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摘要：经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的需求也逐渐增加。输电线路大多架设在较为空旷的野外，并且输电线路周围的地形地貌状况相对复杂。如果再沿用以往的人工巡检方式，不仅会造成经济成本的增加，同时也不利于巡检效率与质量的提高。此外，由于大多数输电线路分布在野外，在受到自然、人为等因素的影响下，线路经常出现破损的问题。通过应用无人机航测技术进行巡视，还能及时、准确的找到故障点，进而为后续的故障抢修提供帮助。本文就输电线路巡检中无人机航测技术的应用展开探讨。
关键词：输电线路；巡检；无人机航测技术
引言
随着社会能源需求的强势增长，电网覆盖范围迅速扩展，变电站和输配电线路分布广袤、地理和气象环境复杂多变。在电网的规划、建设和运维工作中，传统的以人工为主的作业模式愈发显现出劳动强度大、时间周期长、作业效率低、经济成本高、安全性无法得到完全保障的弊端，亟待通过新的技术加以改善和解决。近年来，无人机航测技术突飞猛进，给地理信息测绘技术带来全新的变革，不仅能够快速开展测绘作业，也能满足不同类型作业任务的精度要求，结合信息图形图像技术，在数据处理方面也更加高效，并且有效降低了人工劳动强度和经济成本，呈快速发展态势。
1无人机航测技术的原理
无人机是一种无线电设备控制或者是植入程序的一种小型飞行器。使用无人机技术进行工程测量需要高分辨率的摄影仪器或机载激光雷达和处理的技术支持，无人机驾驶飞行器上搭载了负载数码相机以及数码摄录机等数字影像设备进行拍摄和记录，通过影像数据处理技术进行影像同步传输，实现了对地面信息的获取以及监测。无人机航测系统对工程进行测量主要依靠高分辨率影像数据的快速处理和反馈，需要实时对地观测能力以及处理信息的能力，因此无人机航测技术需要影像信息采集系统和影像信息处理系统的支撑。影像信息采集系统包括飞行控制系统和地面监控系统，无人机在空中构建航空立体成像时，无人机沿着飞行线获得垂直的航空像片，航向的重叠一般为70%，旁向重叠大概为50%。像片重叠的具体含义是对间隔相同距离的2个不同位置进行同一目标的拍摄。对获取的这些信息进行处理需要相当出色的数据文件整合能力，将无人机实时拍摄的大量像片进行整理，即对这些像片的质量进行检测，整理航带，对相片进行预处理和更正等。当前进行工程测量的无人机中的遥感信息处理系统一般由空中三角测量系统和三维建模系统构成，空中三角测量系统在工程测量中发挥着重要作用，是保证测量精度的关键。空中三角测量系统首先将经过研讨确定的航带进行整理和融合，确定相互之间的关系，然后对影像进行内定向，通过对无人机拍摄影像的连接点布局进行分析，像控点量测以及平差计算来构成全面的三维立体模型，实现模型定向，最后生成核线影像。从工程实际应用的角度来看，无人机航测技术是现代比较先进和完善的信息采集方式之一，保证测量精度的前提下，降低了对周围环境的要求，本身也具备操作简单、方便快捷的优点。相关的工程技术人员在使用无人机航测进行工程测量之前要先对无人机进行质量检测和性能测试，对存在的问题和异常情况及时处理。
2无人机航测技术在输电线路巡检中的应用优势与不足
2.1优势
2.1.1测量效率较高
传统的航测技术会受到地形地貌的限制，例如，在一些盆地或者山区位置开展航测工作较为困难，即使能够顺利完成测量工作，其数据的准确度也不能得到更好的保障。利用无人机开展航测工作，可以深入地质较为复杂的地貌区域，同时还能保证测量的效率与精度。
2.1.2信息处理速度快
无人机航测技术由于装载高新技术设备，进行数据采集后再处理的能力也很强，无人机进行数据处理速度快，不仅提升了测量效率，而且保证了测绘质量。
2.1.3无需特定的机场
相对于传统的航测技术，无人机测量工作对于起降平台无特殊要求，土地平整即可完成起飞及降落作业。
2.2不足
虽然无人机的应用有着较多的优势，但是将其应用于巡检工作中也存在着一定的弊端。比如在巡航时间方面，无人机的巡航时间相对较小，这主要是受到电池容量的影响。随着制造工艺的不断发展，这一问题得到了有效的缓解。其次，在遥控范围上，也受到一定的限制。一般来说，无人机遥控的范围能够达到1000m左右，一些无人机设备无法自动完成图像缺陷分析工作。
3输电线路巡检中无人机航测技术的运用
3.1电力线路通道巡查
在电网的运维检修工作中，线路走廊通道周边隐患点众多，在传统人工模式下，为弄清各类隐患的分布情况，需要大量人工进行全线摸排，其效率低、周期长、数据更新也不及时。利用无人机航测技术，可以迅速对线路走廊通道进行巡查，所需人工少、作业便捷、获取影像数据速度快、时间短，必要时可进行多次航测巡查，及时发现线路周边的安全隐患，为运维单位制定有针对性的防外力破坏事故措施提供直观影像依据。
3.2地面数据处理技术
无人机采集到的数据与信息传递到地面数据处理中心之后，技术人员要对其进行高精度的处理。这一过程中，需要用到红外成像仪以及紫外成像仪，同时还需要借助POS系统等。通过对采集的信息进行处理，可以及时排除输电线路存在的安全隐患，并且对异常线路进行识别，为后续的维护工作提供便利。
3.3数据信息的采集与整理
在应用无人机航测技术时，需要对采集的信息进行科学的整理。首先，在无人机航拍作业完成之后，需要对原始图像进行整理，通过科学的信息比对，甄选出清晰度较高的原始影像资料，将信息提供给测量作业人员，使测量工作得到更好的开展。其次，测量作业人员根据测量的数据，应用PhotoScan软件对图像进行适当的处理，通过图像与控制点的拼接，按照1∶1000比例尺还原土地使用的概况，为测量工作的顺利开展提供强大的数据依据。
3.4地面数据处理技术
无人机采集到的数据与信息传递到地面数据处理中心之后，技术人员要对其进行高精度的处理。这一过程中，需要用到红外成像仪以及紫外成像仪，同时还需要借助POS系统等。通过对采集的信息进行处理，可以及时排除输电线路存在的安全隐患，并且对异常线路进行识别，为后续的维护工作提供便利。
结语
综上所述，无人测量技术是当前较为先进的应用技术，被广泛应用于建设规划、气象信息、地貌测量等工作之中。随着国内城镇化进程的不断加快，我国对于电能资源的需求量急剧增加。巡检工作中，要加强对无人机航测技术的应用，降低人为、天气因素对于线路巡检工作的干扰，有效提高巡检工作的质量与效率。通过无人机航测技术的应用，还能及时对线路存在的安全隐患进行及时的排除，进而确保线路运行的安全效果。
参考文献
[1]詹斌.无人机在电力行业的应用前景[J].中国新技术新产品,2018(08):19-20.
[2]侯飞.电力专用无人机的巡检技术应用分析[D].华北电力大学,2019.
[3]林韩,林朝辉,汤明文,等.电力输电线路无人直升机巡视的应用[J].华东电力,2018(10):57-60.
[4]罗海军，王彬，郭豫东，等．输电线路工程勘测中无人机测绘航线设计与优化［J］．测绘通报，2019(s1):214-215．
[5]李涛.论无人机航测技术在工程测量中的应用[J].山东工业技术,2019(7):103.
[6]刘国祯.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].区域治理,2018(42):179.