国网吕梁供电公司 山西吕梁 033000
摘要：在我国科技发展中，我国对于输电线路的无人机发展给予重视。输电线路无人机巡检时获取的信息量很大，实时回传对无线通信系统的压力很大。为解决以上问题，提高无人机巡检的应用效果，在准确分析输电线路走向特征的基础上，引入高增益定向天线，提出宽窄波束相互配合对输电线路区段进行电波覆盖，显著提高系统设备能力，降低了远距离高速传输对无人机载设备的功耗、体积和重量压力，从而在较大范围内保证了为通信系统持续提供高速传输的能力。因此，本文对输电线路无人机巡检实时通信技术进行全面的分析。
关键词：输电线路；无人机；巡检；通信技术
引言
输电线路在自然环境因素的影响下，其各个组成部分会存在一定受损问题存在。只有保持输电线路的正常运转，才能提供可靠供电保障，对于输电导线的毛刺故障，通过无人机巡检技术进行这些安全隐患的及时发现和高效的解决、维护工作。因此，本文就其进行分析和探讨。
1、输电线路巡检现状
当前我国的电力行业的输电线路巡检主要这几方面的方式：正常巡视和故障巡视、特殊巡视，同时在技术发展的影响下，输电线路巡视还包括了状态巡视和超前巡视了。可是，由于技术条件等因素的影响，在进行输电线路巡检时，主要是人工地面巡视模式，对于特殊情况，才会进行登塔检查，局限性因素影响较多，不能与输电线路的发展步伐保持一致。但是输电线路的技术人员对于线路的运行情况把握的不是很全面，对于巡视重点缺乏一定的重视，对于影响因素没有进行全面的考虑，从而形成资源浪费，同时，严重的影响了线路运行的安全和稳定。因此，很有必要进行输电线路巡检技术的创新，从而引进了无人机巡检通信技术。
在巡检输电线路中，虽然无人机发挥着重要的作用，但是在某型方面在存在着缺点，由于无人机体积很大，电池容量相对较小，所以应用无人机进行巡航的时间十分有限，无人机可接收的有效控制范围是1000m，遥控范围是有限的，而无人机不能自动分析图像的故障点。自主导航飞行技术和自主悬停技术是无人技术的基本功能，所以可以与输电线路保持一定的安全距离，其优势具体体现是在灾害性天气中可以分析输电线路灾害，巡视、检测输电线路，查找线路跳闸故障点等方面。无人机在自主导航下，按照预定的路线飞行，并巡检线路，当无人机处在自主悬停状态后，可以高清晰地拍摄输电线路的图像，并进行传输，地面站工作人员通过监控录像检查故障点。
2、无人机输电线路巡检通信的需求分析
2.1、进行巡检信息对通信带宽需求的分析
对于高压输电线路而言，其巡检工作需要通过无人机的巡检技术进行信息收集，其主要借助于高清相机进行信息收集的实现。一般情况下，无人机一般距离输电线路的距离是50m，而其中一张照片的覆盖导线距离为16m。如果要对输电线路的毛刺进行侦查，务必保证其相机的解像度在3200万像素以上。
2.2、通信距离需求分析
无人机巡检的信息在进行实时回传中，应该保证其接入点安装的质量，其主要是在耐张塔上完成安装，同时务必保证其接入点的密度，使其在适宜程度，避免因为接入点的因素影响无人机巡检质量，因为接入点的密度如果很大，势必会需要进行更多的资金投入，对于设备安装环节而言，需要注意的条件是应该保证电力供应处在中断状态，防止停电情况的发生。在进行安装时，需要保证相隔20km设置1个接入点为宜。
3、输电线路无人机巡检实时通信技术
