郭宇
国网蒙东检修公司鄂尔多斯市输电工区 内蒙古自治区 呼和浩特市 010020
摘要：我国的科技领域正在高速的发展中，各个领域都有了前所未有的突破性进展，无人机技术也迅猛发展，由于风投资金大举进入，无人机市场不断扩大，从而大大缩短了无人机的技术更新换代时间。无人机技术在续航时间、抗风能力、抗干扰能力、控制距离、图像传输上都有了显著提升。特别是智能定位系统、障碍物感知与避障系统、视觉定位系统的出现，以及制造成本的下降、操控复杂程度的降低，让无人机在电力巡视应用上变得离我们已不再遥远，各大无人机厂商也都瞄准这一市场。
关键词：无人机；山区高压输电线路；隐患巡检；应用
引言
在我国经济实力逐渐壮大，科学技术不断创新的今天，无人机被广泛的应用于众多领域内。无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。我们常见的应用于电力生产的无人机主要有：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇这几类。无人直升机、无人固定翼机体积大、飞行速度快、载重量大，往往以燃油做为驱动方式，往往用于线路的施工、测绘等。无人多旋翼飞行器飞行速度慢，载荷较小，随时可以滞空悬停，正是基于这一特定，现在开展的无人机巡检多以此机种为主。
1无人机巡检系统概述
众所周知，我们所述的无人机巡检系统主要由无人机、机载设备、通信设备、遥控器及地面站五个部分组成。其主要的工作原理是：首先在地面接收站安装控制软件，实现对无人机各种飞行状态的实时监控，地面监控人员根据无人机传回的数据参数、图形等信息对无人机进行实时遥控，从而实现无人机的线路巡检工作，在山区无人机飞行不得不考虑到其局限性，一个是信号通信的范围，另一个就是电池的续航时间问题。只有携带蓄电量更大的电池或者燃料才能增加电池的续航时间，但由于无人机的荷载是有限定范围的，所以这样的操作显然难以实现；当前无人机的通信范围通常在2km以内，在山区开展巡检容易丢失信号，对此现在已经开展的无人机巡检多是通过改变地面控制平台来接近要巡检的线路，比如将改装后的特种车辆作为控制平台，这样可以更有效的将通信设备、视频监控等集成起来，延长巡检的距离，以增加无人机在山区高压输电线路隐患巡检中的操作可行性。
2无人机在山区的使用影响因素
山区的很多特殊因素对无人机的使用都造成了不同程度的影响，例如，山区的输电线往往位于高山险峰之上，受到地理环境的制约，其交通基础设施较差，通讯信号较弱，无人机的通信距离受到了很大的影响，增加了无人机在巡视过程中的难度。并且地区的气象变化很大，同一条线路会经过很多不同的气象变化区域，不论是低温，大风，大雾都有可能出现在同一条线路中，如果不能事先考虑到气候的影响因素，很有可能对无人机的飞行造成影响甚至导致坠机事件发生的可能。由于山区的特殊环境气候，给无人机的巡视过程增加了很大的难度，同样也给相关科研人员带来了很大的难题。
3无人机在山区高压输电线路隐患巡检中的应用
3.1做好线路现场勘查准备
为保证无人机在山区线路巡视中更好的应用，应详细了解巡视线路所处环境，掌握是否具备无人机工作的条件，如是否会对无人机的工作产生电磁干扰，是否存在禁飞区等，只有做到心中有数，才能提高山区线路巡视工作效率，为此，巡视人员应注重做好以下工作：①运行班组应做好山区线路的现场勘查，详细记录各项因素，分析是否存在影响无人机工作的因素，绘制无人机飞行路线，为无人机巡视工作的开展提供依据。②做好无人机应用前的性能检查，保证无人机各模块均处于最佳的工作状态，尤其应结合无人机电池供电时间，确定最佳的巡视距离，确保无人机能够安全返航。
