陈春宇
国网湖南省电力有限公司湘西供电分公司 湖南 吉首 416000
摘要：现阶段电力系统维护工作逐渐向自动化、现代化的方向发展，输配电线路巡检维护工作上应用无人机的方式正在普及，这种方法能够有效减轻线路工作人员日常工作压力，不仅能消除人工检查的盲点，还可以提升巡检和维护的质量，提高巡检维护过程的安全性。文章阐述了无人机在线路运维工作中的效果，提出优化无人机使用的建议，以此提高无人机使用的有效性。
关键词：无人机；输配电线路；运维管理
引言：
无人机巡检和传统中纯人工的巡视模式相比，工作的范围更加广泛、全面，并且能从多种角度为线路运维提供技术支持。近年来，无人机技术的应用领域逐步扩大，虽然在电力行业逐渐普及，但性能还不完善，没有真正有效地与工作实践相结合。同时，输配线路需要搭载多种设备以辅助无人机完成作业，提高了使用成本。因此，有必要对无人机在线路运维中的应用进行进一步研究。
一、无人机在线路运维中的具体应用
（一）线路巡视应用
无人机有着便携可操控的特点，并且能够从多种角度来观察线路设备。在传统时期，人工巡视在大多数情况下只能从地面角度观测设备的状态，而无人机能够扩大巡视观察的范围，给人工巡视提供一定帮助，不同的机载观察设备会有以下特点。
1.激光雷达：对金属材质电塔进行检查，观察其是否出现变形和移位倾斜等。
2.红外线和紫外线：能够发现线路中存在的短路点和异常现象。
3.多光谱：预测输配电线附近植物生长情况，锈蚀漆是否剥落[1]。
（二）线路消缺应用
无人机在线路上消缺物问题方面的主要表现是能够清理在架空线路上缠绕的飘挂物，根据清理无人机上面所有搭载设备可以大致分为以下几种清理方式。
1.无人机点火
普通的无人机在接近高压电线线路时会直接被吸引，经过研究和实践，无人机喷洒的雾化汽油能够直接作为辅助燃料，当线路上被悬挂物侵染时候，可以先尝试使用无人机进行点火并立刻将其熄灭，以免受到场力的作用，等到合适的燃烧时间再重新喷洒一遍助燃剂。这种方式能缩短传统的路障清理时长，但同时需要更多无人机操作人员具备高水平的路障处理方法。
2.无人机电热丝除障
将无人机的主支架换成材料轻、硬度强的碳纤维管，一端需要通过连接板将其固定在无人机主支架上，另外一端则需要通过连接由两块碳纤维板制作的引导槽，在槽内需要安装电热丝。电热丝与电子调压器相互连接，然后利用电子遥控信号接收机提供的遥控信号源来控制调压系统，改变通过电热丝的工作电流，进而控制电热丝的温度。如果线路上出现类似风筝线之类的线路飘挂物，可以考虑应用无人机的燃烧电热丝将其烧断，完成线路清理。
3.无人机机械手臂清障
无人机上的动力转载器携带折叠、鱼线式的传动机械挂钩，在刀具上主要应用的材料是陶瓷，这样能降低整体机身的重量，还能避免拉弧现象，能够有效保证无人机内部的自动操作系统正常工作，但机械手的设备制作要求较为严格。
（三）线路架设应用
传统式大规模跨越牵引放线方式包括了气球牵引、动力飞艇牵引、动力伞牵引和直升机牵引等，这些牵引放线操作方式都对应着建筑施工的现场环境，但通常会消耗较高的成本，并且需要施工人员具有较高的水平，以及良好的施工环境。
