国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司 江苏连云港 222004
摘要：无人机巡检已然成为输电线路项目中巡检作业未来的发展趋势。虽然现阶段人工巡检已然占据一席之地，但随着无人机巡检技术的不断优化和提升，其一定能够逐渐代替人工巡检为输电线路的安全运行做出更大的贡献，为我国电力领域的长期发展添加助力。
关键词：无人机；巡检技术；架空输电线路；实践应用
一、无人机巡检技术
（一）基本概述
无人机巡检技术主要是指工作人员通过对无人机进行远程操作，利用无人机中的传感设备来高效、高质地完成对电力工程中架空输电线路的自动巡检工作。与传统的人工巡检方式相比，该技术可以将巡检效率提升八至十倍，且具有成本低廉、安全高效、操作简单、机动灵活、视野良好、无须线路改造等应用优势。虽然目前我国线路巡检工作中人工巡检和无人机巡检各占一半，但显而易见，随着无人机巡检技术的不断优化，想必其所占比例也会随之增加，成为未来电网巡检的重要支柱。
（二）系统组成
1地面测控站
其一，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。
其二，控制传感器对数据信息的获取方式。
其三，为无人机进行领航。
2无人机平台
第一种是多旋翼无人机，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，常应用于架空线路中的精细巡查作业中。
第二种是无人直升机，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，常应用于架空线路中大范围、高航程的巡查作业中。
3数据获取系统
一是，传感器，如红外成像、激光扫描、光学相机、之外成像等。
二是，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。
三是，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。
四是，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。
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。
二、实践应用探究
（一）作业流程
1巡检准备，为了可以最大限度上确保巡检作业能够顺利完成，工作人员应在巡检之前做好充分地准备工作，如无人机设备检查。通信传输回路检查、机载巡检设备校验、控制模块检验、动力装置启动等等。
2巡检执行，无人机技术在巡检过程中需严格按照《技术导则》《技术规程》等相关标准进行规范化操作。
3计划编制，工作人员可根据安质部门、运行单位、省调巡检对架空线路所提出的建议以及输电线路对无人机巡检工作的实际要求来确定巡检内容，包括全线、定点、定线等路线设定。
4空域申报，工作人员在开展线路巡检工作的前一周，工作人员应对巡检空域的使用进行申报，申报内容包括飞行空域、飞行计划等，所申报的飞行区域应与其他空域的水平间距应超过20千米，垂直间距则应超过2000米。
5巡检报告，在巡检时工作人员还应及时地对线路巡检相关的数据信息进行整理，为该输电电路后续的运行维护提供数据参考。
（二）巡检类型
1外破巡检
为了避免输电线路因车辆吊装、工程建设、市政修路、挖方取土等施工作业而受到破坏，导致输电线路无法进行正常运行，工作人员应定期利用无人机设备对输电线路的沿线区域进行外破巡检，为预防外破隐患提供影响参考，一旦发现异常情况应对施工企业进行及时沟通。
2山火巡检
随着退耕还林理念在国内各地的不断渗透，输电下路沿线的植被也随之增多，从生态环保的角度来看植被数量增多是利国利民的好事，但同时也在一定程度上增加了输电线路的防火压力。尤其对于一些容易发生山火的季节和地区，工作人员应合理地利用无人机设备对对山区、森林等区段内的输电线路进行全方位的房山会巡检，显著降低山火对输电线路造成损害的概率。
3树竹巡检
春季和夏季是树竹最适宜的生长期，处于该时间段内的树竹生长速度快，因此极易导致输电线路发生跳闸问题。对此工作人员可借助无人机设备并机载雷达探测或激光测距等巡检设备对特定区域内的树竹隐患问题进行排查，从而掌握输电线路的实际运行环境情况。
4灾后巡检
当输电线路所属区段发生山土滑坡、水灾、泥石流、地震等不可控的自然灾害后，为了保障巡查人员的人身安全，工作人员可利用无人机设备第一时间进入受灾区域来完成相应的巡检工作，并对去内的线路情况进行有效收集，为工作人员后续的灾后线路重建工作提供参考依据。
5鸟害巡检
由于输电线路通常被设置在丘陵、高山等地区，且通常以高塔架设为主，符合鸟林筑巢要求，因而常常会受到鸟类的影响导致输电线路频繁出现故障且无法正常运行。为了可以有效地解决鸟害问题，工作人员可根据年鸟类物种的迁徙特性及筑巢习惯，利用无人机设备在筑巢前期对其进行驱赶，对筑巢后期实施监控巡检，帮助工作人员更好地了解线路中不同区间的鸟害情况，并对其实施针对性地驱赶措施，以保障该区域段内输电线路的安全运行。
6红外巡检
通常来说，每年的夏季是我国用电的高峰期，输电线路在运行过程中常常会出现设备异常发热及其相关故障问题。对此工作人员可利用无人机设备机载红外测温来缓解人工红外测温工作的压力，同时还可对地势恶劣地区的输电线路运行情况进行快速诊断，在提高巡检效率的同时其巡检质量也得到了保障。
7故障巡检
故障巡检通常是当输电线路发生故障问题时，无人机设备可在故障区域进行全方位的故障巡检，及时地将故障区域内的故障情况以及故障范围向工作人员进行反馈，将输电线路局部故障问题所造成的损失和危害降至最低。当工作人员接收到由无人机拍摄的线路图像时，需对其进故障类型进行进一步明确。传统图像处理方式大多以人眼判断为主，不仅效率低，工作量大，且很难准确地处理一些相对复杂的线路故障情况。针对这种情况，工作人员可积极引进先进的技术，如路杆塔检测模型，其可以通过图像获取、聚类分析、特征匹配等方式自动判断出杆塔中潜在的故障问题。
（三）安全要求
1尽可能地选择在良好天气中进行无人机巡检作业，若必须在恶劣天气开展时，工作人员应结合巡查线路及天气情况制定相应的紧急预案，在相关部门批准后再执行巡检任务。
2尽可能地选择安全空域进行巡检，尽量避免受炸石、火焰、无线电、爆破、烟雾等因素影响较大的空域。
3在安全距离内进行无人机巡检。
结束语
综上述，随着我国电网建设水平不断提高，长距离、高海拔、大跨越等高建设难度的输电线路也越来越多，这些输电线路在提高广大人民群众用电质量的同时也大幅度增加了运维巡检人员的工作难度。为了有效地解决这一问题，缓解线路巡检人员的工作压力，无人机巡检技术逐渐发挥了其应有的作用价值，
参考文献：
[1]关于配电网架空线中无人机巡视应用分析[J].王卫良. 时代农机.2020（10）
[2]论述无人机巡检输电线路技术及应用实践[J].谢振博. 通信电源技术.2020（05）