无人机输电线路巡检技术研究

无人机输电线路巡检技术研究

金明

国网湖北送变电工程有限公司 湖北 430061

摘要:近几年来，国家电网有限公司在召开科技创新大会的时候，多次强调必须严格贯彻落实新跨越行动规划，并且及时采取创新驱动发展的相关措施，为电网的顺利进行打下良好基础。随着时代的不断进步。在进行创新发展的过程中，无人机巡检变的非常重要，并且其凭借自身的优势被广泛应用于电力系统的各个环节中，促使电力输电线路巡视工作质量与效率得到大幅度提升。这篇文章主要结合无人机巡检系统的构成和巡检作业的内容展开深入的研究与分析，从中找出存在的问题，并且根据这些问题给出相应的解决策略，希望能够为无人机输电线路巡检技术的不断革新贡献一份力量。

关键词:无人机 输电线路 巡检技术

引言:

现阶段，我国社会经济发展迅速，不仅用电负荷越来越多，而且电网规模也变得越来越大，因此确保系统能够安全稳定的运行是非常重要的。然而，现在所使用的输电线路仍然是通过传统的人工巡检完成的，这种模式不仅效率非常低，存在很大的局限性，对相关工作人员的安全、健康、生命埋下了很大的安全隐患，而且根本无法满足输电线路健康稳定发展的实际需要，所以采用智能化巡检是整个电网检修工作发展的必然趋势。众所周知，在所有的智能巡检过程中，无人机是最重要的一种方式，其具有很多的人工无法完成的功能，因此被广泛应用于电力行业的每一个部门中。

1、无人机巡检系统组成

众所周知，电力巡检无人机系统主要由三部分组成的，其中最重要的就是飞控系统与动力系统。

1.1 飞控系统

对于无人机而言，飞控系统的作用就相当于人的大脑，其最重要的任务就是确保无人机能够稳定飞行，把无人机的精准定位、悬停和自主飞行等功能变为现实。而在无人机飞控系统之中，多旋翼无人机飞控系统是最常见的，其通常由两部分组成，分别为机载装置与地面站。与多旋翼无人机相比，机载装置主要由分为四部分组成，其中最重要的一部分就是执行模块。

1.2 动力系统

对于无人机的动力系统而言，常见的系统主要有电动机驱动与内燃机驱动两种类型。其中，电动机驱动通常在精细化巡检过程中得到广泛应用。这一类型通常由四部分组成，其中无刷电机是电力驱动所有构成部分中最重要的，且主要用在多旋翼无人机上面，其最大的优势就是非常的灵活易操作。俗话说:人无完人，无刷电机也存在很多的不足之处，例如:续航的时间不长。而内燃机驱动主要被应用于固定翼无人机与直升机，其最大的优势正好与电动机驱动相反，不仅续航时间特别长，而且载重非常大，这种类型的动力系统主要用于通道巡检过程中。

2、无人机巡检作业流程

要想使得无人机巡检能够健康稳定的运行，那么做好以下两点工作是非常重要的:第一，严格落实巡检作业的前期准备工作；第二，把巡检工作执行好。

2.1 严格落实巡检作业的前期准备工作

2.1.1资料收集

在进行巡检作业的时候，必须把与巡检线路相关的设备、运行和自然环境等相关数据信息进行有效的收集整理，如此一来，相关工作人员不仅能够第一时间准确了解线路设备与通道的实际情况，而且也可以利用整理的相关资料，例如:明细表、线路图等等，实时检查所巡检线路设备的实际情况，从而准确把握巡检线路区段的具体地理位置以及环境状况。此外，利用地理信息系统，可以实现对巡检线路区域的准确定位；利用地图可以详细分析其所处位置的环境状况以及气候特点与变化信息。

