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无人机巡检输电线路技术的应用分析郭俊慧

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：郭俊慧

[导读] 摘要：随着社会和时代的发展，当前我国的社会主义建设事业越来越好，国民经济水平也在不断的提升，不断发展的社会主义现代化事业以及不断提升的人民生活水平使得对于当前电力需求量越来越大，而电力企业体制改革也在不断的深入，供电企业开始不断的加强对输电线路的检测以及维修，不断的提升输电线路供电的安全性和稳定性。

        （国网山西省电力公司阳泉供电公司山西 045000）
        摘要：随着社会和时代的发展，当前我国的社会主义建设事业越来越好，国民经济水平也在不断的提升，不断发展的社会主义现代化事业以及不断提升的人民生活水平使得对于当前电力需求量越来越大，而电力企业体制改革也在不断的深入，供电企业开始不断的加强对输电线路的检测以及维修，不断的提升输电线路供电的安全性和稳定性。随着社会科学技术的发展，人们开始研究在输电线路巡检过程中采用无人机技术，无人机能够快速准确地对故障进行抢修和维护，保证电力系统能够正常的运行。
        关键词：无人机巡检；输电线路；技术分析
        当前形势下，电力企业的体制改革已取得了一定的成效，它的供电服务范围进一步延伸扩大，输电线路的分布也越来越广。由于地域间的自然环境的差异性，对于输电线路的日常巡检，采用人工方式已经无法再满足要求，采用无人机巡检可以在第一时间就发现故障的位置，而且也不会受到地形条件的影响，还可以实现多角度、全方位的检查巡视，能够从整体上掌握输电线路的运行状况，因此，它的应用对于电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
        1无人机设计以及研究分析
        1.1技术方面
        遥控直升机采用的是当前普通直升机的气动布局，一般是可以携带图像采集以及信息传输的设备，在飞行过程中可以将所看到的各种信息，通过一定的传输设备，将数据及时的传输到监控中心，这样就能够极大程度地提高输电线路的巡视工作效率。常用的四旋翼无人机的气动布局结果是四个旋翼相互对称分布，这样的结构具有非常良好的起降能力。此外，四旋翼无人机还装有减震云台和无线传输设备，能够在进行输电线路的巡检过程中，利用高分辨率的图像采集设备进行信息的采集和传输，将信息及时的传送到监控中心。
        1.2自身系统构成方面
        遥控式无人机的主要构成部分是遥控直升机的本体，因此，遥控直升机还包括了减震悬挂装置、信息采集装置、信息图片传输装置、地面图像生成以及操控系统等等。
        1.3无人机的功能分析
        使用遥控直升机进行输电线路的巡检工作，可以极大地减少工作流程，由人工进行操控，利用直升机进行数据和信息的采集，然后再利用信息传输设备及时的接收信息。使用四旋翼无人机巡检工作的流程是工作人员通过地面站进行引导遥控直升机进行数据的收集和整理，同时根据输电线路的辐射状况进行数据的采集和传输，具体来说主要可以分为以下几个步骤。首先，四旋翼无人机要停在特定空间位置，对地面上的输电线路进行相关的数据图像信息采集。第二，要通过四旋翼无人飞机的航向和减震云台对图像进行采集。第三，要根据人工操作发出的各种指令进行相关的控制，沿着输电线路进行飞行观测以及信息采集。
        1.4地面站的功能分析
        四旋翼无人飞机地面站的基本功能包括与四旋翼无人机进行协调和通信，对四旋翼无人机所采集的数据信息进行接收和整理，控制无人机的飞行状态和云台状态。
        1.5关键技术要点以及创新点分析
        使用无人机进行输电线路的巡检工作主要有以下几个创新点以及关键技术要点，首先，四旋翼无人机具有自主导航、自主飞行、自主悬停的特点，可以随时随地的对输电线路进行故障点的查找和监测，因此可以在此基础上构建一个完整的输电线路全过程立体式的巡检系统。第二，四旋翼无人机还有另外一个特点就是在巡检过程中能够保护输电线路，防止不必要的磕碰。同时，对于严重自然灾害下的输电线路起到一定的防护作用，比如经常遇到的大风、雷雨等天气。第三，地面实行的监控技术以及图像降噪技术在输电线路中巡检的应用，无人机所配备的可见光视频能够及时的将网络监测到的信息和图像传回到监控中心。

