摘要：输电线路对电力系统的稳定发展具有重要的作用，将无人机技术应用到输电线路巡检中能够在最短的时间内对输电线路故障问题进行检查和抢修，从而保障用电用户的正常用电。
关键词：无人机巡检；输电线路技术；应用实践
1输电线路巡视的内容
输电线路巡检工作，主要针对线路本体、电力设备、附属设施及线路所处环境等进行巡视和检查，能够对输电线路的运行状态进行明确，及时发现输电线路运行过程中存在的问题，保证线路的运行安全。在输电线路巡视中，可分为三种巡视方式，即正常巡视、故障巡视和特殊巡视。无论是哪一种巡视方式，都采用人工地面巡视的模式，在一些特殊情况下才会登塔检查，存在局限性。在常规巡视中，对于运行状况不同的线路，有着不同的要求，应该合理进行安排。这种巡视模式无法满足输电线路飞速发展的要求，难以及时准确地了解线路运行状况，未能考虑各方面因素的影响，造成了资源的浪费，无法保证线路运行的稳定性和安全性。
2无人机的研究设计分析
2.1技术方面
在一般情况下，四旋翼的无人机和遥控操作的直升机是作用在输电线路的巡检工作的，其中四旋翼的无人机由地面站和无人机两个部门共同组成，四旋翼无人机应用四个旋翼对称分布形成一种气动化的布局，具备良好的悬停和升降能力，能够携带一些无线微型高分辨率的图像采集设备和无线图像的传输设备，能够对输电线路指定目标进行清晰化的采集和处理，同时还能保证远距离传输工作的实现。遥控直升机主要是由地面摄像监视和操作系统、影像收集系统和减震悬挂装置等共同组成，能够对输电线路指定的目标视频图像信息进行采集，并借助无线图像将收集到的信息传输到后台进行管理，帮助操作人员及时发现输电路的故障问题。
2.2自身系统构成方面
无人机巡检系统是一个复杂的一体化系统，主要包含了电子通信、跨航空、地理信息导航定位、图像识别等多个学科的技术。无人机的巡检系统一般由六个部分组成，包括飞行平台、地面监控系统、信息传输系统、飞行控制系统等。飞行平台主要包括机体、动力系统、电力系统、云台和能够保障飞行平台正常工作的设备。飞行控制系统主要包括全球定位系统接收机、惯性导航系统、气压传感器等。地面检测系统主要包括为图像监视系统和飞行数据监控系、检测系统也被人们称作是任务设别，主要用来传输和接受输电线路的巡检资料。旋翼的无人机由遥控直升机本身、减震悬挂装置、影像采集、无线传输设备和地面影像监视和操作系统共同组成。遥控操作的直升机主要包含遥控操作直升机站和遥控操作地面站。
2.3功能方面
四旋翼的无人机在巡检的过程中会直接受到地面站的引导，进而沿着输电线路进行飞行，在保证和输电线路一定距离安全的情况下，能够放置到设备的附近。四旋翼的无人机的主要功能是能够在特定的时间内在特定的空间位置上进行自主悬挂，从而保证能够在合理的角度上来进行图像的拍摄。在对图像信息进行采集和检测的时候，能够根据实际对设备进行有效的调整，这种调节工作一般是工作人员应用减震云台和航向来实现。遥控操作的直升无人机是通过人工遥控，飞行到输电线路的周围，在保证和输电线路安全距离的情况下，将直升机悬停在设备的周围，之后利用图像来进行传输和采集。四旋翼的无人机地面站的主要功能能够保持和四旋翼无人家遥控遥测之间的通信，同时能够引导四旋翼的无人机到达预定的位置。另外，地面站还能接受无人机传输和检测的图像信息，进一步实现对无人机云台的有效控制，保证其飞行状态的稳定。
3无人机巡检输电线路技术的应用实践分析
3.1无人操控直升机巡检输电线路应用