输电线路无人机巡检的技术核心主要有这几点：第一，M4R无人机因为具备自主悬停和导航技术，因此可以全面的对输电线路进行高效的巡视，同时，对于线路跳闸故障问题，能够迅速的进行故障点的确定，采用先进的处理技术进行故障的解决，构建输电线路的立体式全方位的巡检系统，从而保证其输电线路的正常工作；第二，M4R无人机中具备防碰撞功能，能够实现安全距离之外的线路或者是设备的巡检和检查，从而防止无人机与线路的存在之间的碰撞问题的发生，同时，对于恶劣天气情况的输电线路巡检，其可以根据线路的受灾实况进行解决策略的数据提供；第三，无人机在进行输电线路巡检工作中，能够高效的利用影像防抖降噪技术和地面实时监控技术进行巡检数据的采集，从而完成数据的远程无线传输；第四，无人机设计是进行一体化设计，结合检测系统，高效的解决有关无人机的强度等问题，使无人机能够在电池容量和飞行距离限制的情况下进行数据采集工作；第五，能够进行自主悬停和飞行控制系统的无人机自然有这两种模式，无人机在自动驾驶过程中，能够按照设定参数进行输电线路巡检和检查的工作，手动控制能够通过影像系统进行其飞行路线的管理和控制，该种模式适用于突发性情况。
4、无人机巡检在输电线路雷击故障点查找中的应用
通常情况下，在输电线路悬垂绝缘子串雷击放电之后，横担侧和导线侧的绝缘子烧伤是最严重的，而且悬垂线夹会的放电痕迹十分明显。如果输电线路上面安装了均压环，那么均压环的烧伤痕迹也会十分明显。但是这些部位存在视角限制，人工巡检难以发现。即使是采用人工登检的方式也只能对杆塔侧绝缘子串进行检查，其他部位依然为检查盲区。这样就无法及时发现输电线路雷击故障，无法及时采取有效措施解决问题，非常容易引发更大的故障，影响输电线路以及电力系统的安全。而应用无人机巡检能够快速准确的对输电线路雷击点进行查找。举例来说：某电力公司220kv线路故障跳闸，电力公司运维单位立即利用无人机进行巡查，巡查结束后发现塔头端合成绝缘伞裙存在烧伤痕迹。此直线塔为主山顶位置，直线塔周围都是灌木丛，所以巡查工作人员在利用高倍望远镜进行查找故障点时，会存在视角盲点。在这种情况下，巡查人员利用无人机围绕塔头端合成绝缘伞裙进行巡查，很快就发现放电点，及时的进行了维修，避免了更严重的故障产生。由此可见无人机巡检在输电线路雷击故障点查找中的应用效果十分理想。
5、无人机巡检输电线路技术的应用前景
在输电线路巡检技术中，无人机的应用十分广泛，利用无人机技术可以巡检架空线路高空作业，并能及时找出高压输电线路故障点，这在很大程度上减轻了登塔高空作业和架空线路高空巡检作业，提高了巡检工作的安全性。另外，项目还在研发地面航模机操作无人机技术，真正实现智能化全景操作，确保全方位多角度的升级影像资料的清晰度，工作人员能准确的判断输电线路的实际运行结构，真正突出了无人机巡检输电线路项目成本低、维护费用低以及安全性能高的特点。在今后的操作实践中，要不断提升无人机巡检输电线路技术的应用效果，优化升级项目分析管控措施。
结束语
总之，高压输电线路的无人机巡检通信技术是一类比较前端和特别的无线通信技术，在对其应用过程中，能够大大的提高输电线路的巡检效率，对与自然环境比较恶劣的区域也可是进行输电线路的巡检。但是在实际的应用过程中，还是有很多方面需要进行提高和解决的。因此，很有必要对天线通设备能力进行提升，加强无人机的巡检通信技术的应用范围和巡检距离，对于其自身的不足进行克服，从而推动我国的输电线路无人机巡检行业的发展。
参考文献：
[1]吴维农，杜海波，袁野，白桦，廖勇，赵明.输电线路无人机巡检实时通信技术研究[J].中国电力，2016，10：111-113+118.
[2]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，2016，04：154-155.