输电线路的无人机测距技术研究与应用

输电线路的无人机测距技术研究与应用

李博远

西安爱生技术集团有限公司 陕西西安 710065

摘要：输电线路由于暴露于野外，且会受到诸多不确定因素的影响，因此运行与维护环境较为复杂，输电线路的测距与巡检工作也面临着众多问题。无人机测距技术主要利用搭载超声波的方式，来进行精准测距。由于无人机测距技术局限性较小，且应用的范围较为广泛，因此能够在输电线路的巡检与测距中得到了广泛应用。

关键词：输电线路；无人机测距技术；应用；研究

一、输电线路无人机测距技术的基本原理

1.1无人机工作原理。无人机的工作原理简单的来说就是通过无线电遥控对飞行器进行操作，现代无人机飞行器是一个较为复杂的系统，其中包括电力侦查、地理信息以及图像识别等等系统。因此无人机技术被广泛的应用在各个领域，因为无人机技术能够在恶劣的环境下进行拍摄和侦察，因此被广泛的运用在运动、军事以及勘察过程中，无人机技术的发展给人们的日常生活带来了极大的便利，尤其是对于一些特殊行业的发展，无人机的整个操作过程非常简单，而且在运行过程中十分稳定，无人机的造价非常便宜，因此经济性高。在飞行的过程中不会受到外界环境的影响，现在大部分的无人机续航时间都非常长，无人机技术的工作效率是普通人工作效率的10倍以上。如今的无人机分为两大类，分别是固定翼无人机和旋翼无人机，这两种类型的无人机各具优势，在具体的工作过程中可根据自身情况选择合适的无人机。

1.2无人机搭载超声波组件的的测距方法。无人机搭载超声波组件的测试方法主要是通过在四旋翼无人机上安装超声波测距装置，然后将无人机放置在需要测距的范围内，这样就能够通过超声波测距装置进行良好的测距。无人机全部可以设置超声波测距避免报警单元，实时测距飞行器与导线的水平距离。根据现在的发展情况来看输电线路在对架空导线下方树木进行测量的过程中，大多都是采用经纬仪或者是激光测距的方法，虽然这样的测距方法能够进行有效的测量，但因受到树木遮挡视线和周围环境的影响导致单位无法及时准确的掌握监控数据，这就给线路的正常测量造成了一定的安全隐患，但是利用无人机搭载超声波测距系统就能够很好的解决这个问题，经过数据的测量能够将信号进行同一界面上的叠加，通过观察图像就能够更加精准的得到测量结果。

二、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。

三、输电线路中无人机测距技术的应用

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

四、结语

综上所述，输电线路的测距巡检往往具有较大的难度，这是由于输电线路的运行环境较为复杂，且会受到诸多因素的影响。在进行测距时，恰当的测距技术能够有效提升效率与安全性。相较于传统测距方法，无人机测距技术能够有效解决范围小、测量精度低等问题，且能够较好地适应特殊的环境，能够更好地服务于输电线路的巡检工作，应当在输电线路的巡检工作中得到广泛的应用。

参考文献：

[1]输电线路的无人机测距技术研究与应用[J].白辰飞.通讯世界.2018(01)

[2]无人机在输电线路中的应用[J].罗星宇.低碳世界.2019(09)

[3]无人机巡检输电线路技术的应用研究[J].杨义.科技创新导报.2018(19)

[4]无人机巡检输电线路技术及应用实践微探[J].黄远峰.通讯世界.2016(17)

[5]无人机巡检输电线路技术的应用探析[J].陈华超,邓百川,张光明.科技风.2018(04)