输电线路的无人机测距技术形容与应用

输电线路的无人机测距技术形容与应用

董翔

国网晋中供电公司山西晋中030600

摘要：在电力系统中最为重要的一部分内容就是输电线路，输电线路的质量对整个电力系统有着直接的影响。目前，随着人们对电力的需求量逐渐增加，因此，要对不断扩大输电线路规模，这极大的增加了输电线路建设好检修的难度。在这一背景下，以往的人工架设检修输电线路模式已经无法适用，无人机测距技术应运而生。本文就对输电线路的无人机测距技术的优势进行分析，同时提出有效的应用策略。

关键词：输电线路；无人机；测距；技术

在全面深化改革的今天，为了满足社会日益增加的电力需求，输电线路的规模不断增加，结构也越发繁杂，这大大增加了输定线路架设以及巡检的难度。此时如果继续采用人工作业方式，不仅会增加输电线路建设和维护成本，同时效率也比较低下，经济价值不足。而如果可以合理借助无人机，则可以在高效完成输电线路架设以及巡检等作业的基础上，增加电力企业经济效益。因此，对于无人机在输电线路建设及巡检等作业中的合理应用值得深入探究。

1、输电线路无人机测距技术的优势

科技的发展日新月异，无人机是高科技的产物，其涉及到航空、卫星导航、红外成像、地理信息等各个领域，对于输电线路的测距来说，其局限性较小，相较于其他测距技术而言有着较大的优势，具体来说有以下几个方面:(1)不受地形限制:与人工测距等传统测距相比，无人机测距技术不会受到地形的限制，这就大大提升了输电线路的巡检效率，可以在空中进行拍摄，之后将数据带回分析，在巡视的过程中不会出现死角，对于一些复杂的环境也可以进行巡视，这就降低了人工测距的危险性，提升了测距效率;(2)不受自然环境影响:首先，无人机测距不会受到天气的影响，在雨、雪、雾等恶劣的天气环境下也能够完成巡线工作，安全性较高，第二，无人机测距不会受到地理环境的影响，输电线路常常要跨越高山流水、原始森林等特殊的地理环境，无人机测距则不会受到地理环境的影响;(3)无人机不存在对飞行员的培训问题，因此无人机测距不会受到实践和地点的限制，能够快速的对输电线路进行巡线测距;(4)效率高:无人机携带方便，一些小型的无人机可以随身携带，不受场地限制，能够实时拍摄图像，巡线测距方便快捷，效率较高;(5)输电线路的运行环境复杂，传统的测距技术有着一定的局限性，无人机测距技术能够在超高树木、超高建筑物等环境下完成测距。

2、输电线路中无人机测距技术的应用

2.1无人机测距技术应用于正常巡视

在输电线路正常巡视中，无人机测距技术有着较好的应用。该项技术能够有效延长人工巡检的周期，且能够较好地进行巡检计划，保证巡检工作的高效、科学完成。无人机测距主要采用了固定翼无人机与多旋翼无人机相配合的巡检方式，来对输电线路进行巡检。在进行山区输电线路的巡检时，专业人员不需要到达杆塔现场，只需要利用无人机对起降点杆塔以及其他两路杆塔进行巡检即可。如果出现输电线路档距较大的情况时，可以选择利用无人机对以起落点为圆心，半径1km以内的所有输电线路设备来进行巡检与测距。

2.2无人机在输电线路测距中的应用

从理论上来讲，传统测距技术具有测距范围小、精度低，且无法适应特殊环境等缺陷。而无人机测距技术的诞生则有效地弥补了传统测距技术的这些缺陷和不足，可以借助在其上部搭设超声波测距等设备来对输电线路进行测量，这样可以大大提升输定线路测距的精确度和效率。比如，2015年，我国冀北电力借助无人机测距技术来测量输电线路走廊下方树障的时候，通过对比经纬仪测量结果，可知无人机测距技术的测距误差在±5%之内，这充分表明了无人机测距结果的精确性，可以满足树障测距精度要求。

