（超高压输电公司柳州局广西545006）
摘要：由于电力企业的发展，扩大了电网的规模，从而增大了巡检的工作量和难度。整个电力系统的稳定运行主要受一些自然因素和人为因素的影响，而造成输电线路受到破坏，致使输电线路不能正常运行，而一旦发生故障，为了做到及时抢修工作，必须尽快找到输电线路故障点，因此，在巡检输电线路故障中，采用无人机技术可以有效地提高抢修的效率。本文对无人机巡检输电线路技术的应用进行分析。
关键词：无人机；巡检输电线路技术；应用分析
在当前形势下，电力企业的体制改革已取得了一定的成效，供电服务范围进一步扩大，输电线路的分布也越来越广。由于各地区的自然环境具有一定的差异性，因此，采用人工方式对输电线路进行日常巡检已远远达不到要求。而采用无人机巡检可以在第一时间查明故障位置，且不会受到地形条件的影响，同时，还可以实现多角度、全方位的巡检，进而从整体上掌握输电线路的运行状况。可见，无人机的应用对于电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
1.无人机技术的概述
1）技术方面
遥控直升机采用的是普通直升机的气动布局，一般可以携带图像采集和实时传输设备，在飞行过程中，可以将所“看”到的各种信息通过传输设备及时传输到监控中心，从而大大提高输电设备巡视、检修工作的效率。四旋翼无人机的气动布局结构是4个旋翼相互对称分布。这种结构设置使其具有较高的起降能力。此外，四旋翼无人机还安装有减振云台和无线传输设备，在对输电线路进行巡检时，可以利用微型高分辨率的图像采集设备获得高清信息，并将所获信息及时传输到监控中心。
2）系统组成
UH无人机由遥控直升机本体、减振悬挂装置、影像采集与无线传输设备、地面影像监视与操控系统等部分组成；M4R无人机包含两个主要部分：M4R无人机和地面站。
3）功能方面
一方面是无人机的功能．UH无人机可以通过人工遥控在输电线路附近升降和悬停，可在保证安全距离的情况下实现对输电线路设备的图像采集和传输；M4R无人机则可在地面站的引导下，沿输电线路在满足安全距离的前提下到达指定设备附近，通过悬浮的方式调整拍摄角度，获取高清晰度的图片和影像资料，同时将采集到的数据实时传输到地面站，接收地面站的指令沿输电线路进行飞行检测。另一方面是地面站的功能，主要是针对M4R无人机而言．功能包括对无人机的遥控遥测通信，对无人机飞行轨迹和悬停位置的引导，接收无人机传输回来的图像信息等。
4）关键技术和创新点
（1）优化M4R无人机一体化设计与输电线路快速检测系统，解决流线型机身的碳纤维制作工艺问题，解决锂电池选型、机体重量、旋翼升力、电机选型，优化结构设计、旋翼设计、空气动力、结构强度、飞行控制等。
（2）对四旋翼无人机一体化设计和输电线路的快速检测系统进行优化，有效解决流线型机身的碳纤维制作工艺问题，进而解决锂电池的选型、旋翼的升力、电机的选型和空气动力等相关问题。
（3）具有输电线路防碰撞保护功能的四旋翼无人飞行器用于输电线路巡视和检测，以及发生覆冰、大风、洪灾等灾害性天气时对输电线路的灾害分析。
（4）地面实时监控技术和图像防抖降噪技术在输电线路巡检中的应用。无人机所配备的可见光视频可以在网络信息技术的作用下及时传输到监控中心。
（5）设置了自主悬停以及飞行控制系统的无人机，可提供自动驾驶和手动控制两种不同的模式，自动驾驶时无人机能够根据预先设定好的参数通过地面站的高清监控系统对输电线路进行针对性的检测，手动控制时可通过影像系统实现对无人机飞行路线的控制。应对一些突发性的情况，或针对一些比较重要的线路设备进行细致检测。
2.输电线路常规巡检模式
