白岳鹏
国网大同市云州区供电公司 山西 大同 037300
摘要：目前，在我国电力传输中最为常见的线路就是架空线路，但是，由于受到多种因素的影响，架空线路安全运行很容易受到影响，为确保架空线路可以正常运行，及时发现故障，无人机巡线技术被应用进来，但是目前很多人对无人机巡线技术的了解不彻底。所以，本文就对无人机在电力架空线路巡视中的应用措施进行深入探讨。
关键词：无人机；电力；架空线路；巡视
架空线路已经实现了大范围的覆盖，途经地区地形情况十分复杂，为巡线工作带来很多困难。若想在最短的时间内排除架空线路中的故障问题、对线路运行情况进行了解，需要对其进行巡线处理。目前，无人机巡线技术已经被广泛的应用到架空线路的检查工作中，这种技术转变了传统人工巡线工作中效率低下、效果不佳以及劳动量巨大的问题，在地形复杂的路段也可以开展巡线工作，巡线工作的效率得到提高，成本有所下降，同时也可以最大限度的保障工作人员的人身安全。
1 无人机巡线技术的核心要素
在正式巡视电力架空线路的过程中，我们往往会使用专门的遥控直升机和四旋翼无人机，目的在于进一步提升巡视水平，规避隐患问题。一般来说，遥控无人机在组成部分方面基本以遥控直升机本体、减震悬挂装置以及地面摄像监视系统为主。后台的操作人员可利用无线图像进行数据方面传输工作，根据遥控无人机在飞行过程中采集到的电力架空线路的运行图像，判断当前架空线路是否运输安全。而四旋翼无人机在组成部分方面基本以地面站与四旋翼无人机本体为主。系统内部专门设置了无线图像传输设备以及高分辨率图像采集设备等，实现远程传输要求。最主要的是，四旋无人机在起降与悬停方面均存在较大的应用优势，值得推广与应用。通过应用上述两种辅助设备，可以进一步加强巡视无人机的应用效果，确保电力架空线路运行安全、合理。
2 架空线路无人机巡线技术分析
2.1视觉跟踪技术
对于架空线路中的无人机来说，视觉跟踪技术是不可缺少的一部分，它是躲避障碍物与导航的重要组成部分。通过对我国现有巡线无人机中的视觉跟踪技术研究可以发现，其中还存在一些问题，即由于机体飞行振动，会影响到画面质量，再加上导线直径过短，这在一定程度上也会影响到图像背景，进而影响到跟踪的进行。所以，在后来的研究中利用了霍夫变换跟踪算法，随着这一算法的应用不仅可以同时完成对三条导线的跟踪检查，还可以控制无人机在工作中的位移，即便是在图形背景相对杂乱的情况下，在该算法的作用下无人机依然可以完成线路跟踪与检查，有效弥补了原有跟踪的不足。
2.2位置控制技术
在架空线路检查中，无人机的应用会受到多种因素的影响，尤其是环境与天气的影响较大，为保证无人机可以正常工作，保证其安全系数，在巡线工作中还需要加大对位置控制技术的重视。现代用于架空线路巡线的无人机位置控制系统相对完善，主要利用LQG控制器调整无人机的动作，如果无人机在运行中出现偏行的情况则借助PID控制器来完成，之所以应用该控制器其原因在于其综合性能较好，随着它们的运用，不仅有效提升了无人机的综合性能，还可以在让相关工作人员无人机处于悬停状态下时借助绳索等拖拉机体，这也是保证控制系统正常运转的基础。
2.3故障检测技术
无人机的主要作用是检查架空线路健康状态，这就需要无人机巡线技术中有故障检测技术。对于无人机巡线技术中的故障检测技术来说，主要有以下几种：第一，激光雷达检测技术。
