崔海龙
国网冀北承德供电公司 河北省067000
摘要：随着国民经济的飞速发展，人们对能源的需求也在增长，这使得电力线路的规模不断扩大，对电力线路的运行和维护的要求也在不断提高。在电力行业中，传统的巡检方法已无法满足行业发展的要求，也无法满足信息管理方面的要求。作为一种可以在空中灵活移动的平台，无人机（UAV）可以承载多种负载设备，具有操作简单、快速高效、网络协调检查容易、维护成本低的优点。无人机电源检查还具有效率高、精度高和速度快的优点，特别适合在山区、丘陵和其他复杂地形环境中进行电源线检查。无人机技术的应用有助于提高电力线路检查的效率和电力检查中的信息管理水平。
关键词：电力线路；巡视；无人机技术；应用
1无人机检查的优缺点
将无人机设备应用于电网电力线路检查可以有效改变以往效率低下和人力资源浪费的问题。目前，无人机检查处于发展的初级阶段，在实际应用中仍然存在一些弊端。一方面，无人机设备的体积小和电容量低，缩短了检查时间，且难以用于远距离传输线检查。另一方面，无人机设备的远程控制范围小，存在距离限制，且系统相对便宜，因此不能自动识别传输线的缺陷。但是，与传统的手动检查方法相比，使用无人机检查传输线具有一定的优势。首先，无人机设备的基础是自主悬停技术和自定义导航技术，可以防止与传输线碰撞，并提高检查的安全性。其次，它可以有效地分析恶劣天气下电力线路中出现的问题，并找出发生问题的地方，以快速解决问题并恢复电路系统。最后，无人机设备分为手动和自动驾驶两种类型，使用时可以根据需要选择合适的类型。在某些应用中，两种操作方法都可以减少人员的使用，这也提高了检查的速度和电力公司的经济效益。
2无人机电力线路安全巡检的关键技术
3.1飞行姿态控制技术
外界环境因素，如气候因素中的强风或降水，都可能对无人机的飞行状态与姿态产生较大的影响，致使无人机的飞行控制出现不稳情况。无人机的姿态控制技术属于无人机电力线路安全巡检系统中的一个重要应用，不仅能让无人机的飞行状态更加稳定，还能让无人机按照预定线路规划开展飞行过程。依据专业研究人员的研究数据结论，LQG控制器主要控制无人机的俯仰翻转姿态，而PID控制器也是无人机飞行控制中的一个重要系统，可有效预防无人机在飞行或航拍过程中出现偏航问题。因此在无人机电力线路的安全巡检过程中承担着飞行姿态的控制职责，子系统的敏感性与抗干扰性必须较强，否则就可能致使无人机的飞行状态无法更为稳定。
2.2地面数据处理技术
无人机电力线路巡检工作主要由地面数据处理技术承担，地面数据处理技术主要是利用巡检设备中的红外成像仪、紫外线成像仪或POS系统联合保证数据传感器可以发挥出较强的数据收集与分析功能。地面数据处理技术还能够对有效信息进行收集与分析，保证生成的数据结果更加精确，具备更强的参考性。
2.3正射影像采集技术
通常情况下，无人机电力线路安全巡检系统中的正射影像采集技术需与GPU模型联合，并以GPU模型为基础，保证采集技术的数据采集作用可全面发挥，在对此项技术进行应用时，其最大的技术优势是能让正射影像采集速度大幅提升，并为航测影像的快速处理提供技术方面的支持。
2.4线路隐患、缺陷的探测技术
2.4.1视觉探测技术
视觉探测技术也被称作为可见光探测技术，一般会被应用在线路隐患和缺陷的探测操作之后。
技术操作人员可借助无人机搭载的高清相机与摄像机，对整个巡线过程进行图片与视频获取，与此同时借助信息技术将相关信息数据传输给地面基站。此时基站工作人员可直接利用专业系统对线路的整体情况进行精确分析，需注意的是，视觉探测技术能甄别出电力线路的安全巡检过程中可能会出现一些显性故障，如导线断股、异物悬挂或是杆塔变形等，这对于后期的线路分析工作有着非常重要的指导作用。所以，视觉探测技术必须发挥出强大的视频与图片清晰摄取的功能。