输电线路巡检工作，主要针对线路本体、附属设施及线路通道环境等进行巡视和检查，及时发现输电线路运行过程中存在缺陷及隐患，掌握线路运行状态，确保线路安全运行。在输电线路巡视中，可分为三种巡视方式，即正常巡视、特殊巡视和故障巡视。正常巡视和特殊巡视主要采用人工地面巡视的模式，以巡视杆塔、基础、拉线及线路通道为主，对塔头及带电部位缺陷巡视效果不佳，存在一定的局限性。故障巡视一般采用人工登杆巡视的方式查找故障点，对大档距通道内缺陷以及档距中央带电部位故障点很难查找，且人工带电登杆巡检作业存在极大的安全风险，且劳动强度较大，对作业人员身体素质及安全素质要求较高，因此实施难度较大。
3.无人机在输电线路巡检中的优势及不足
1）无人机在输电线路巡检中的优势
无人机巡检输电线路项目运行过程中，飞行控制技术和自主悬停技术能实现自驾和手动两种模式，也就是说，在无人机悬停操作过程中，管理人员能借助高清监控录像对输电线路进行及时的检查，从而对数据进行有效汇总，确保数据的优化处理。当手动操作无人机时，无人机能按照操作人员设定的路线集中检查，从而确保其能对特殊圈定的路线进行集中处理和巡检。除此之外，相较于传统技术，无人机技术的最大优势就在于能实现其自控结构的优化以及成本和风险的降低，实现GPS定位导航系统和航线动态规划系统的融合，减少工作人员的工作负担，确保模块化设计结构和实际需求的融合，能有效地降低运维操作难度和成本，实现项目整体的优化升级。
2）无人机存在的不足
任何项目在发展的过程中，除了具备相应的技术特色，还会遭遇一些问题和不足，特别是时间节点问题，利用无人机巡航进行操作，时间会比较短，而且工作运行不会受到无人机体积的影响。本身电池容量比较小，这就会对巡航任务造成一定的影响，在实际任务推进的过程中，临时出现的时间问题都会造成项目推进进度受损。另外，无人机的实际控制范围比较受限，一般维持在lO00m左右，若是超出范围，无人机的巡检数据会失去准确性。加之无人机项目不能对收集到的图像进行有效的缺陷分析，这也就导致图像在传递的过程中不能进行及时性的纠正。
4）无人机巡检输电线路技术的应用与分析
一是无人机技术中的应用，将无人机技术应用在输电线路巡检中，具有极其良好的应用效果，采用无人机进行高空巡检，能实现全方位、多角度检查，在输电线路巡检中，能快速查找出故障点，从而有效地减少了巡检人员的高空作业和带电作业，这不仅减轻了巡检人员的工作强度，还极大的减少了巡检过程中的安全隐患。在一些特殊自然条件下，如大雪、大雨等恶劣的天气下，输电线路的塔杆很容易出现打滑的现象，此时如果巡检人员登杆巡检，就很容易发生安全事故，采用无人机代替人工进行输电线路巡检，不仅极大的提高了巡检安全，还有效地提高了巡检工作的工作效率，提高了巡检质量，提高了电力系统的运行可靠性。
二是无人机的发展前景，无人机的发展前景可以概括为以下几点：①在高压输电线路中，可快速、准确地查找故障点，并对存在的可疑故障点进行高效、合理的巡检，是高压输电线路稳定运行的保障。②在输电线路具体的某个路段或局部设备中，可以快速对故障进行巡检，成本低、效率高，具有较好的安全性和技术性。③可以智能化定点悬停在输电线路金具和绝缘子的上方进行局部检测，操作简单，从而减少人工巡检的任务量和时间，尤其是在环境条件恶劣的输电线路中，无人机的优势更为明显。④无人机所具有的陀螺稳定可见监视器和红外线成像仪设备不仅能够对输电线路起到录像和检测的作用，实现自动巡检，还能够有效解决地形巡视困难等问题，进一步降低人工巡检的潜在危险性，提高输电线路的运行质量。
4总结：
对于整个电力系统而言，输电线路的稳定可靠运行是非常重要的，直接影响着电力系统供电的可靠性，因此供电企业应该做好输电线路的巡检工作。在输电线路巡检中应用无人机技术，能够提高线路巡检的效率和质量，保证线路的稳定运行。就目前而言，在运用无人机技术进行输电线路巡检时。还存在着巡检时间短以及遥控距离小的问题，需要技术人员进一步研究和解决。
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