这一技术有着属于自己的优势，它的应用不仅可以提高定量测量精度，还能在激光测距装置的作用下了解线路与建筑物或周边植物间的距离，进而实现精准测量，同时也可以为树木砍伐等工作提供一定的参考一斤。再者，在激光雷达技术的作用下，还可以获得真实有效的激光点云信息，也可以在航空数码装置的作用下提供必要的辅助信息。第二，视觉探测技术。该技术中应用了高清摄像装置，主要用于视频与图片拍摄，同时在该技术的作用下也可以完成信息的传输与存储，相关工作人员根据传输回来的图像便可了解架空线路是否存在问题，在该技术的作用下，相关工作人员不仅可以发现线路绝缘层是否出现损坏，还可以了解其变形等情况。第三，紫外线与红外线探测技术。在用于架空线路巡检的无人机中通常装有紫外线与红外线探测设备，它们的应用不仅可以将图像展示在屏幕上，还可以完成图像分析与检测，相关工作人员也可以了解电晕强度等，同时，在这些技术的作用下还可以发现线路中是否存在线夹或接头的情况，尤其是存在发热点的时候，这些技术可以将其第一时间展示出来。
2.4无线通信技术
对于无线通信技术来说，它的作用是在无人机与基站间传递信息，主要是借助无线传输装置来完成的。由于无人机中有记忆功能，所以，它可以将每个时段拍摄的图像或视频记录下来，并传递为相关工作人员，这样巡线工作人员可以随时了解线路与无人机情况，同时基站相关工作人员也可以向无人机发出命令，让巡检工作进行的更顺利。此外，现代无人机中所使用的无线通信技术具有一定的抗干扰作用，这样也可以为长距离接受信号信息奠定基础。
2.5无人机组合
对架空线路进行巡线时，可以将无人直升机与固定翼机进行结合，也可让小旋翼机和固定翼机同时工作。每隔一段时间对距离较长的架空线路进行检测时，可以通过固定翼无人机进行检测，如果人们已经知道了故障发生的位置，便可以通过小旋翼机与直升机的共同作用下完成巡线检测工作。以悬停式的方式对架空线路彻底、仔细的检测。通过这些组合方式可以使无人机巡线技术的优势被最大限度的发挥，不同机型之间也可以进行优势互补，最终避免在巡线工作中出现疏漏，掌握精准全面的架空线路信息和状况。就效果方面而言，无人直升机具有一定优势，同时可以完成中距离巡线工作，因此若资金条件允许，可以使用无人直升机和固定翼无人机的组合方式开展巡线工作。
3 无人机在电力架空线路巡视中的具体作用及应用前景分析
在输电线路巡检工作中，无人机的应用范围较广且作用层面较深。结合实践经验来看，利用无人机技术可以进一步优化架空线路高空作业的巡检效果，及时排查出输电线路的各个故障点。从某种程度上来说，这种方式会减轻工作人员的工作量，并有效规避了登塔高空等作业的风险性。最重要的是，无人机在进行高空作业检查时，可以结合地面航拍模机对其进行合理操作，如适当调节拍摄角度，让工作人员明确输电线路的运行状态，尽可能地规避隐患问题。可以说，无人机在电力架空线路巡视工作中发挥出的功能较多，具备良好的应用前景。在未来的发展中，无人机巡视技术势必会朝向智能化、数字化方向驶进，取得更加良好的应用效果。
4 结语
总而言之，无人机巡视技术基本上已经成为我国架空线路检查工作中的关键技术。随着无人机巡视技术的不断完善与发展，架空线路检查工作的检查速度与检查力度均得到显著提高。从某种程度上来说，通过应用无人机巡视技术，有效降低了以往架空线路检查工作存在的不良问题，最大限度地规避了运行隐患因素，值得我们推广与普及应用。但是值得注意的是，我国无人机巡视技术在功能与应用方面，仍旧未达到成熟阶段，需要研究人员不断付诸努力与实践，尽力克服技术方面的不足之处，为我国架空线路检查工作提供坚实保障。
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