摘要：随着我国经济的快速发展，对于电力的需求也越来越迫切，电力基础设施的建设也越来越普遍，使得输电线路的建设也越来越复杂，这大大增加了后期对于架空输电线路的巡检难度。而将无人机应用于架空输电线路的巡检工作中，可以使日常巡检工作更加方便、简单，大大降低了工作难度。
关键词：架空输电线路；无人机
1应用无人机进行巡检的重要性
输电线路是电力系统的重要组成部分。因为输电线路的运行环境比较恶劣，建设区域内的地形地貌也比较复杂，线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害，这些情况，将会使线路上的各个元件发生老化。因此，如果在安全巡查的过程中，没有及时发现线路存在的问题，就会对电力系统的供电质量产生影响。通过使用无人机对输电线路的巡视检查，来了解线路的运行状况及周围环境的变化，可以及时发现设备缺陷和隐患，从而预防事故发生，保证线路的安全稳定运行。
2无人机巡检的缺陷与优势
将无人机设备应用在电网输电线路巡检中，可以有效地改变以往人力巡检效率低下、大量人员资源浪费的问题。现价段，无人机巡检处于初步发展阶段，在实际应用中，还存在很多的不足。一方面，无人机设备的体积小，电容量较低，导致巡检时间较短，难以使用在长距离的输电线路巡检中。另一方面，无人机设备的遥控范围较小，存在距离限制，并且系统较为低端，未能实现对拍摄线路缺陷的自动识别。但使用无人机进行输电线路巡检，与传统的人工巡检方式相比而言，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导航技术，可以起到防止碰撞输电线路的效果，提高了巡检的安全性。其次，在恶劣的天气中，可以有效的对输电线路发生的问题进行分析，并找出发生问题的位置，便于快速解决问题，恢复电路系统。最后，无人机设备分为手动和自驾两种，在使用中可以根据自身的需求选用适合的类型，在两种操作方式在具体应用中，都可以降低以往巡检中对大量人力的使用，并且还提高了巡检的速度和电力企业的经济效益。
3输电线路巡视中无人机应用的技术
3.1视觉跟踪技术
无人机执勤时有导航功能，通过线塔的视觉跟踪技术可精确躲避障碍物。但是，实际操作过程中，工作环境中的无人机振动，影响相机的稳定性，造成部分图像不够清晰。
3.2无线通信网络技术
无人机检查中会摄制线路影像与关键影像，这一部分的图像需传送到数据接收器。无线通信网络技术构建地面基站计算机与无人机的双向通信。数据交换通过线路检测的智能感测数据，构建无人机的具体位置信息，由控制站计算机发射，以掌控直升机滑翔的各种信息。因为无线通信技术平稳、安全、可信、抗干扰能力强，直升机能于远程巡逻与干扰条件之下构建控制站和无人机间的信息传输。
3.3线路故障探测技术
3.3.1视觉检查技术
无人机上安装高清摄像机，能实时检测到线路装置的表面故障，并且把图像信息储存到上位机。工作人员可以通过图像识别算法确认线路设备的缺陷类型。
3.3.2红外线与紫外线探测技术
无人机通过红色与紫外线摄像设备展开检测，依据图像热源，可以辨别线路中的连接器、绝缘子与夹具存在的问题。通过紫外线接收装置分解紫外线信号图像，确认线路日冕强度与日冕的特定位置，进而辨别线路损伤与绝缘子放电故障。
3.3.3激光雷达探测技术
通过包含时隔波振幅雷达与脉冲雷达在内的激光器方向特性，构建激光雷达探测技术，激光测距原理包含用作火箭时隔或是脉冲激光器信号的测距仪。激光器目标碰到目标反射，可精确记录激光器来往时间、测量距离和测量目标距离。
4在架空输电线路巡检中无人机的应用
4.1技术要素
固定翼无人机、多旋翼无人机和直升机都可应用于架空输电线路巡检工作，其中多旋翼的无人机由地面站和无人机两个部分共同组成，多旋翼无人机通过多个正反旋转方向旋翼的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。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，或者通过存储设备转移到电脑上观看，帮助操作人员及时发现输电路的故障问题。
4.2主要功能
无人直升机可以由人工遥控飞行或悬停在输电线路附近，然后进行线路设备多角度图像的实时采集与传输。多旋翼无人机其主要功能是自主悬停在特定空间位置，以提供合适的图像角度，通过调节多旋翼无人机的航向和减振云台，调整图像采集设备与被检测设备的光学角度和距离，进行设备多角度图像的实时采集与传输，始终按照人工操作控制指令，沿输电线路进行飞行检测。
4.3关键技术
具备了自主悬停和导航技术的多旋翼无人机能够用于对输电线路的全面巡视和重点部位检查，当线路出现跳闸故障时，也可以快速准确地找到故障点位置，配合相关技术和设备，还能构建针对输电线路的立体式全方位巡检系统；多旋翼无人机具备多维防碰撞功能，可在安全距离范围内实现对线路和设备的安全巡检，避免无人机与线路的碰撞，在大风、洪涝以及覆冰等灾害性天气时，可利用无人机对输电线路的受灾情况进行现场勘察和有效分析，为应对策略的制定提供有力的数据支撑；应用了影像防抖降噪技术以及地面站实时监控技术，能够在保证无人机采集数据清晰准确的同时，实现数据的远程无线传输；无人机与可视化设备采用一体化设计，配合快速检测系统，能够有效解决无人机的重量与负载强度问题，同时保证了在有限电池容量以及飞行距离情况下数据采集的最优化，对于提高输电线路巡检的整体效果意义重大；具备RTK定位功能的无人机，可提供自主巡航和手动控制两种不同的模式，自主巡航时无人机能够根据预先设定好的参数通过地面站的高清监控系统对输电线路进行针对性的检测，手动控制时可通过影像系统实现对无人机飞行路线的控制，应对一些突发性的情况，或针对一些比较重要的线路设备和重点位置进行细致检测。
4.4应用成效
应用无人机可以实现多角度、全方位的高空可见光图像采集、红外图像采集，有效降低架空输电线路巡检人员工作强度，减少安全隐患，促进巡检效率和质量的提高，尤其是在恶劣的环境及险峻的地形中，比如在铁塔难以攀登时、难以抵达铁塔时，无人机可以代替人工登杆塔和高空走线巡检，进而保障了电网安全稳定运行。另外，应用无人机可以大大降低巡检工作的成本，为社会生产生活用电提供可靠保障。可见，无人机的应用对当前和今后很长一段时期供电企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
5结束语
架空输电线路巡查工作在开展的过程中，会耗费大量人力及物力资源，并且对工作的要求比较高。如果在开展工作的过程中，工作人员出现操作失误的情况，就会降低巡查工作质量。应该制定科学合理的巡视制度，对各项行为进行约束，提高工作质量和效率。在进行输电线路安全巡视中，采用无人机技术，不仅可以降低工作成本，节省工作的时间，而且能保证巡视人员的安全。因此，在未来的线路巡视工作开展中，需加大无人机技术的应用。
参考文献
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