2.1.2勘察现场

结合资料的最终查找结果，可以对巡检线路的不同区段进行现场勘察，通常情况下，需要进行现场勘察线路主要有三种类型，分别为:输电线路密集线路、跨越物特别多的线路、地形相当复杂的线路。而进行勘察的时候，需要做的勘察工作主要有三项:第一，确定起降点，在选择起降点的时候，最基本的要求就是四周足够空旷，且在整个航线范围中不可以出现比较高的建筑物、高山或者其他物体。对于规模较小的起降点而言，其面积大小必须控制在四平方米左右，而且此处的地面必须是平整的。第二，对现场的交跨距离进行严格测量，采用激光测距仪器，不仅把现场的上跨或者下穿的电力线路、通信线路或者树木等所有相关的跨越物体进行详细认真的测量，而且还要把被巡检线路的距离展开有效的测量。第三，将现场所测量的数据进行准确详细的记录，结合现场勘察的实际结果将勘察记录表填写完整，并且绘制出相应的现场地图，在地图中必须明确标出交跨的准确位置以及现场的地形环境等等。

2.1.3巡检工作票

要想提高无人机巡查的安全性与可靠性，那么国网公司必须要严格落实相关的记录工作，在进行无人机巡查作业的过程中，把相关数据记录准确，例如:巡检工作票、勘察单位以及无人机的使用记录清单等等。其中巡检工作票的主要用途是明确相关负责人、相关工作人员、巡查的实际范围大小、相关工作的基本要求、策略与工作周期的。

2.2巡检任务执行

2.2.1精细化巡检

采用多旋翼无人机可以进行精细化巡检，其不仅能够全面效巡视输电线路杆、通道和附近的一切建筑设施，而且还可以提高巡视效率。此外，多旋翼无人机能够有效弥补人工地面巡视的不足之处，利用多旋翼无人机可以第一时间发现螺栓、销钉等危险物品，从而把巡视工作做到更好。而巡检工作主要包括八大单元，其中输电线路杆塔、通道环境和接地装置这三个单元是最重要的。在实际的巡检过程中，结合线路的实际运行方式和相关的检查规范，从而选择出恰当的检查设备。此外，还需要对可见光与红外线等项目进行详细的检查。在进行可见光巡查的时候，主要对暴露在外面的存在的异常的状况展开巡查，例如:导线、金具以及通道走廊等等。而红外巡检主要是对出现发热问题的情况进行巡检，例如:导线接续管、绝缘子等等。

2.2.2通道巡检

要想能够随时准确把握线路通道环境的实时变化情况，那么就必须要加大对线路通道、四周环境、沿线交跨以及施工作业等实际情况的巡查力度。在进行线路通道环境巡视的时候，其主要巡视内容大约有六部分，其中道路桥梁与自然灾害是其最重要的两项内容。

2.3 巡检数据分析

之所以要进行巡检数据分析，其主要原因就是想借助于无人机所采集整理的图像和视频数据第一时间找出相关设备存在的问题，并且及时采取有效措施进行解决处理，从而避免不必要的损失。常见的设备问题主要包括效率设备自身的问题、附属设施存在的问题和一些外部存在的问题三种。那么是什么原因导致这些问题出现的呢？经研究发现，线路设备自身的问题主要是由线路自身的相关组成构件造成的，例如:导线、接地装置等等。附属设备出现的问题主要是由附加于线路上的相关标志牌和避雷针等引起的。而外部问题则是由于环境的变化而影响线路安全所造成的，例如:保护区内出现的违规建筑。

3、结语

综上所述，加强对无人机输电线路巡检技术的研究是非常有意义的。由于我国地大物博，地理环境错综复杂，且地势高低不平，使得线路巡检的作业的难度系数大幅度提升，传统的人工巡检模式根本无法与电力发展的实际需要相合，而无人机智能巡检正好可以弥补传统人工方式的不足。采用无人机智能巡检新模式，不仅使得检测效率大幅度提升，减少了人力、物力资源的支出与浪费，大大降低了电网运行成本与故障出现的频率，而且给相关工作人员的生命安全提供基础保障，为电网的健康可持续发展提供基础保障。

参考文献

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