2.3无人机测距技术应用于故障查线

在输电线路中，如果出现故障，并引起了输电线路跳闸，此时就可以利用固定翼的无人机来进行航拍的普查，以此来对道路状况，线路状况等情况进行整体性把握。当线路合闸时，多旋翼的无人机能够对输电线路进行有效的针对性巡检，从而及时检测出输电线路中的故障点。倘若线路不合闸，则需要利用固定翼的无人机来对输电线路的通道进行检查，在此之后再利用多旋翼的无人机对线路故障点进行进一步检测。

2.4无人机测距技术应用于应急特巡

应急巡检是指当输电线路面对地质灾害或者恶劣天气等特殊情况时，需要对输电线路进行的巡检。在应急巡检中，适应无人机测距技术能够对人工巡检进行有效地补充，针对人工与车辆难以到达的地区，无人机测距能够有效协助专业人员进行巡检与测距。针对重点的输电线路路段以及输电走廊，专业巡检人员可以选择利用固定翼的无人机来进行巡检测距，面对大雪风沙天气，或者泥石流等特殊情况，也能够在第一时间对目标线路进行测距与巡检，大大提升了巡检的效率，也为救助人员以及设备抢修争取了更多的实践。针对杆塔区段的巡检，可以选取多旋翼的无人机，排出巡检区域的潜在安全隐患，与此同时，多旋翼无人机也能够进行对大面积树障的测量工作。

2.5无人机测距技术应用于线路验收

针对新建的输电线路，在投入使用之前，专业人员需要对新建的输电线路进行验收工作，但是实际状况中，验收工作受制于验收人员的水平以及天气状况，最终的验收结果往往会出现不可靠或者验收困难等状况。此时，在线路验收时应用无人机测距技术，将其与人工线路验收相配合，能够较好地降低单一人工线路验收出现多种问题的机率。利用固定翼的无人机进行输电线路的普查工作，对输电线路的通道进行航拍，并排查通道内部的树障以及违章施工。针对平口以上的问题，需要采用多旋翼的无人机进行复查，采取恰当的整改方案，有效提升输电线路验收的效率。

2.6无人机测距技术与人工巡视的融合

在输电线路中应用无人机测距技术，能够有效地对输电线路中的走廊、导地线等进行巡检。针对不同输电线路出现的故障情况，有多种不同飞行要求，包括主飞行、赠稳飞行以及手动飞行等飞行模式。飞行时，无人机可以搭载测距仪、摄像机等高精度的设备，来对输电线路的外部特殊状况进行巡检。在进行均压环、绝缘子串等重要输电线路设备的故障巡检时，需要从多个方向、多种角度来进行航拍，对于正在运行或通电的目标物，巡检距离保持5m或者10m，而对于不带电或变电设备未运行的目标物，则可以保持4m的距离进行拍摄。在测量输电线路下方的树木净空时，利用无人机测距技术，同时搭载图像的传输通道，对视频信息进行传输，其能够获取的数据信息将更加精确。总体而言，针对经纬仪难以进行测量的树障测量以及特殊地形，采取无人机测距技术进行进一步的补充，是其能够与人工巡视相结合，能够有效地保证输电线路测距以及巡检的全面性与精确性，使输电线路的各项工作能够更加精准高效地完成。

3、结束语

无人机的兴起为许多传统工作提供了新的解决思路，展现出无人机有着广阔的应用领域。但是我们也可以发现当前无人机不足之处，比如续航时间短，存在人生安全隐患等，相信随着无人机技术的不断发展，无人机在输电线路检测领域可以有着更为优秀的表现。

参考文献：

[1]周志文.输电线路的无人机测距技术研究与应用[D].保定：华北电力大学,2014.

[2]陈逸川,朱诗卉.输电线路的无人机测距技术研究与应用[J].科技展望,2016（13）:106.

[3]张洁.输电线路缺陷在线监控系统设计与实现[D].成都：电子科技大学,2015.

[4]涂强.无人机测控系统技术研究[D].成都：电子科技大学,2011.