摘要：现如今，超声波法是检测带电设备局部放电情况的有效方法之一，其中有局放信号的测量、外界干扰的排除、信号波形的分析等几部分。利用超声波传感器检测带电设备内部局部放电的超声波信号，并通过分析波形判断是否有局部放电发生的技术手段，特别适用于现场在线检测。基于此，本文所阐述的新型配电线路巡检装置，通过搭载于无人机上，利用超声波检测技术，可有效检测与管理每条配电线路的运行情况，更好地解决带电线路的巡检问题，提高安全性、效率性与有效性。
关键词：无人机;远程超声;配电线路巡检装置;应用
引言
近几年来，我国配电网的距离以及线路数在社会经济的发展进步下都在不断增加，配电网的线路大多是位于野外位置，因而现场的环境以及气候条件都相对比较复杂，下述配电网设备在野外长时间的运行下很容易会出现锈蚀或者是断股的问题：其一是配电网中的避雷设备；其二是配电网中所使用的导线；其三是绝缘子。为避免配电网设备出现问题，需要对配电网线路进行巡视检查，传统的巡视方式就是人工巡视模式，这种方式会浪费大量的人力物力，并且巡视配电网线路的工作效率不高、工作质量也难以得到有效保证。
1概述
1.1装置应用的重要意义
目前，我国对电力配网的检测还主要以人工巡检和定期预防性试验为主，在输配电架空设备的检测手段仍较缺乏，传统的人工检修存在缺乏科学性;影响供电的可靠性;检测技术手段滞后;缺乏对检测数据的深层次分析等缺陷。而本新型装置采用无人机搭载局放检测装置，可在带电状态下对配电线路进行绝缘缺陷问题的快速检测，提高工作的安全性、效率性与有效性，且模块少、拆卸方便且易携带。
1.2装置的技术优势
无人机架空配电巡线是一个复杂的体系，其中涵盖航空、遥感、通信、GIS、图像及信息处理系统等内容，并且还包括无人机控制技术、数据链通信技术、现代导航技术及高清图像获取处理技术等高精尖领域。从技术应用优势来看，现代无人机具备了高空远距作业、自动作业及高效作业的能力，在巡检过程中对地理环境的适应性强，并且通过超声诊断装置，能够实现快速、准确巡检，对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤等进行快速摄像和局放故障监测。因此，基于无人机搭载超声波检测技术装置，能够实现远程巡视与精确检测相结合，及时的发现缺陷并进行远程传输与记录，在第一时间进行问题的定性。
2无人机远程超声诊断配电线路巡检装置的实现及应用
2.1无人机巡检的关键技术分析
在配电网架空线路巡查工作中，无人机的应用前提是必须具备下述技术：其一是飞行控制技术，无人机作用的发挥必须具备以下功能，首先是GPS导航控制功能，其次是地理匹配功能，此外，还包括线路以及杆塔的跟踪控制功能，无人机在未来的发展方向是实现智能化和自动化；其二是无人机需要具备机体稳定技术，为保证无人机所拍摄地面杆塔航空影像具有比较高的分辨率，就必须保证无人机在巡查工作的过程中能够比较稳定的飞行，并且在安装一些摄像头等摄影系统的情况下也能够进行稳定的飞行；其三是无人机需要具备杆塔跟踪识别技术；其四是无人机需要具备快速对焦成像技术；其五是无人机需要具备测绘控制摄像曝光技术。只有具备了上述相关技术，才能够保证无人机在巡视工作中能够比较快速的生成下述物品的可视红外影像：其一是线路；其二是杆塔；其三是绝缘子；其四是周围环境等。
2.2无人机巡视功能的实现
无人机巡视配电网架空线需要具备飞行控制技术，满足配电网架空线路里程的要求，设定合适的遥控距离。还要具备北斗导航技术，能够自我定位、实时跟踪与地面控制平台保持通信。同时保持飞行平稳有利于无人机所搭载的高分辨率摄像头及时抓拍与拍摄高清晰度画面。
更重要的是，无人机能够快速识别杆塔、线路、绝缘子等架空线路相关设施，及时判断故障，并且能够针对危险故障发出警报通知，全程巡视过程需要录像，以便再次检查线路故障并且留存数据以便日后校对。
2.3无人机的通信模式
无人机巡视工作要求在配电网架空线路斜向上方并且始终时刻保持合适的距离匀速飞行，可以避免一些电线线路带来的电场、辐射、信号干扰等不良影响，同时为了满足无人机的超视距线路要求，必须全面使用中继转发通信模式。无人机的中继转发通信模式主要包括地面中继转发通信模式和空中中继转发通信模式，这两种模式的工作特点有所区别。地面中继转发通信模式的特点是中继设备置于杆塔上面，与其他模式相比成本比较低，但是需要考虑野外条件较为复杂的不良影响因素，而且在后期通信设备的维修与保养比较困难。空中中继转发通信模式是需要另外一架无人机搭载中继通信设备在空中保持飞行，可用于较为复杂的地形条件，并且通信设备的维护与保养比较容易，但这种模式的成本比较高，应用比较少。根据实际情况，采取两种模式有机结合的方式进行巡视。
2.4无人机的飞行及中继模式
在使用无人机进行实际配电网线路巡视工作的过程中，为有效减少影响其巡视效果的因素，通常会选择在高架线斜上方飞行。如果无人机的光学吊舱系统扫描视角比较良好的时候，无人机就可以进行单项飞行，进行巡检工作，从而有效提高巡视工作的效率。
除此之外，为了能够实现无人机线路巡视的超视距工作要求，就必须实现对中继转发通信模式的充分且合理应用。该种模式的主要内容包括以下几部分：其一是地面中级转发模式；其二是空中中级转发模式等。分析空中中继转发模式可以知道其优势主要表现为以下几点：一是巡检比较灵活；二是系统结构相对比较简单；三是维护工作相对比较便捷等。地面中继转发模式所具有的优势主要是成本相对比较低，同时，该模式也具备一定的缺点，主要包括：一是其工作的模式相对比较复杂，二是其运行以及维护等工作都具有一定的难度。
2.5装置的实践应用效果
(1)本装置中采用无人机搭载局放检测装置，通过控制无人机的飞行，悬停与定位，精准地对架空输电线路局部放电情况进行检测，并实时传输检测数据到监控中心的计算机上或者工作人员手持移动设备中，方便电力工作人员快速找到问题所在并及时做出解决措施，避免带来潜在的危害。
(2)本装置通过实时监测架空线路的温度，湿度，电气设备绝缘缺陷位置与现场状态图片，以及存在绝缘缺陷电气设备的地理位置等数据信息，可在带电状态下对配电线路进行设备绝缘老化、劣化快速诊断，便于进一步自动分析绝缘子缺陷严重程度并形成检验报告和存储记录;同时以杆塔为单位，建立相关数据库，为检修工作提供科学依据。
结语
综上所述，基于无人机远程超声诊断配电线路巡检装置，由超声波探测装置、无人机及管理软件构成，具有较好的技术应用优势，通过无人机预先规划的巡视线路，实现配电线路的自动巡检，解决了人工巡检过程中的地理、精准性及效率的问题，也避免了人工巡检过程中的人员安全风险。在实际应用过程中，基于无人机远程超声诊断配电线路巡检装置为当前的带电配电线路巡检提升了完美的解决方案，具有极大的应用及推广价值。
参考文献
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