陈栋 朱春涛 许佳伟
国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏省镇江市 212000
摘要：引言伴随社会的快速发展以及民众日常生活水平的持续提升，社会对于电力的依赖程度逐渐提高，使得我国电网逐步扩大了建设规模。在此背景下，我国输电线路的巡线工作压力有所提升。无人机技术的应用能够有效缓解巡线部门的工作压力，可以帮助其顺利完成部分危险系数高的检查项目。
关键词：无人机；输电线路；运维管理
引言
随着科学技术的迅速发展，无人机的巡检方式随之改变，传统巡检方法已逐渐向无人化智能巡检蜕变。采用无人化智能巡检方式，可减少人员到达现场的次数，节省人员往返现场的时间；减少人员户外作业时间，提高巡检人员的人身安全性；还能减轻人员调配的压力，提高巡检效率。此外，采用无人化智能巡检系统能快速识别出输电线路的故障，确保输电线路的安全，实现在合理规划下向人们提供稳定而高质量电能的目标。
1 无人机在架空输电线路上运用的背景
近年来，国内经济社会发展迅速，社会各界对于电能的需求越来越大，对于电能可靠性的要求越来越高，这些都推动了电网规模的不断壮大，然而架空输电线路运维人员的数量却保持在相对稳定的水平，在这种情况下，运用无人机配合线路的运维、检修、施工作业，具有重要的意义。近年来，无人机技术的更新换代进展迅速，使得无人机在架空输电线路上的运用，能够发挥越来越大的作用。为了更好地开展架空输电线路的运维、检修及施工作业，同时紧跟时代发展的步伐，更加高效率、高质量地开展线路运检工作，线路运检人员学习并运用无人机配合日常巡检工作，将成为今后的大势所趋。
2 无人机巡视输电线路的特征
在输电线路巡视中无人机具备非常明显的特征，这是因为输电线路其中的绝缘子和金具较小并且与居民区靠近等，尽管塔杆自身的高度较低，可是飞行难度要求超出输电线路，所以在可见光摄像头进行拍摄过程中，因为输电线路自身的绝缘子和金具相对较小等，有关部件具备的精密度则要高出一些，为了可以得到较为详尽的图片信息无人机一定要靠近目标，这对于人员自身的操作技能给出了更为严格的提出了更高的要求。通常在进行拍摄过程中，一般使用的是推拉杆的一种操作形式，让无人机慢慢的与杆塔设备靠近，并且把无人机控制在距离拍摄物体大概2.0到3.0m左右的位置时进行悬停，同时对其进行拍照。基于这种操作模式下，推拉杆操作的核心就是需要掌握无人机停住的瞬间以及推杆自身杆量，这样的一个操作要求具备一定的工作经验才可以进行，通常熟练人员可以按照相关要求在3.0m左右进行抓拍，甚至可以与被拍摄物体靠近。假如至对线路通道进行巡视，则需要在下风侧进行飞行，和带电体之间需要保持在3m米之上的一个安全距离，使用7m/s～8m/s平稳飞行同时完成拍照以及录像。
3 无人机在输电线路巡线方面的主要应用途径
3.1无人机在查找故障中的应用
考虑到输电线路一直都会在野外暴露，所以经常会产生多种多样的故障，对于这样的一种情况就要求将无人机自身的作用发挥到位，使用无人机去获得一个合理的视角，降低以往人工模式下产生工作量。这样的操作核心的优势就就是完成多角度的拍摄，在其详尽的得到故障线路相关的图像资料之后，工作人员能够按照图像提出的反馈结果去完成线路自身运行情况的判断，同时对于故障信息有效的完成故障点的处理，降低人为工作产生的压力。
3.2无人机查找销钉级缺陷
运用无人机查找输电线路杆塔上的销钉级缺陷，意味着无人机在输电线路巡检工作上的运用再上新台阶，为智能化巡查微小缺陷提供了一种更加安全高效的途径。
查找微小缺陷，需要将无人机距离杆塔及导地线的距离拉近，这就提出了多个方面的要求，对于无人机操作手的要求提高了，要求无人机操作手的熟练程度高，同时要求操作手把控好距离的“度”，这样一来，飞机既可以飞得更近，又可以避免故障的发生；同时对于无人机的性能要求也更高了：①无人机的自主悬停功能要求更高；②无人机机载摄像头的像素要求更高；③要求机载变焦摄像头。在查找输电线路杆塔金具的销钉级缺陷时，变焦摄像头相比定焦摄像头，能更好地做到精准定位和精准聚焦。查找销钉级缺陷是一门技术活，在新手操作的过程中，需要格外谨慎，不应急于求成，避免与导地线、杆塔碰撞，造成炸机事故。
3.3采集与传输数据
在无人机巡视输电线路的过程中，借助红外热像技术把信号传送至地面的检测屏幕上，便于技术人员可以对实时图像以及影像信息进行观察、分析以及处理，随后便可利用这部分信息对输电线路所产生故障的部位进行确定，而地面的工作人员就能够针对性地展开维护、修复，这能够使人为工作有效性以及精确性得到全面提升。
3.4自然灾害后的巡视
本次项目里可以看出，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Wie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。
3.5采集图片与影像
将小型固定摄像机设置于无人机的吊舱当中，能够拍摄绝缘子串以及导线，此过程仅需要人为操控无人机，其便可以将相应影像信息拍摄下来，随后经由数字转化被有效保存，随后工作人员便可以分析、判别线路实际状况，进而制定对应方案。
4 应用效果评价
为了能够快速的判断无人机巡检技术在这一项目里具体的应用价值，本文采取的是现场实践方式，把无人机飞行的高度设置为40m，选择目标区域中0.1m分辨率的一个正射影响，同时还需要把GIS系统塔杆地理坐标投影到CGCS2000的坐标系里，适于正射影像方式去完成GIS系统经纬度的调整，使得无人机可以快速的找到塔杆其自身的精确位置;在正射的影响下，每一个塔杆都可以找到四个比较理想的拍摄角度，使用arcgis坐标去完成功能计算能够得到拍摄点的坐标经纬度和拍摄方位角，期间还能够在无人机进行飞行操作的过程中自动的寻找位置同时完成拍摄并做好记录。
结束语
随着大数据时代的来临，人工智能技术快速发展，各类模型也趋向稳定，这令人工智能向不同产业的延伸打下了扎实的基础。基于人工智能现况，输电线路巡视方式也发生质的改变：无人机能自主飞行，图片也能靠智能软件进行识别并自动生成巡检报告。除了首次飞行需要飞手到现场外，其余常规巡检都可以由巡检人员进行；完成巡检后，无人机通过无线传输将数据上传到后台，使用智能识别系统进行缺陷识别并自动生成巡检报告。通过无人化智能巡检系统，巡检人员的工作效率和人身安全性进一步得到了提高，实现在合理规划下向人们提供稳定而高质量电能的目标。同时，这也意味着输电线路巡检模式开启了新的章程。
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