任靓 薛飞
国网山西省电力公司晋城供电公司
摘要：电力是人类社会经济发展过程中不可或缺的条件，其发挥着不可忽视的作用。由于人们的生产生活需求，电力企业飞速发展，电网建设规模不断扩大，其中电网巡检的工作量和管理难度呈直线趋势上升。因为环境因素和一系列人为因素的双重影响，电网事故不断发生，输电线路受到严重破环，致使线路不能够正常运行。为了降低事故的发生概率，减轻人工巡检的工作量，无人机在输电线路巡检过程中的应用显得尤为重要。无人机巡检输电线路能够提升输电线路的可靠性和稳定性，在对无人机的研究方面也应当着重加大技术改革，提升实际应用效果。
关键词：无人机巡检；输电线路技术；应用
引言
随着社会经济的快速发展，对于电力的需求也在增大，输电线路越来越长。输电线路是电力系统的主要组成部分，输电线路的稳定运行是保证电力系统稳定运行的关键所在。因此，展开对于输电线路的巡视工作有利于保证电力系统的稳定运行。传统的人工巡视不仅效率低，而且在面对特殊地形时往往无法开展巡视工作，尤其是在遇到丘陵、高山、沙漠等特殊地形的情况下。除此之外，人工巡视花费时间长，耗费的成本高。虽然通过基于直升机的人工巡视能解决部分问题，但是直升机成本过高，无法大规模进行应用。为了保障电力系统的安全稳定运行，对于输电线路的巡视工作积极采用先进、有效的新措施十分关键。
1无人机巡检输电线路技术的优势与劣势
1.1优势
无人机拥有自动导航和自动悬停技术，巡检时能够做到全方位的高空信息采集，多角度进行观察，高效率降低架空输电线路巡检工作的难度，最大程度上杜绝安全事故的发生，提升巡检效率和巡检质量。这种优势在极端恶劣天气条件下能够得到充分发挥。雨雪天气中，铁塔容易打滑，人工蹬杆走线容易发生危险。无人机能够代替人工工作，保证工作人员安全的同时，保障电网安全可靠地使用运行。在灾后道路不通、工作人员亲自到现场巡检有困难以及危险系数较高时，无人机能够发挥重要作用。许多工作能够在带电情况下完成，效率极高。在当前的技术条件下，巡检输电线路中应用最多的是遥控直升机和四旋翼无人机。下面将详细介绍这两种不同的无人机技术和功能。遥控直升机装备有图像采集和实时传输装置，装载的是普通直升机的气动布局。在巡检线路过程中，不应该在设备正上方悬停，将采集的信息图像迅速发送到监控中心，方便后台的工作人员及时根据输电线路可能存在的故障进行判断。作为人工遥控的应用遥控直升机，工作时需要工作人员操作来保证无人机能够在距离输电线路安全距离处停留，然后依托无人机内部的拍照机器进行图像拍摄，并且传送回后台监控人员处。四旋翼无人机有着较强的起降能力，主要原因是它的气动布局结构不同于遥控直升机。此外，为了保证传输线路图像的清晰度，四旋翼无人机配备了无线微型高分辨率图像采集装置，能够获得高清信息，并将其传送回地面站。四旋翼无人机在工作流程上和应用遥控无人机有些许不同。四旋翼无人机通过地面站发出的指令自主在距离输电线路安全距离范围内悬停，工作人员通过遥控控制旋翼的航向和减振云台，保证无人机在各个地方拍摄的图像的清晰，实现输电线路设备巡检情况的实时采集和传输。
1.2劣势
受限于应用时间尚短等因素的影响，使得无人机巡检技术的应用仍尚存问题，体现为：无人机运行时间较短，需要工作人员时刻注意无人机的运行状态。并且无人机电池容量相对较小，在一定程度上影响到巡检任务开展效果，倘若无人机飞行期间出现任何问题故障，都会直接影响到巡检任务的推进。与从同时，无人机控制范围存在限制，通常情况下若无人机控制超过额定的1000m范围，会导致无人机操控灵敏度受到影响，并且检测数据同样无法得到精准性保障。另外，无人机无法对所获取的图像进行有效的缺陷分析，意味着传递期间无人机无法对存在的数据缺陷进行修正。