3.2编制好巡检方案
为保证无人机在山区高压输电线路巡检工作的安全与稳定，需要结合线路所处的实际环境情况，提前编制巡检方案，同时注重方案的科学性、可操作性。首先要有明确的巡检计划，根据线路巡检的工作内容提前制定，确保巡检工作能够按要求完成，由于山区巡检工作的复杂性，需要根据线路勘查结果认真编制巡检方案，做好充分的论证分析，从而选择出最优的方案来开展巡检工作，同时也为实际巡检工作中出现的突发状况预备多种应急措施；另一方面，在编制巡检方案时，要注重细节的把握，要综合考虑技术和经济角度，在山区气象条件较好的情况下，选择最佳的巡检契机开展巡检工作。此外，巡检工作记录的填写也至关重要，要端正工作态度，好的工作离不开好的工作责任心，巡检的结果要详细明了的记录，按照规范要求认真填写，尤其故障发生点、故障情况等一定要准确、详细的记录，以方便后期的维护维修工作，及时解决隐患，保证山区线路的正常运行。
3.3填写工作票
按照《安规》要求，临近带电线路工作应按照工作票管理规定，持线路第二种工作票进行作业。由于野外环境变化无常，在无人机飞行过程中因大风或人员操作的原因，无人机误入带电设备区域，可能会发生线路跳闸。因此，持票作业并与调度联系告知工作内容是很有必要的。
3.4无人机探伤
山区地区环境复杂，与平原地区的探测环境不同，因此也不能同一而论，应当按照当地的特点开展合适的无人机作业，根据地理位置的影响因素，山区存在很多人力无法探测的危险路段，这些常常都是巡查工作中的难点，一旦采用人工探测，很容易在这中地势不明的情况下遭遇危险，因此，利用无人机进行探伤是十分必要的，使用无人机可以在人力无法到达的地域进行抵近拍照，将地线情况传达回去，帮助人类进行判断。利用无人机探伤避免了很多人工操作的麻烦，同时减轻了人工操作发生危险的可能性。
3.5无人机红外检测
线路设备可以从发热原理上分为两大类，即电流致热设备和电压致热设备。所谓电流致热设备就是由于电流作用而引起发热的设备，主要是因接头处的接触电阻大于导线电阻而引起的发热，一般由电流大小决定发热程度，受风速、湿度影响较小。所谓电压致热设备就是由电压作用引起发热的设备，常见为瓷质绝缘子零值、劣质泄露电流引起的发热，复合绝缘子棒芯电蚀引起的发热，线路避雷器阀片失效导致泄露电流增大引起的发热等。我们现有的红外设备都不可变焦，当距离超过一定范围（30m）时往往测量不出数据，近年来为了更好的保护环境，新建和改扩建的输电线路往往采用高跨，对于档距中间的接续管、处于污秽区的导地线等，现有的红外检测设备根本无法进行检测，设备的管控处于失控的状态。通过引入无人机系统，依靠其携带的红外检测设备便可以对此类设备进行检测，避免事故的发生。
结语
无人机作为信息时代科技大的产物，具有广泛的应用和发展前景。同时，随着我国经济的迅猛发展，对电力能源的需求也日益旺盛，与之相应的电力工程建设强度也在不断加强。而我国国土辽阔，地形复杂，气象条件复杂，对于复杂的电力作业尤其是山区的电力设施建设和维护，现有的检测和检查手段已不能满足整个行业快速发展的要求。无人机的使用则会促进电力工程建设的快速发展，同时保障电力人员的安全，将会是电力行业未来发展中不可或缺的辅助手段。
参考文献
[1]梁合.配电线路[M].中国电力出版社，2003.
[2]国家电网公司人力资源部.配电线路运行[M].中国电力出版社，2010.
[3]刘洪正.输电线路巡检机器人[M].中国电力出版社，2013.
[4]汤明文，戴礼豪，林朝辉，等.无人机在电力线路巡视中的应用[J].中国电力，2013（3）.