线路架设的运行过程中需要引入双旋翼无人机，因为这种无人机具备能够进行全面地形探测工作的特点，能应对较为复杂的放线环境，通常情况下该机可以直接应对六级以上风力，甚至在一些特殊情况下也只能直接应对十级以上风力。在植物内部生长较为密集的丛林区域，无人机通常能够同时完成多种丛林穿越式放线和盲飞放线，和其他传统放线操作模式方法相比无人机的放线操作模式更全可控，可以对多个塔杆放线进行精准放线，将牵引杆放线从一个杆塔中穿过，让引线上塔，有效率地提高杆塔工作效率。这些技术特点不仅能够降低传统无人机放线的费用，与传统的工程放线管理模式技术相比更加智能节约，还足够能有效率地提升工程施工管理效率。还能有效提升施工效率。
二、无人机在线路运维中应用的常见问题及选用原则
（一）无人机使用过程出现的问题
无人机在电网工作的使用时间较短，所以需要花费大量的时间与现有工作进行整合，在获得一些便利的同时还需要做出优化和改进。
第一，现阶段大多数无人机的类型为消费级无人机，并没有按照输配电运维工作进行优化和调整，在使用的过程中能够发现，巡视过程拍摄的图片资料较为混乱，后期筛选需要花费大量的时间。并且极容易出现错误，导致工作效率降低。
第二，无人机能够作业的时间较短，续航能力较差，不能进行长时间或者距离较远的工作，并且在外进行工作时需要携带很多专用电池。
第三，获得无人机证件需要花费较多的资金，大多数电网企业无法在运营过程中普及无人机的使用技术，当作业人员数量不足时，往往出现黑飞现象，增加了炸机机率，不仅影响作业进度，还提高了企业运营成本。
（二）无人机选用原则
1.无人机选用机型的原则
无人机在发展的初期只用于拍摄和测绘领域范围内，但在发现无人机能够进行电力维修工作后，它的功能和性质随之发生改变。无人机进行电力线路巡检的过程中需要具备良好的续航性能和抗风能力，并且要能够搭载不同类型的任务载荷和吊舱。现今电力巡检工作主要应用的是多旋翼无人机和固定翼机，根据他们不同的特点来完成不同的工作任务。
多旋翼无人机具有的优点包括能够进行自主升降，定点悬停等。其自主升降的功能是为完成内控自飞，不需要人为手动操作，降低外空操作过程中出现安全风险。结合以上因素，多旋翼无人机在电力运维工作中优势多于固定翼机。固定翼无人机的优势是任务载荷较大，能够挂载较大的设备完成任务，通常固定翼无人机都采用生物燃料的发动机，续航时间较长，能够完成远距离的飞行任务，当出现自然灾害时能及时评估电网受灾情况。但是缺点是对空中空间要求很高。因此在线路巡检的工作中要结合地形因素、气候条件和巡检要求来选择适合的无人机类型[2]。
2.无人机巡检模式应用
无人机在运维中和作业飞行过程中一定要注意选择合适的飞行方式，以免异常的恶劣天气情况导致无人机下坠从而造成严重损失。无人机在巡检飞行过程中还需要和线路保持安全飞行距离，光学任务的吊舱位于无人机的正下方，为了保证巡检工作顺利进行，不受电磁波的干扰，需要保证无人机长期保持在巡检线路斜上方正常飞行状态。在光学吊舱有足够扫描视角时，可以直接让无人机保持单方向的飞行状态，在面对巡检线路电压等级较高时，无人机要在巡检线路两侧完成多个往返巡视。
总结：
综上所述，现阶段随着时代的发展进步，电力线路搭建的数量在不断增加，进而提高了实际线路运维工作的难度。无人机技术的出现给运维工作提供了新思路，能够有效降低运维工作人员的工作压力，提升线路运维工作的质量和效率。在使用无人机进行电路巡检工作时，要结合线路的实际情况选择合适的无人机设备，让无人机线路运维工作更加高效。
参考文献：
[1]孙阔腾.基于无人机技术的电力线路安全巡检系统[J].集成电路应用,2020,37(03):88-89.
[2]梁华贵,孙建明,林强.基于无人机的输电线路运维检修一体化装置的研究与应用[J].电工技术,2019(18):34-36.