电力输电线路巡检中无人机的应用

电力输电线路巡检中无人机的应用

冼世平

广东电网有限责任公司佛山供电局输电管理所， 广东 佛山 528200

【摘要】近年来，人们对电力需求的不断增长，使电力基础设施建设规模不断扩大，输电线路也变得越来越错综复杂，这大大增加了电力巡检人员的工作强度。为了满足人们的电力需求，传输线的数量不断增加，分布范围越来越广。为了确保正常供电，必须及时维修或更换出现问题的传输线，因此确保输电线路检查工作的效率非常重要。无人机在输电线路检查工作中具有很大的应用优势，检查人员可以通过无人机检查输电线路的故障，显著减少了塔架攀登高空作业，有效地减少了工作量。

【关键词】电力；输电线路；无人机

1无人机检查的优缺点

将无人机设备应用于电网输电线路检查可以有效改变以往效率低下和人力资源浪费的问题。目前，无人机检查处于发展的初级阶段，在实际应用中仍然存在一些弊端。一方面，无人机设备的体积小和电容量低，缩短了检查时间，且难以用于远距离传输线检查。另一方面，无人机设备的远程控制范围小，存在距离限制，且系统相对便宜，因此不能自动识别传输线的缺陷。

但是，与传统的手动检查方法相比，使用无人机检查传输线具有一定的优势。首先，无人机设备的基础是自主悬停技术和自定义导航技术，可以防止与传输线碰撞，并提高检查的安全性。其次，它可以有效地分析恶劣天气下输电线路中出现的问题，并找出发生问题的地方，以快速解决问题并恢复电路系统。最后，无人机设备分为两种类型———手动和自动驾驶，使用时可以根据需要选择合适的类型。在某些应用中，两种操作方法都可以减少人员的使用，这也提高了检查的速度和电力公司的经济效益。

2无人机在输电线路人工检查中的应用

2.1适用于传输线的全方位检查

在输电线路检查中，无人机具有很大的应用优势。高性能无人机的硬件包括地面站和漂浮在无人机空中部分的两个组件。可以配备可见光摄像头，该可见光摄像头可以在各个方向拍摄电力传输线，并通过系统的模拟信号传输和无线通信模块将捕获的图像转换为视频。通过专业软件，检查人员可以实时查看无人机捕获的图像，并根据无人机捕获的图像判断传输线的运行状态。此外，面对特殊的线路检查要求，检查人员可以使用遥控器控制无人机，从而使无人机避开障碍物并更快地找到故障位置。此外，还可以灵活地调整安装在无人机上的可见光摄像机的焦距。检查人员可以通过遥控器调整无人机的焦距，使目标位置更清晰。检无人机采用多功能转换头进行输电线路检查，可以通过更换人员有效地完成检查，显著降低了检查人员的工作强度，有效规避了安全隐患。

2.2适用于清除传输线上的异物

传输线中经常有异物，如果不及时清除异物，将有可能导致传输线击穿和触电。为了避免上述问题，检查人员经常不得不手动清除异物，这极大地增加了检查人员的安全风险，并且清除异物所需的时间较长。无人机在去除传输线中的异物方面发挥了重要作用，当使用无人机去除传输线中的异物时，传统的方法是将两个激光携带到无人机的空中，坡度管模块通过聚光效果燃烧异物。考虑到从激光二极管模块发射的激光是平行的，需要使用凸透镜聚焦光，并且需要使光散焦。在准确燃烧异物的过程中，检查人员必须确保无人机与周围的充电设备保持一定距离，并且异物会在风的作用下晃动，这种使用无人机去除异物的方法较困难，并且去除异物的效率低，需要改进。将电动水平仪、激光模块和控制模块安装在多旋翼无人机上，检查人员可以通过云台摄像机观察异物的位置，可以对无人机进行调整，使激光模块的焦点对准异物的位置，接着检查人员可以使用GPRS远程控制继电器打开激光模块的电源，该模块可以快速燃烧异物，并快速去除传输线中的异物。

2.3适用于检测输电线路隐患缺陷

无人机在输电线路故障的检测中起着重要的作用，无人机主要有三种检查方法。第一，通过雷达检测错误；第二，通过视频检测错误；第三，使用红外检测错误。雷达检测可以提高对传输线的定量测量精度，雷达测距装置可以准确地测量传输线与周围障碍物之间的距离，为维护和安装提供参考。在目视检查中，检查人员可以通过安装在无人机上的摄像机拍摄传输线，并通过通信模块将航拍照片或视频传输到地面站的计算机。检查人员可以借助专业软件分析传输线的实时运行。红外线检测技术利用红外线帮助检查人员进行图像分析，适用于肉眼无法识别的线缺陷检查，在线金属缺陷检测中具有很高的应用价值。对各种检测方法进行实际应用，主要有以下几个方面：（1）雷达检测对应的是安全距离类的隐患缺陷（树障、交叉跨越、违章建筑等安全距离不足的外部隐患，带电导线与杆塔横担安全距离不足的本体缺陷）；（2）红外检测对应于线路金具异常发热缺陷（包括各种接续金具接触不良、复合绝缘子缺陷等）；（3）视频检测则多用于故障巡视中查找导线的放电点。

（1）无人机设备接近航迹检查措施。通过使无人机设备接近传输线进行检查来操作设备时，通常使用两种飞行方法。一是固定高度飞行方法。使用这种方法时，应先选择合适的起飞点和着陆点，无人机必须准确定位起飞点并设置起飞高度。接着，需检查设备的起飞路径，然后执行检查和悬停摄影。使用这种接线检查方法，所有操作参数都是固定值，可以显著减少操作错误。二是对角线飞行方法。这种路线选择方法能准确地找到无人机设备，直接从车站起飞，对角飞行，然后逐渐接近检查路线。

（2）无人机检查航线规划。在使用无人机设备检查之前，有必要规划路线。常见路径包括三角形路径和直线路径。其中，三角路径更适合无人机设备起飞地点的水平输出线，且齿轮距离较大，使无人机设备难以进入传输线的保护区域，且不会影响飞行。但是，如果将这些路线计划方法用于实际生产线检查工作，则会增加设备控制的难度。对此，操作员必须精通设备控制技术，并能够作出准确的判断和调整。

3结语

综上所述，为了确保电力的正常供应，就必须要对这些输电线路进行及时的修复或更换，因此，确保电力输电线路的巡检工作的高效性是非常重要的。无人机在电力输电线路巡检工作中有着巨大的应用优势，其能够有效代替人来进行电力输电线路巡检，使巡检人员能够通过无人机来检查输电输线的故障情况，从而大大减少了登塔高空作业，有效减轻了巡检人员的工作强度。

参考文献

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