无人直升机巡线系统分为无人直升机平台和检测系统两部分。其中，无人直升机平台主要负责完成飞行任务，检测系统主要负责完成输电线路和杆塔的检测工作，应用的检测系统主要有可见光和红外相机对输电线路和杆塔。从总体上看，无人驾驶飞机可以分为固定翼无人机、旋翼无人机、涵道式无人机。其中，固定翼无人机具有飞行速度快和路径大的优势，但也具有飞行速度快带来的飞行高度较高和承重能力较小等问题。无人直升机虽然飞行速度不快，但是其飞行的稳定性和悬停性能较高。机载检测系统的核心是检测控制计算机检测终端为可见光相机和红外热像仪。无人直升机遇到障碍物的时候会通过云台来进行现场情况的调整，实现对杆塔由上到下的检测。通过检测图像能够发现设备是否存在制作上的物理缺陷、导线是否出现破损等。
3.2无人机巡检数据的管理和应用
无人机所采集的影像资料和生成的影像成果具有高分辨率、高时效性、海量数据等特点，地理信息系统综合管理平台可利用其所在的地理位置信息，将其和基础地理信息数据（如遥感影像资料）和电网基础数据等多源数据进行统一的管理和应用，包括实时查询检索具体杆塔位置所拍摄的影像资料；利用无人机生成的正射影像对基础地理信息进行实时更新；历史影像资料数据的多维度管理和查询；辅助判读杆塔缺陷的状态和空间位置信息；对通道内隐患相对于电网路径的空间位置关系查询；将所得到的杆塔缺陷隐患分析结果结合其空间位置信息、所属线路路径、杆塔编号、所在行政区域、缺陷隐患类型和紧急程度、判读影像资料生成相应的巡检结果报表并输出。地理信息系统综合管理平台为无人机影像资料的管理和应用提供了一套科学、完整的解决方案，能将无人机数据进行组织化和集成化管理，极大程度提高无人机数据的管理水平；数据的价值得到了充分的挖掘和应用，并辅助管理人员进行快速判断和决策。
3.3无人机巡检在雷击故障点查找中的应用
一般来说，悬垂绝缘子串雷击放电后，横担侧与导线侧绝缘子烧伤最为严重，且横担侧挂点金具之间的连接点会有烧伤痕迹，悬垂线夹与或导线有明显的放电痕迹，若安装有均压环，则均压环上有明显的烧伤痕迹。耐张杆塔若无跳线串，一般直线烧伤横担侧若干绝缘子后对跳线放电，若跳线弧垂过大也可能沿绝缘子串放电。而这些部位受视角的限制，人工很难在地面通过高倍望远镜巡视发现。即便是人工登检，也只能对杆塔侧绝缘子串或金具进行有效检查，对剩余部位依旧存在盲区。以下是使用多旋翼无人机对220kV线路雷击故障查找实例。2015年05月06日17时，某电力公司220kV花从甲线故障跳闸，运维单位组织无人机进行故障巡视。经故障巡视，发现塔头端合成绝缘子伞裙及导线端均压环上有明显烧伤痕迹。71号塔为呼高23m的直线塔，绝缘子配置为单联V串复合绝缘子串加玻璃绝缘子，杆塔位于海拔199.7m的山顶位置，周围为灌木丛，不能通过肉眼及手持望远镜查找故障点，由于视角限制，也不能通过高倍望远镜查找故障点。无人机操手在山脚距杆塔约260m位置选取空地进行故障查找工作，经过1个架次约10min的查找工作，准确清晰地拍到放电点。
4结束语
输电线路的运行状态对整个电力系统的稳定运行来说非常重要，为此做好输电线路的巡检工作具有重要的意义。经过实验证明将无人机技术应用到输电线路的巡检中能够有效提高输电线路的可靠性、稳定性。为此，在具体的实际工作中，需要有关人员加强对无人机巡检输电线路技术的分析和应用，从而在真正意义上保证输电线路的正常运行。
参考文献
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[2]李勇，吕大勇，王军，李卫民.无人机巡检输电线路技术及应用实践微探[J].建筑工程技术与设计，2017(17):3733.