李岩
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摘要:随着经济和各行各业的快速发展，巡检作业是保障输电线路稳定运行的重要基础，而无人机巡检作为信息时代新兴起的巡检技术，其不仅可以显著提高巡检效率和巡检质量，且不受环境因素的影响可多方位、多角度完成巡检作业，因而在实际应用中也得到了巡检人员的广泛认可。接下来，笔者将围绕无人机巡检这一技术，从基本概述、系统组成、作业流程、巡检类型、安全要求等方面对其展开探究。
关键词:无人机巡检技术;输电线路;实践应用
引言
电力是保障国民经济发展与人民生活正常进行的重要基础设施之一，随着社会经济的发展，我国的电网建设事业也发生了日新月异的变化。不但电力基础设施明显增加，规模显著扩大，且输电线路也变得更加错综复杂，这些都将增加输电线路巡检的难度。之前的人工巡检方式，已经明显不能满足我国电力事业发展的实际需要，电力系统相关工作人员必须积极探究现代无人机技术在我国输电线路巡检工作中的应用，以不断提高电网巡检的效率与质量。
1概述
从设计的角度来看，无人机体积小，可移动。在应用于输电线路检查后，可以有效地提高输电线路检查的整体质量和管理水平，使经济和社会效益最大化。它也可用于寻找输电线路上的故障点，并由无人驾驶飞机探测输电线路的运行状态。这可以有效地防止故障，并准确和及时地定位故障所在的位置。随着社会经济的不断的发展，越来越多的高压电线电路变得越来越困难，如在绝缘子闪络、雷击、萃取和磨损等远距离传输，传输、塔楼，由于自然条件甚至山区溪流断裂时往往会出现人工问题，爬杆等传统方法导致人员受伤，输电线路运行状态，自然条件，劳动强度低效，人身安全保障不高、成本高的问题，很难保证质量，在电网上视察，并满足安全方面的工作。
2当前输电线路巡视现状
2.1愈发复杂的巡视环境
目前，我国电力工业发展迅速，覆盖了我国大部分地区。然而应当指出的是，许多输电线路都在山地，地理环境极为复杂，气候条件也很恶劣。在中国西北部，主要是山丘和山脉，大部分传输线都在那里，尽管大多数塔建设在没有人居住的土地，这使得检查专员很难找到问题的点，因此他们面临未知的风险。气候越来越复杂的检查条件往往造成巨大的物质和人力费用，并带来许多安全风险。
2.2较多的巡线内容
对输电线路的检查一般较多，覆盖范围更广。这就增加了手工检查的工作量，并要求检查人员具备更多的综合能力。这项工作的主要内容是检查线路对环境的影响。对辅助设备的检查主要包括各种保护设备的操作状态、固定件的腐蚀程度。警报信号的存在和监视设备的运行状态。从无人机环境检查的角度来看，相应的部件包括地面活动、航线和树木、建筑物的安全距离、航线周围的地面沉积以及建筑环境等。
3系统组成
(1)无人机平台。目前市场上比较常见的无人机设备有三种:第一种是无人直升机，与传统形式的直升机结构相似，区别则为工作人员可对其进行远程操控，与其他两种无人机相比劣势相对明显，如体积偏大、操作难度系数高、造价成本高等。第二种是多旋翼无人机，由多个旋翼构成，工作人员可通过改变旋翼速度来实现对其飞行姿态的控制，常应用于线路中的精细巡查作业中。第三种是固定翼无人机，通常将涡轮发动机或者螺旋桨作为源动力，续航时间相对较长，常应用于线路中大范围、高航程的巡查作业中。(2)数据获取系统。
无人机平台的主要作用是为了搭载传感器、POS、稳定平台、避障系统等机械设备。具体如下:第一，传感器，如红外成像、激光扫描、光学相机、之外成像等;第二，POS，可帮助工作人员对无人机设备的具体位置进行测定，同时可对多次巡检作业所获取的数据信息在同一空间坐标时间线上进行历史对比;第三，稳定平台，主要用于将无人机设备处于正常飞行状态时外界的扰动因素进行隔离，提高设备飞行稳定性，从而保障最终的成像质量;第四，避障系统，通过雷达传感器对飞行路线中的障碍物位置进行准确的定位探测，以规避飞行过程中潜在的风险因素。(3)地面测控站。主要功能如下:第一，辅助工作人员对无人机的飞行状态进行实时监测和操作控制;第二，控制传感器对数据信息的获取方式;第三，为无人机进行领航。(4)数据通信链。通常包括机载的信号接收和信号发射设备、地面测控站中的信号接收和信号发射设备、通信中继设备等。主要作用为保障无人机设备与地面测控站之间的数据通信的可靠性。(5)数据处理系统。该系统通常是利用遥感数据处理或者摄影测量的方式来完成对无人机设备所采集的影响。视频、数据、点云、坐标等信息进行高效处理，从而对输电线路的运行情况进行准确掌握。
4无人机技术在输电线路巡检中的具体应用
4.1利用无人机全方位高效巡检输电线路
无人机一般都由两部分组成，即地面控制系统与机载系统，其中无人机的机载系统中大都配置有可见光相机，可以全方位精准拍摄相应的输电线路。而且在完成拍摄后还能进行图像格式的转换，通过相应的远程信号无线传送系统及时传送到指定的计算机中。这样专业的人工巡检人员就可以及时查看与快速判断输电线路的运行状况。在遇到难以判断运行状况的输电线路图像时，工作人员还可以利用遥控器相应地调节可见光相机的焦距，以获得更加清晰的目标图像。当需要对一些较为特殊的输电线路进行巡检与故障检测时，工作人员可以通过地面控制系统灵活改变无人机的飞行路线，其确保其能快速精确地悬停在目标位置附近拍摄出清晰图像，传送至地面。这些都有效减轻了人工巡检工作的难度与强度。最重要的是通过无人机拍摄与传送到计算机的巡检图像可永久保存在计算机中，这就为日后的输电线路巡检工作提供了重要的资料参考依据。
4.2利用无人机快速清除输电线路附着杂物
因为我国的输电线路大多处于户外暴露状态，所以它们在运行过程中难免受大风、雨、雪等诸多不确定因素影响，经常性附着一些杂物异物。这就需要巡检人员及时彻底清理输电线路，以免因此造成输电线路运行异常，停运甚至引发相关的触电事故。但是依靠人力方式进行输电线路上附着杂物异物的清除不但效率低还存在着极大的安全风险。引进无人机技术后，就可以将激光模组、控制器等相关设备装置在多旋翼无人机上，当巡检人员利用云台摄像头找准杂物附着位置时，就可以适时的调整无人机的悬停方位，以确保杂物能处在无机搭载的激光模组的焦点上。这时工作人员可以通过无程控制系统打开激光模组，这样激光模组中发射出的能量激光就可以快速地熔断杂物，使输电线路处于常规状态了。
结语
综上所述，无人机巡检安全技术能够适用于结构复杂的输电线路，效率较高且检测结果较为精确，因而在输电线路安全巡检工作中得到了广泛的应用。然而，无人机在飞行过程中依然存在一些安全问题，需要工作人员针对巡检区域的地形环境状况以及输电线路的结构，选择合适的无人机飞控系统、控制方式以及避障技术，才能在保障无人机安全飞行的基础上，准确地检测出输电线路的实时运行状况，确保线路能够安全稳定的运行。
参考文献
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