2.4.2红外线、紫外线探测技术
红外热成像仪在对无人机飞行过程中的表面温度进行提取时，具备较强的敏感度，能准确测量到无人机表面温度超过周围环境温度的异常温升点。因此此设备最大的作用是能依据红外光谱图像对无人机飞行器的线路接头、线夹和绝缘子设备进行温度监控，及时发现设备在实际运作过程中可能出现的异常发热情况，并对发热点进行精确定位。紫外热成像仪在实际应用过程中，还具备接受线路设备放电过程中出现的紫外光讯号功能，同时对无人机电力线路安全巡检工作进行落实时，技术操作人员可直接配合图像对系统出现的导线外伤、绝缘子放电及污染等放电等现象进行精确捕捉，尤其是紫外线探测技术被应用在电力线路巡检过程中时，技术人员必须时时关注太阳光以及人造光源，因其可能会对巡检工作造成了干扰进行重视，防止因为任何遗漏致使无人机出现飞行安全问题。
2.4.3激光雷达探测技术
激光雷达探测技术在实际应用过程中，由于激光具备较强的单色性和相关性特征，所以将其应用在无人机电力线路安全巡检操作步骤中，能发挥出良好的方向定位功能。伴随时代发展，激光技术的使用功能也在不断扩展，因此其在角度检测、距离测量以及长度测量过程中，同样可发挥出较大的应用价值。通常情况下，连续波相位式测距技术与脉冲式测距技术最为常用，同时将无人机电力线路巡检技术与激光雷达技术进行融合，可协助巡检人员在扫描线路走廊内获得精确度更高的激光点云数据，保证高分辨率航空数码影像技术可辅助三维建模工作高精度落实，获得更好的建模效果。在电力线路巡检过程中应用激光雷达技术，还能辅助巡检人员开展电力线路与树木、建筑物的距离测量工作，保证获得的数据结果更加精确，同时精确定位故障缺陷，为接下来的工作提供指导。无人机电力线路巡检系统还需得到GPS技术的辅助，尤其是在激光雷达技术应用过程中，GPS巡检系统能保证数据获取的准确，保证无人机平台的任务载荷得到高水平获取。
2.5无线通讯技术
无人机的遥控测量功能、信息传递功能以及跟踪定位服务功能，三种功能的全面发挥离不开无线通信技术的辅助。为了让无线通讯技术的作用全面发挥，在对无人机的遥控测量工作进行组织落实时，应对几方面进行重视：首先，测量无人机的飞行状态，保证无人机在飞行过程中路线精确、过程稳定；其次，精确测量无人机设备的相关参数，对无人机系统获得数据背后的价值被更深入的开发。还可借助无线电通信技术以及巡检技术对正在运行采集信息的无人机飞行状态进行获取，并通过地面设备对其进行控制，无人机上装载的任务荷载传感器在信息传输过程中发挥着不可替代的作用，能够让地面系统对无人机进行跟踪定位，同时新建技术人员还可及时了解到无人机当前的位置以及任务的完成效果。如发现不稳定的情况可及时操作系统进行纠正，无人机的巡检技术由多个系统或技术终端组合而成。同时也横跨了图像识别、电子通信以及影像采集等多个技术领域，构建出一个完善科学的无人机巡检系统，能够让巡检工作的劳动强度得到有效降低，同时大幅缩减巡检资金与时间成本保证有效提升巡检工作的落实效率。需注意的是，无人机电力线路安全巡检系统以及关键技术的科学应用与革新，还直接促进了航测技术与电力技术的快速发展。
3结语
综上，无人机跟踪定位系统相关功能的有效开发，能够让巡检技术操作人员随时随地掌握无人机飞行的位置以及飞行过程中产生的路线，保证无人机飞行工作状态得到有效监控，并维护其飞行过程的稳定。
参考文献
[1]高旭东，张军朝，等.无人机电力线路巡检安全距离测量新方法[J].现代电子技术，2020，5.
[2]蔡文霞.无人机电力线路安全巡检的关键技术[J].通信电源技术，2019，12.