谢忠明
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摘要：在电力输电线路巡检工作中，无人机有着巨大的应用优势，有效代替了人来进行高效准确的巡检工作，大大减轻了巡检人员的工作强度，并且可对输电线路的故障点进行准确快速的排查，降低了人力物力的投入，有效保障了电力输电线路巡检工作的安全，大大促进了电力领域的技术革新。鉴于此，本文主要分析高压输电线路的无人机电力巡检技术。
关键词：高压输电线路；无人机；电力巡检
1、输电线路巡视内容阐述
巡检工作内容具体包括对线路本体、附属设施、电力设备、所处环境的检查与巡视，明确掌握巡查范围内输电线路的具体运行情况，对输电线路运行期间存在的故障问题第一时间发现并上报，为线路的稳定可靠运行提供保障。现阶段输电线路巡查作业开展，具体包括故障巡视、正常巡视以及特殊巡视3种方式，在以往工作期间，无论开展哪种类型巡视，所采用的模式均为人工地面巡查，只有在突发特殊情况时，才会出现人员灯塔巡视的情况，此巡查模式的应用无法发挥出巡检工作的最大作用与功能。传统人工巡检方式的应用，无法与现阶段不同运行状况线路的不同巡视要求相契合，影响到巡检工作开展有效性，无法帮助电力企业精确且及时的获取输电线路的具体运行状态与情况，不仅造成人力资源的浪费，甚至对输电线路的稳定、安全运行产生影响。
2、无人机在输电线路巡检中的优势
无人机是近年来新兴的一项技术，在诸多领域中得到广泛应用，对于输电线路巡视检查而言，无人机的优势主要体现在如下几个方面：
2.1巡检更全面
随着无人机技术的不断发展和完善，其功能日渐强大，通过搭载不同的平台和系统，可以使无人机具有更多的功能，如设备缺陷快速查找、故障定位、实时监测等等。由此使得无人机的巡检更加全面，线路的跳闸次数和停电时长随之减少，确保了整个电网的运行安全性和稳定性，给供电可靠性提供了有效保障。
2.2可缩短巡检时间
无人机基本不会受自然环境和气候条件等因素的影响，在可能发生自然灾害的地区利用无人机对输电线路进行巡检，可以在较短的时间内顺利完成任务。无人机具备快速巡检的能力，通过在指定位置进行悬停，可检查线路上的设备，确定缺陷，并对巡检结果进行实时回传，整个过程耗时较少。此外，无人机巡检前基本不需要进行较长时间的准备，大部分无人机在 90s 以内便可起飞，当一个区域内的线路巡检完成后，可以快速转移至下个区域，有效缩短了输电线路的巡视检查时间。
2.3可有效降低巡检成本
我国有很多输电线路架设在人迹罕至的地区，传统的人工巡检方式想要涉及这些区域有一定的难度，为满足工作需要，常常会使用较长的高空架线，由此使得巡检成本随之增大。而无人机并不会受到地形的限制，在有效的飞行距离内，作业人员只要操控无人机便可从不同的角度对输电线路上的设备进行巡视检查，减轻了人员的工作量，相关费用也随之降低。此外，由于巡检人员无需亲临现场，从而使得作业安全性得到可靠保障，避免了安全事故的发生。
3、输电线路巡检中无人机技术应用
3.1红外热像技术
考虑到电力设备的结构和材料通常受温度影响较大，无人机电力巡检技术精细扫描采用电力无人机巡检中的热成像技术。
在正常运行时，电力设备就会产生一定的热度，但随着电力设备的老化或由某些接触点生锈、接触不良引起电阻增大，电流过大，电压异常等，设备会产生发热异常现象。因此，检测温度能很好地了解电力设备的运行状态，帮助巡检人员及时排查缺陷。红外热成像技术具有远距离、不接触、不取样、不触体等特点，在监测和排查电力设备时无须直接触碰，能够有效避免事故发生。同时，由于不需要与被测物接触，红外热像仪可在电力设备带电时进行检测工作，使成本降低。热成像技术成像直观，易于发现异常。通过对温度的精准感知，红外热成像可以直观显示出温度异常处，便于发现故障及隐患，从而完成精细扫描。与此同时，热成像技术不受电磁干扰。高压线、变电站附近通常有较大的磁场干扰，而红外热像仪的工作波段与电磁频谱相隔甚远，即使在强电磁场的场所使用也不会受到干扰，能得到稳定、可靠的热成像。在电力巡检中，利用红外热像仪与无人机电力巡检技术搭配使用，在检测热点故障时，搭载红外热像仪的无人机往往与设备保持几米甚至几十米的距离，轻易实现大面积精准检测。在视场内发现热点异常情况后，巡检人员再针对性进行检测，巡检效率极高。
3.2激光雷达探测技术
激光雷达探测技术是向探测对象发射激光信号，激光信号将探测对象的信息反射回来后，与原来的发射信号进行对比分析，经过处理以后可以获得探测对象的位置、距离、方位、速度及形状等参数。激光雷达技术使用激光束进行探测，可以获得很高的分辨率，并同时跟踪多个目标，速度分辨率可以达到10m/s以内。激光雷达探测技术的隐蔽性好、抗干扰能力强，激光发射系统的口径比较小，可接受区域比较小，所以其他干扰信号不容易进入接收机。激光雷达探测器可以实现零高度工作，即便距离比较近的物体也可以实现探测。激光雷达探测系统使用的设备体积小、质量轻，适合无人机线路巡视要求。激光雷达探测技术可以获取高精度、高密度云空间数据信息，并利用高分辨率的数码相机进行摄影，然后利用计算机软件提取相机的数据信息，建立三维模型，然后发现电力线路故障位置、距离和方向，提高线路巡检的工作效率和质量，不需要巡检人员一一对线路进行巡检，就可以完成巡检的工作任务。
3.3提升机巡大数据智能化分析水平
目前，巡检数据智能化处理程度低、与业务数据耦合度不高，无法支撑基于数据流驱动的无人机为主的协同智能巡检模式。随着机巡业务的不断扩大，机巡设备的不断增加，输电线路机巡数据的处理与分析应用必将进入“大数据”时代。当前，无人机巡检数据量呈现指数增长的趋势，为人工智能技术提供了海量学习样本。通过统一、完善影像标注规则，利用人工智能深度图像识别技术，构建并迭代缺陷识别算法，实现电力设备缺陷隐患的快速智能化、标准化分析，并自动生成缺陷隐患报告。同时，探索研究基于AI的机载前端缺陷智能识别技术，结合线路实物ID信息识别等交互式现场作业技术，在巡检过程中可对缺陷及隐患进行实时智能诊断和识别，提高缺陷识别的时效性。通过人工智能技术的引入，全面提升巡检数据处理效率和智能化水平，有效分析和掌握输电线路缺陷及外部安全隐患，及时掌控线路设备运行状态，保障隐患消缺及时，提高线路运行的稳定性、安全性，节省人力资源，降低巡检成本。
结语：总之，随着我国电力需求的不断增加，我国高压输电线路的数量也在不断增加。若采用传统的人工电力检测方法，将会耗费巨大的人力物力，而在此背景下，无人机电力巡检技术得到了人们的广泛关注。但是，无人机电力巡检技术仍存在着许多问题，难以满足当前输电线路的巡检要求，对其展开研究十分必要。
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