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第四，对四旋翼无人机一体化设计和输电线路的快速检测系统进行优化，能够有效解决流线型机身的碳纤维制作工艺的问题，进而不断提升旋翼的升力。最后，无人飞机具有自驾以及手动两种工作模式，在自主悬停的状态下无人机可以通过地面站的高清路线进行线路巡检，也可以保留手动的模式，按照人工制定的路线进行飞行和巡检。
        2无人机巡检输电线路技术应用
        2.1常规应用
        常规应用主要是指对输电线进行常规的巡检，供电公司的技术部门依照输电线路的巡检计划，对输电线路进行常规性和周期性的巡检。数据的收集、现场地形的优化探查以及线路走廊的实时监控这些都是日常巡检的主要内容。
        2.2雷击故障检查
        无人机巡检输电线路技术故障的应用，主要体现再对雷击故障点查找。根据调查结果显示，影响输电设备及线路安全的关键因素就是雷害，其中在输电线故障中由于雷击跳闸而引起各类故障占据了很大的比例。雷击最容易引起的故障时绝缘子的闪络放电，其后果就会导致绝缘子的导线挂点铁构件的融化堆积，绝缘子与其体表的釉层分离，网状裂纹会逐渐的布满玻璃体的外表，或者是烧伤其绝缘子，有些时候绝缘子的闪络会在表面上留下十分明显的烧伤痕迹。但是通常情况下，凭借肉眼是很难发现其金具和绝缘子串存在的问题，即使是使用人工登陆进行检查，也仍然存在着一定的盲区，而将无人机巡检输电技术应用到其中可以准确的找到其故障点的位置。
        2.3特殊、细微缺陷巡检
        特殊、细微缺陷巡检主要表现在，借助电力技术的参数对其电路的特殊区域和情况进行巡检，或者是一些区域中的杂物的处理及清除。于此同时，在有些时候无人机巡检输电线路技术的特殊应用，还要辅助相关工作人员对其电路工程放线，其主要的工作原理就是在无人机上配备陀螺稳定红外线成像仪设备以及可见监视器，对其输电线起到一定的检测作用和录像作用。
        3无人机的发展前景
        在日后的输电线路的巡检工作的过程中，无人机的发展前景主要可以概括为以下几点，第一，在高压输电线路的运行过程中，可以快速准确地利用先进的技术进行故障点的查询和寻找，并且对已经存在的可疑故障点进行一定的分析，提出切实可行的措施，对高压输电线路的平稳运行提供保障。第二，在输电线路具体的某个路段或局部设备中，可以迅速对故障进行巡检，不断的降低工作上的成本，具有较好的安全性和科学性。第三，使用无人机可以智能化定点悬停，操作简单，从而能够不断的降低人工巡检的任务量和时间，在短时间内最大程度地收获到更好的工作效果，尤其是在恶劣环境下的输电线路的巡检工作的过程中优势会更为明显。第四，无人机本身所具有的陀螺稳定可见监视器以及红外线成像仪设备，能够对输电线路起到一定的路线和检测作用，实现现代化的自动巡检，同时还能够有效的解决因为地形原因造成的巡视困难的问题，提高运行的质量。
        4结束语
        电力企业在现代社会的发展过程中发挥着重要的作用，是国民经济能够健康的稳定的运行的保障，对于其运行状态的巡检工作具有非常重要的意义。在科技的推动下，无人机技术应用于输电线路中的巡检，可以大大的提高输电线路的效率和质量，使其运行的可靠性和稳定性得到一定程度上的提高。所以对于电力企业来说，为了输电线路的安全稳定，要加大对无人机的应用和研究力度，提高其实际应用的高效性。
        参考文献：
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