无人机巡检输电线路技术的应用和分析

无人机巡检输电线路技术的应用和分析

凌永鹏

关键词：无人机；巡检；输电线路；应用分析

1引言

电网的正常运行，需要经常对输电线路巡查检修，以便提前发现输电设备的故障和缺陷，提前排除线路通道的外部安全隐患，防止设备发生重大故障，影响电网的稳定性和安全性。现如今电网发展迅速，必须寻求新的方法解决巡检问题，而无人机巡检技术已经逐渐成熟，目前已经开始在电网及其他领域投入使用。

2技术要素

无人机对输电线路的巡检使用四旋翼无人机和遥控直升机居多，四旋翼无人机一般由地面站和无人机两部分。顾名思义，四旋翼无人机是由四个对称分布的旋翼组成的气动布局，如图所示，它的悬停和起降功能性较好，比较适合航拍和巡检，它可以携带无线微型高分辨率图像的采集设备和无线传输设备等其他巡检所需设备，可以通过这些专用设备收集高清图片和视频，锁定需要的输电线路图像，将其远程传输给地面计算机设备。遥控直升机较为复杂，它主要由地面摄像监视与操控系统、影像采集传输设备、减震悬挂设备、遥控直升机本体等，遥控直升机能够在飞行过程中拍摄到所需的输电线路图像，然后通过无线传输设备将所得信息传回地面操控系统，工作人员通过所得信息和图像判断输电线路运行状况，识别故障。

过去的输电线路对人工需求量大，工作效率低，成本高，而无人机巡检技术通过航拍和GPS定位系统对输电线路进行全线检查和重点筛查，这种全自控方式成本相对低廉，风险小，最重要的是效率高，减少了工作人员的压力。无人机的设计是模块化的形式，某一部件的损坏更换比较简单，维护和维修相对简单，价格也不高，它的分量轻，不易发生故障，其在无人机巡检技术中应用范围极广。无人机在输电线路的巡检工作中，的应用主要包括常规应用和故障应用、特殊应用。输电线路的定期检查，对输电线路的整体监控，对输电线路的地形的勘测等都属于常规应用；对于出现故障的部位进行全面跟踪检查，跟进维修过程，对故障进行实时定位，保证线路维修高速进行属于故障应用。当输电线路出现一些非常规状态时，也需要无人机跟进监控，这种现象称之为特殊应用。

3输电线路巡检内容

输电线路的巡检工作内容多，工作比较复杂，传统的巡检耗费了大量的人力物力，仍然无法及时发现故障并进行抢修，影响了人们正常的生活和工作，无人机巡检技术的出现大大改观了这一现象。无人机输电线路的巡检工作主要针对本体线路、电力设备、其他附属设施及其线路环境状况。无人机巡检能够随时掌握输电线路的运行状态，提前发现输电线路运行中出现的故障情况及故障部位，达到维修维护的目的，使输电线路正常运转。无人机巡检工作需要正常的周期性巡检，对易发生故障部位需要重点关注，对一些特殊情况也需要做好巡视工作。传统的巡检一般都是人工地面巡视的方式，只有发生故障才会重点巡查，有一定的盲区和风险。对于输电线路的区别当以不同的方式对待，也并非只有无人机方式或者人工方式，可以几种方式并行，满足电网的发展需求。不合适的巡检只会造成资源的浪费以及输电线路的故障隐患，无法保证输电线路的稳定和安全供电。

4输电线路无人机巡检的优势和不足

4.1无人机巡检的优势

无人机的巡视工作采用的是自主导航和自主悬停，具有高度智能性，在遭遇输电线路时可以自动悬停，避免碰撞造成损坏，它一般不受恶劣天气影响，具有很高的自主性，也保护了巡检人员的生命安全，避免人为危险作业和巡检工作。无人机可以自由选择自驾或者手动模式，可以通过控制无人机的悬停拍摄高清线路视频传回地面设备，可以提前设置路线，使其按照预设轨道飞行和拍摄，检查特定线路。

4.2无人机巡检的不足

无人机体积较小，蓄电量有限，续航能力也就比较差，这非常不利于巡航工作及长时间巡视作业，一般不能令其飞行过长距离，只能在一定范围内进行巡查工作，要及时补充电量，这对巡检工作的局限性比较大。无人机只能进行图像采集，无法对图像进行分析，只能通过返回地面设备再做分析，徒增工作压力。

5无人机巡检输电线路技术的应用与分析

无人机巡检技术能够快速找出故障点，将故障信息返回地面设备，分析出故障原因后及时抢修，为电网的事故分析和处理提供可靠技术保障，减少操作人员的危险作业，无人机可携带高清设备进行高空巡检，还可以多角度拍摄，有利于巡检工作的开展。

5.1无人机技术应用

无人机的高空巡检和多角度拍摄是人力巡检很难达到的，弥补了传统巡检的不足，减轻了工作人员高空作业的强度、减少了危险。尤其是恶劣的天气，输电线路极易发生故障，而高空作业极其危险，无人机可以代替人工登杆巡检，效率又高又安全，使电力系统运行更加可靠。

5.2无人机技术应用前景

无人机技术不止用在输电线路的巡检工作中，在其他领域也有广泛的应用。它能够高效的检查高压输电线路的故障，进行空中巡查，有效的减少人工高空检查。它能够清晰的拍摄所需部位全方位高清图像，为地面技术人员提供可靠分析数据。无人机技术成本低廉，维修维护简单，这些都增加了它的应用领域，在面对复杂的环境时，他能够帮助得到清晰图像，判断拍摄位置具体情况，有效的解决了人工工作的缺陷问题。

6结束语

无人机巡检输电线路的应用，有效的解决了传统人工巡检的局限性，发现了人工巡查较难发现的问题，帮助解决人工巡检的高强度和危险性现象，能够更早发现输电线路存在的隐患，保证故障及时得到维修和处理，使输电线路运行更为可靠，保证输电线路正常供电，大大提高了输电线路的安全性。

参考文献

[1]赵晋鲁.输电线路无人机巡检路径规划研究及应用分析[J].经营管理者.2015（07）.

[2]李柯纯.无人机在巡检输电线路的应用探讨[J].中国科技投资.2014（19）.