电力线路巡视中无人机技术的应用研究

电力线路巡视中无人机技术的应用研究

张李宇

国网湖南省电力有限公司张家界供电分公司 湖南张家界 427000

摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。随着最近几年电网的迅速发展，输电线路网架结构不断增加，电力线路的巡视工作受到电力供电单位的高度重视，并且研发出诸多电力线路巡视技术，有效解决了传统电力线路巡视工作中存在的困难和阻碍，提高电力线路巡视工作的效率和质量。本文就电力线路巡视中无人机技术的应用展开探讨。

关键词：电力；线路巡视；无人机；技术应用

引言

在我国当前的电力企业建设中，由于其供电负荷的逐渐增大，对于线路巡视工作的开展也越来越重视，借助线路巡视工作开展中的无人机技术应用能够提升电力系统巡视效果，提升电力企业供电能力。但是由于在无人机线路巡视中还存在着很多的问题，需要将其技术应用和具体的线路巡视技术应用进行分析，确保在线路巡视技术的应用分析中，能够为无人机技术应用和电力线路巡视工作开展结合提供保障，促进电力企业供电运行能力科学发展。

1人机在电力系统中输电线路的巡视的重要性

电力系统通过采用无人机来巡视输电线路，可产生显著意义。第一，电力部门无需投入较高的巡检成本，在巡检过程中，只需动用小部分人力、物力，巡检期间需应用各种重机械，还需对一些部件零件进行巡检。然而，人工巡检所涉及的范围比较广，必须用到较长的高空架线，因此人工巡检将产生较高的费用。工程企业为了获取更大的盈利空间，尽可能将消耗降到最低，以此提高巡检效率。无人机的一小时可达到30公里的巡线路程，飞行架次超过4个时，等于三十位巡线员完成当日工作，地理环境不会对其造成影响。相较于人为巡检，无人机有效缩短了工作时间。无人机所取得的巡查结果可经得起验证，且其比较客观，出现任何问题，相关部门会按照相关标准，认真排查输电线路出现的问题。此外，无人机可对线路通道周围的树木以及建筑进行定期排查，看其是否出现违章现象，以此保证输电通道足够安全。可以说，无人机巡视的应用，使得巡视效率变得更高，且输电线路也拥有更好的质量，可防止恶劣环境对线路巡视工作造成影响。无人机巡视更加全面，能够从多个角度对线路进行巡视。由此可见，必须深入研究电力系统，寻找有利于巡视输电线路的更好方法，首当其冲的便是无人机巡视。它可以准确排查出线路故障，若出现雷击故障，无人机可在高空设置相应的查找点，由此便可知道放电位置，这大大降低了安全风险，而人工巡视只能利用望远镜进行排查。经历了长时间的巡视，人们难免在心理上有所排斥，这大大降低了巡视质量。无人机巡视则避免了这一问题的出现，它可以实现巡视效率的提高，同时还能提升当前的巡视质量，使劳动强度被大大降低。

2无人机技术具有的优势和应注意的问题

电力线路中采用无人飞行器巡检时，主要具有以下两项优势：一是不受地理环境和自然环境等外界因素的制约。由于很多电力线路都在室外，一旦遇上雨雪等自然天气时，人工将无法完成一些巡视工作，而无人飞行机就可以避免这些不利的因素，减少因巡检而造成的意外和伤害；二是无人飞行器系统中具有的光学吊舱任务可以及早发现现行的线路网系统中存在的各种隐患，因此无人机技术非常受电力系统的欢迎。使用无人机设备应当注意以下两点事项：一是不能全面识别各种线路问题。当前，由于受技术因素等多方面的限制，在使用无人机进行线路巡视时，无人机只能对线路中出现的一些普遍问题进行快速识别，还无法做到对整个电力线路出现的安全隐患进行全面的识别；二是使用无人机拍摄图片时，需要花费很高的成本和时间。目前，无人机设备能够达到的效果是，必须与线路保持40米以内的距离才能够拍摄出比较清晰的录像，一旦距离很近的话，就需要配置比较高的设备才能达到相应的效果，这无疑增加了电力线路巡视的成本和时间。

3无人机巡视技术的系统分析

3.1设备系统

无人机一定会应用到巡视设备，其主要包含了数据采集、飞行这两个控制系统:飞行控制通常会应用到舵机控制器以及气压高度计，包括专色测量仪以及数字罗盘，当然也包括遥控接收机、加速度计在内，它具有数据传输功能，还可用于交换电台、计算机的各种数据;数据采集系统的组成结构可分为:增稳器、热像仪，还包括可见光相机、存储器在内，它主要利用无线通讯模块，由此实现与计算机的数据交换功能。

3.2图像传输技术

图像传输技术作为无人机技术当中非常重要的技术环节，在线路巡视过程中需要将所收集的图像信息直接传输到终端系统内部来进行处理，因此必须要保证无人机收集的图像信息更加清晰，以此来充分发挥出无人机技术的整体使用效果。根据无人机技术的整体使用工作要求，将图像传输技术和无人机技术进行有效融合，比如可以将高清摄像机设备和无人机设备之间直接进行联合，保证在电力线路巡视过程中可以拍摄更加清晰的巡视工作照片，或者通过摄像机来记录线路巡视过程中的重要影像信息，直接传输到终端系统当中，为工作人员的分析工作提供出详细的图像和图片信息，有效保证电力线路巡视工作的整体质量和效果。当供电线路产生故障问题时，通过无人机拍摄所获取的图像，可以准确判断故障产生的具体类型以及原因，方便电力维修工作人员进行进一步的检查和处理，整体的巡视工作质量得到了明显提高。

4电力线路巡视中无人机技术的应用

4.1无人机飞行模式

无人机技术应用在电力线路巡视工作中，其技术应用中应该注重对无人机飞行模式应用分析，只有保障了其飞行模式的应用中能够按照线路巡视工作开展的需求，进行对应的线路巡视工作，才能提升整体线路巡视效果。整个无人机飞行模式应用中，具有以下几种组合模式：一是采用固定翼无人机模式，这种无人机模式应用适用于大范围巡线工作；二是采用地面中继无人机模式，在这种模式的应用中，能够按照对应巡线工作开展中的需求，进行对应区域内的小范围巡线工作开展；三是空中无人机模式，这种模式的应用中，无人机应用能够在空中进行高空范围内的线路运行巡检；四是空中中继模式，这种无人机的应用中，其采用的是空中中继模式，借助这种模式能够为巡线中的数据记录奠定基础。

4.2无人机电力巡视中躲避障碍物

因为无人机设备在电力线路巡视过程中起到了显著的作用，但是无人机设备运用到电力线路巡视过程中还是要面对较多的环境要素，其中存在着较多的艰难险阻，要清理无人机设备巡线过程中的障碍物，那么巡线人员要根据无人机巡线技术的运用特点，把无人机障碍巡线工作中躲避手段整合成一套系统，然后有效地运用到电力线路的巡视过程中，这样就可以帮助无人机设备更好地躲避障碍物。另外红外线感光系统在整个系统中起到了重要作用，如果检测到障碍物的光源有所变化，此时系统就会发出信号，从而强迫无人机改变之前的路线。

结语

在电力线路的巡视工作中，对无人机技术的应用所表现出的巡视工作效果非常明显，有效解决传统线路巡视工作过程中存在的各种缺陷和问题，提高线路巡视工作的整体效率，为电力供电单位的后续供电工作开展打下良好的基础。

参考文献

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