2无人机巡检输电线路技术的应用
2.1故障巡视
根据故障信息确定重点巡检区段和部位后，无人机可以较为精细地查找故障点及异常情况；也可辅助完成鸟害、树竹、山火、外破等特殊巡视。人工故障巡视时，地面巡视人员主要借助望远镜对输电线路下表面的情况进行观察，而设备上表面就需要登杆塔巡视。登杆塔巡视不但效率低，而且对巡视人员的人身安全有一定的威胁。相对而言，使用无人机故障巡视可以在故障范围内近距离从各个角度清楚地发现设备缺陷及异常区域，免除人工登杆塔巡视的一系列繁杂过程。从实践经验来看，故障巡视时采用无人机，至少可以缩短、30%的巡视时间，还能有效发现输电设备放电点（放电点处设备上会存在灰白色小点）。
2.2执行常规巡检工作
在线路进行日常巡检过程中，无人机可以参照巡检人员建立好的GPS坐标系统，将电线路其不同的塔杆作为标准，在固定范围中去完成自动飞行和巡检，在巡检的时候收集输电线路实际的运行数据资料能够及时的完成对地面的传输，巡检人员按照无人机当前反馈的运行情况去完成对电网运行状况的判断，同时对于可能产生的故障隐患等问题进行盘查，使用三级管理制度去完成整改方案的调整。
2.3自然灾害后的巡视
无人机并不会受到地理条件的制约，在灾害出现之后能够直接抵达现场，其具备非常严格的工作效率，因此在雪灾和雷暴还有风灾等一系列的自然灾害出现之后及时将无人机设备直接对于输电线路完成有效的巡检，了解受灾地区当前电网运行的实际情况，在有效的完成抢修维护队伍安置的基础上，使用这样的方式为电力抢修工作提供所需要的图像信息资料支持，使得工作质量得到保证，其节约了大量的时间。
2.4图像传输
无人机上的摄像头可取代人眼控制输电线路的巡视检测，将有问题的线路传给操作人员进行判断和确认。无人机上要同时装备摄像头和图像传输机，才能保证操作人员获得清晰的图像。为了保证传输效率，无人机需要采用压缩算法对图片进行压缩，因此无法保证图像的清晰度，这就需要选择合适的图像传输技术。此外，由于输电线路常年暴露在野外，经过自然环境的打磨对其进行确认会比较困难，要对故障点进行分析检测，需要无人机在故障部位进行悬停，这样才能有效地对出现的问题进行排查。
2.5无人驾驶技术
如果巡视人员一直要对无人机进行控制，则长时间面对屏幕很容易造成眼睛疲劳，无法保证在操控无人机时的精准性，这就使得无人机在巡视工作应用中的优势全无，因此需要让无人机实现自行控制降落，在巡视中做到沿线检查并保持安全距离。为了保证无人机在巡视过程中能够应对恶劣环境，应用无人驾驶技术，使其遇到特殊情况时可自行判断选择返航或紧急降落，同时也能够接受控制人员的指令。
结束语
综上所述，运用无人机进行电路巡检成为我国当前输电线路巡检的一种重要的方式，伴随着经济的飞速发展和科技的进步，无人机巡检输电线路的技术水平也在不断提升、完善。在人工巡检过程中，由于观察角度以及巡查人员的水平限制，效率远远小于无人机巡检的排查。无人机巡检排查降低了成本，提升了效率。国家电网在无人机技术和人才培养方面着重进行培养，恰恰说明无人机将迎来新的发展应用阶段。
参考文献
[1]陈天添.无人机巡检输电线路技术的应用分析[J].科技与创新，2016，52（4）：160-161.
[2]张永，李德波，吴翔.无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].电力电路，2013，28（8）：87-88.
[3]郑贤龙，汪旭旭，叶鹏涛.输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题分析[J].电气开关，2018（3）：66-67.