方式。近年来，随着小型无人机的迅速发展，应用于线路巡逻的数量不断增加，特别是在一些地形复杂、巡逻队难以进入的地区，小型无人机的使用效果更佳。因为无人机成本低，操作简单，不容易发生故障，所以在输电线巡视时使用它，不仅可以缓解劳力紧张的情况，而且可以有效地提高巡视的效果，对电力企业的发展有积极的作用。
2传统人工巡检工作的弊端分析
人工巡检这种方式主要存在以下问题：一是人员安全没有保障。部分输电线路位于无人区，无手机信号，运维人员一旦进入，就与外界失去联系，如果发生事故，工作人员将面临生命危险。二是巡检效率特别低。输电线路通道环境复杂，输电线路经过的地区多山多林，运维人员在巡视时，经常会遇到翻山越岭的情况，巡视工作强度大，加上电网系统普遍缺员，线路运维人员压力极大，巡视线路的效率大大降低。巡检质量差，故障未及时排除。输电线人工巡检的工作周期很长，常常会出现第一个巡检周期没有结束，巡检的输电线又出现新的故障，输电线的故障也没有得到及时处理，加之巡检人员位于地面，很难发现输电线路瓶口以上的缺陷。
3无人机电力线路安全巡检系统
认识到使用无人机巡线的意义和价值，开发出一种特殊的无人机，使之能适应崎岖的地形，并具有地形适应性和信息感知的能力，使之达到预定的作业标准，获得相应的数据资料，才能使电力线路安全巡线的工作稳步推进。还应建立相应的信息处理平台，以便能够将无人机收集到的相关数据和相关资料综合起来，进行后期的分析、处理工作，从而达到预期的信息收集和使用效果。对有关输电线路的实时数据进行联机实时整理、分析，找出电力线路当前的相关状态，确定其位置及故障点，为检修工作提供辅助。巡检单位也应积极组织一些试验活动，通过无人机进行电力线路安全巡检试验，在无人机巡检工作的试验过程中，看是否能达到预期的工作标准，在工作效率和工作形式上是否还有什么地方需要改进，这样才能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，才能推动实际工作的开展。
4无人机巡检技术在高压输电线路中的具体应用
4.1无人机巡检高压输电线路技术的发展
无人驾驶飞机应用于输电线路巡检是一种发展的必然现象，根据实际应用，相关技术还有很大的发展空间，再结合一些先进技术，使巡检形成一个完整的系统，提高巡检效率。能在故障发生的第一时间，快速发现故障点的发生位置，并对故障进行检测。
安装在无人机内的陀螺稳定化可视监视器和红外成像设备，可对高压输电线路进行实时监控、检测、录像和巡检，并能克服复杂的地形地貌进行巡检，避免人工检查带来的危险，还可进一步提高输电线路的巡检效果，确保电网运行的稳定性和可靠性。完成了无人机综合设计和传输线快速检测系统的优化，实现了无人机在自主悬停状态下，既能通过地面站的高清视频对线路进行检查，又能保持手动模式，还能按照既定路线进行自主导航飞行和巡航。
4.2采集输电线路信息
在实际的巡线作业中，采用无人机巡线，最常见的功能是对输电线路进行信息采集。巡逻人员通过地面控制系统对无人机进行控制，借助无人机携带的图像或视频采集设备，借助信息传输技术，可以直接在地面上获取高海拔地区的信息。巡检员可以利用无人机技术对输电线路进行自动、多线并行巡检员，减少人工巡检员的工作量；同时，利用无人机采集的高空作业信息，可以防止巡检员在巡检工作中受到安全威胁，并能更好地从高空作业现场巡检。目前无人驾驶技术在输电线路巡线中的应用，高空信息采集是最基本也是最重要的一部分，采集高空信息有助于更好地了解输电线路的实际情况，减少人工巡线工作量，提高人员安全性。
4.3与人工巡检相结合以优化巡检
目前，无人机技术在输电线路巡检中的应用仍处于起步阶段，需要与人工巡检相结合。其原因在于无人机的可遥控范围较小，飞行时间较短，不能实现全自动、智能化的巡检，特别是对于一些故障和特殊的巡检任务，无人机技术更不能完全胜任。巡检员一方面可以借助无人机技术减轻自己的工作量，依靠无人机完成在复杂的地面环境中的线路巡检工作；另一方面，安检人员需要在无人机巡检的基础上，结合人工巡检，优化巡检线路，针对无人机巡检中遇到困难的地方，亲自进行人工巡检。如此，才能充分优化输电线路巡检工作，为线路的安全、正常运行提供基础保障。
4.4查找雷击故障点
就故障巡检而言，目前无人机技术主要用于寻找雷击故障点。其原因在于雷击失败后，横担侧和导线侧的绝缘子常常有最明显的烧伤现象。手动巡检模式下，由于巡检员是在地面上进行巡检的，在视野受限的情况下，很难发现烧伤痕迹。即使在巡检人员登检时，也很难发现杆塔侧的绝缘子或金具外面的烧痕，从而导致实际巡检质量和效率偏低。而且无人驾驶飞机在高空进行巡检，巡检者通过地面控制系统接收到高空采集到的图像或视频信息，能及时、准确地发现烧伤痕迹，从而快速发现雷击故障点。另外，运用无人驾驶技术进行雷击故障点查找，可以充分避免登检行为带来的人身安全风险。
4.5对特殊位置进行巡检
无人机技术可以在一些特种巡检工作中充分发挥作用。其中，地线、线路挂点金具、绝缘子串销钉、常见故障点等，都是这项技术可以有效应用的特殊部位。
4.6无人机巡检输电线路技术的应用前景
随着无人机技术的成熟，其遥控范围将会扩大，飞行时间将会延长，同时可以携带更加智能的信息设备，这将会进一步减少人工巡检工作量，并会大大提高巡检质量和效率。此外，无人驾驶飞机技术在输电线路巡检中的应用还具有成本低、维护资金少、安全性高、不受复杂地形影响等优点，可以进一步替代人工巡检。
结束语
总而言之，特高压输电线路是电力传输的基础，特高压输电线路的巡检是一项强度大、要求高的工作，不仅关系到企业的经济效益，而且关系到人民群众的用电安全。所以要求员工一定要细心。长时间的巡视工作中，电力人员高强度的工作难免会出现一些巡视质量不合格的情况，因此应用无人机对特高压输电线进行巡视，不仅能有效提高巡视效率，而且能及时发现存在的隐患，对供电安全具有不可替代的作用。
参考文献：
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