（中国南方电网超高压输电公司柳州局）
摘要：超高压输电线路的巡检工作是非常重要的一个工作。但是通过人工检查会有劳动强大大、费时费力等缺点。无人机作为近年新兴的技术之一，已经在消防、农业等领域得到广泛的使用。国家电网也在全力将无人机技术应哟呵你给到输电线路的巡检工作中。本文对多旋翼无人机进行了介绍，尤其是对多旋翼无人机在高压输电线路中巡检的优点进行了分析，并且对多旋翼无人机在高压线路巡检中的工作准备、数据处理等进行了分析。
关键词：多旋翼无人机；高压输电线路巡检；应用
线路检查是日常对输电线路检查和维护以及进行状态检修的一项重要的工作。为了确保检修正常进行，有必要使用技术水平更高的无人机检查代替以前的手动检查。这将改善检查工作，提高科技水平巡检工作具有重要作用和意义。
一、无人机概述
无人机（UAV）是一种无线电遥控器无人驾驶飞机，由设备或自己的程序控制装置操作。用于输电线路巡逻无人机主要包括以下三类：
（1）固定翼无人机：飞行速度非常快，可以达到100至200km/h，持续飞行时间长，主要适用于检查传输线的整体状态，例如通道状况，违规情况建筑物和高大的树木也可以用于灾后紧急评估，为救灾提供第一手的场所数据。但是，固定翼无人机无法悬停，通常沿线方向和路线巡逻比较快，位于直线上方，可以根据实际需要降低飞行速度和高度。
（2）无人直升机：与固定翼无人飞行器相比，无人直升机可以挂在固定点停下来，起飞并着陆，但是电池寿命相对较短并且速度很慢（小于100km/h），不适合长途巡逻。但是，与多旋翼无人机相比，其承重优势显而易见，可以采取携带更多的检查设备，可以对航线进行更全面的检查，但是飞行操作难度更大、困难，携带和维护不便。
（3）多旋翼无人机：具有灵活的飞行机动特点，操作简单，重量轻，结构简单，依靠无线电遥控飞行，抗阵风能力强。通常在已确定的故障部分，使用多旋翼无人机查找故障段，并以低速和定点收集图像信息，以进行技术分析员工分析使制定维护计划变得容易。
二、多旋翼无人机巡检特点
目前应用于输电线路巡视的无人机多数采用锂电池作为动力电源，由于电池技术上的限制，导致无人机飞行时间较短，在空载、气象条件良好情况下，能支持飞行30 分钟左右，但在搭载设备、有风时，只能支持飞行20 分钟左右。为了提高多旋翼无人机巡线效率和安全性，针对不同的巡视对象和巡检部位，在开展巡视前应制定科学合理的拍摄飞行路径和拍摄部位，严格落实安全飞行管控措施。结合现场实际情况、地理环境和气象状况，寻找最佳巡检路径，并根据拍摄需求，采取不同的飞行模式。根据不同的杆塔结构，制定合理的拍摄方位、飞行流程，形成完整的拍摄流程，对各相导线、绝缘子串及金具等设备进行多角度拍摄，避免巡视死角，及时发现缺陷，保证电网稳定运行。
对输电线路杆塔进行巡检时，宜以5m/s 速度到达铁塔附近20m 左右位置后（根据电压等级来确定安全距离），缓慢接近目标，当到达拍摄位置时，采用悬停模式，按照指定的方案，由任务手操作云台，利用机载设备对目标进行实时检查及图像收集。
三、多旋翼无人机巡检作业的方法
因受电池容量等自身因素的影响和限制，目前很多旋翼无人机有效巡航时间不超过20min，多在15～20min 范围内。所以为进一步提高其作业效率，在有限的时间内完成更多巡检任务，应对飞行巡检线路进行优化，综合考虑和设备之间的安全距离，对于不同的待巡检线路，分析并制定出最佳的巡检飞行线路。通常情况下，对单基塔而言，其巡检需要从拍摄近景照片开始，然后逐个巡视杆塔上的各个部位，以正确的顺序至另外一个相的同一部位，以此形成一个完整的闭环流程。必须对线路上的所有设备都进行检查和排查，包括防雷部位、金具和绝缘子，避免遗漏。对于线路上不同的部位，应严格执行相关标准和控制措施，同时根据不同的飞行任务，将角度调整至最佳的状态，以此更好的进行检查。
在巡检作业过程中，应先以7～8m/s 的飞行速度接近待检测线路，当与待检测线路之间的距离为30m时，将飞行速度放慢，缓慢向待检测线路靠近。在整个过程中，应对无人机上搭载的相机角度进行调整，使其始终保持水平，以便准确判断无人机具体位置，再以实际的作业要求为依据，使无人机稳定悬停于最佳角度，最后通过对云台的控制，由无人机上搭载的相机以最佳角度对线路进行检查和拍照。
四、多旋翼无人机巡检作业流程
（一）准备阶段
无人机巡视作业前，应充分做好资料收集工作（巡视区域地形、天气状况等），了解巡视区域内大致地形地貌，机场、军事禁飞区等重要设施情况，获取巡视输电线路杆塔坐标和高度。做好现场安全管控措施，编制飞行安全管控方案和应急方案。设计好飞行高度、巡视范围。对无人机本体及其配套设备做好航前检查。
（二）实施阶段
准备工作完成后进入实施阶段，在此阶段，操控手、程控手和任务手应各司其职，严格按照作业规范开展工作，保证人身、设备安全。飞控手和程控手应相互沟通，保证无人机、拍摄数据的稳定性和安全性，做好无人机回收。
（三）数据处理阶段
目前，无人机采集的图像信息，一般通过人工分析，即通过工作人员对图片进行分析，以此来确定杆塔线路存在的缺陷和隐患。然而，在无人机图片采集的过程中，会受到多方面原因影响，如雾天、阴天等天气因素，这些都会造成采集的图片出现不同程度的影响。目前国家电网公司浙江电力公司应用无人机搭载SAR 雷达已开展试点线路巡视，验证了可在大雾环境下对导线断线进行巡视。为加强无人机巡检效率，针对无人机图像处理系统的程序需要尽快应用。通过对图像进行去噪、去模糊等处理，使图像更为清楚。或是增强无人机云台系统的稳定性，提升机身稳定性。目前南京开悦无人机使用三轴陀螺技术稳定云台，该技术可主动抵消飞行带来的抖动、让无人机在高空可保证图片的清晰度。
五、结语
传统的输电线路多事人工检查方法，这样不仅工作量大，而且条件艰苦；检查周期长；再有每个人员的技能水平和检查角度不同，很容易造成遗漏，很难保证检查质量。将无人机用于巡逻不仅可以减轻了输电线路工作人员的劳动强度，提高了检查的质量和效率。多旋翼无人机巡检方法作为一种新型检查方法，是对人工检查的有力补充，因此人工和无人机协调检查，以进一步改善高压输电线路的安全管理和控制。
参考文献：
[1]孙宏彪，石荣辉，曾灵聪.多旋翼无人机在超高压输电线路巡线技术的应用[J].科技创新与应用，2016，32：208.
[2]吴宇.分析旋翼无人机应用于高压输电线路的巡检[J].电力讯息，2018，11：169.