无人机系统在电力行业中的应用

无人机系统在电力行业中的应用

陈沫含

国网冀北电力有限公司承德供电公司  河北承德  067000

摘要：随着经济的发展和科技的进步，无人机技术已经越来越成熟，利用无人机在巡检电力系统中巡检线路，不仅可降低在人工巡检过程中出现的故障率，也有效的降低了电力企业的成本预算，并且提高了电力巡检工作的效率。河北承德开发西区供电科技局作为国内无人机领域的先行者，积极探索无人机在电力行业的应用方案。

关键词：无人机技术；电力行业；应用

引言

无人机作为全球新一轮科技产业革命的核心与热点，将成为中国经济增长的新动力。我国加大对无人机的研究与应用，推动无人机产业走向了国际市场，并以产品的形式在市场上创造了新的奇迹，目前，我国绝大部分无人机厂商实现了从制造到创造的升级转型，自主创造的无人机也逐步应用于各行各业中。

1无人机系统技术应用

1.1 D-RTK系统

在500千伏高压带电状态下，普通无人机受电磁干扰，会导致无人机失控，造成作业事故，现在通过搭载D-RTK系统，可以实现厘米级精度定位，提供强大的抗干扰性，在强磁干扰的环境下也能保障无人机的稳定飞行。

D-RTK

1.2高倍变焦相机Z30

在检测电塔时飞行器无需接近铁塔，在远处通过高倍变焦，即可观察线路细节。不仅提升了检测效率，降低操作难度，而且避免潜在的碰撞事故，让检测工作更安全。禅思Z30相机可以实现30倍光学变焦及6倍数码变焦，可以实现巡检人员无需登塔，也可清晰的了解设备局部细节。

30倍变焦镜头

1.3热成像系统

M600Pro无人机搭载热成像相机在电力巡线上也有很大的作用。以前人工地面测温的时候测量距离远，误差也比较大。现在有了无人机热成像系统，可以近距离测温，准确度有了很大提高，如果绝缘子发生短路等异常导致局部发热，通过热成像镜头，可快速发现，及时检修，消除隐患，保障安全。

巡检中使用热成像相机拍摄的图片

1.4无人机喷火

单位无人机技术团队利用无人机搭载汽油高压喷火设备，完成电线异物的清除工作。整个作业过程仅仅5分钟，导线上塑料布和风筝线被完全清除。据悉以往清除500千伏输电线路上的塑料、风筝等可燃异物一般采用停电作业的方式，需要提前拉闸分流，再人工登塔去除异物，操作危险系数较高，时间较长，且成本高昂。而应用无人机技术进行清除，仅仅用时5分钟，无须停电。且相比于传统作业，无人机作业对人员技能、环境气候、电场强弱等条件要求较低，劳动强度较低，安全风险较小，实现了降本增效。

用喷火无人机清除高压线异物

电力局作业人员表示，“以前采用人工攀登铁塔检查，每基铁塔需耗时40分钟，劳动强度大，作业安全风险系数大，还存在巡视死角。M600Pro无人机，悬停非常稳定，且不受地形限制。360度检查无死角、无盲区，并可拍摄电力设施照片，准确检测线路运行状况，巡检效率大幅提升。”

2无人机未来技术发展趋势展望

2.1自主性更强

目前，大多数无人机是由地面站控制的，有一定的自主性，如按预规划的飞行轨迹飞行。未来的无人机将具有全面自主执行任务和自主决策能力，不再需要人的参与。

2.2隐身性 更好

可以注意到西方主要的无人机制造商都在研制新型攻击型隐身无人机，如英国BAe公司的“雷神”、诺斯罗普•格鲁门公司的UCASD、波音公司的X-45以及法国达索公司的“神经元”等。这些无人机都具有更好的机动性，没有飞行员承受加速度能力限制，其隐身性能可以使其突破敌方严密的防空区域，有效提升了空战胜率。虽然现在这些项目处于不同发展阶段，但未来依然有望代替载人军用飞机；保守估计，至少未来50年载人战机仍将作为空军主力。

2.3通信性能更好

未来电子信息的发展将使无人机地面站通信性能更稳定，通信距离也更远。卫星通信与更高的自主性结合，使得无人机能够执行更远距离的任务。

2.4无人机尺寸更小且成本更低

电子行业的进步，新技术的不断涌现以及小型化的发展趋势促使未来将会制造出更小的无人机—纳米无人机。如今的技术已经可以研发出扑翼无人机，如荷兰代尔夫特理工大学的DelFly微型无人机以及美国DARPA的纳米无人机，其只有数克重，翼展也只有数厘米。

2.5机身结构智能化

智能材料技术的进步，使得翼身均可以变形，更好地适应不同气动飞行剖面。新材料也使无人机具有更高的推重比和更低的雷达散射面积。

2.6推进系统更优越

新技术提升了无人机动力性能，如太阳能侦察无人机超长的航时以及燃料电池无人机的能源独立性；尺寸更小、动力更大的涡扇/涡喷发动机也将使无人机飞得更快且能力更强。

结语

随着我国电网建设的发展，布设线路的规模不断扩大，公里数持续增加，且由于这些线路绝大多数架设在野外，所处的地理环境复杂，周围气象条件多变，无疑给电力线路巡检、线路规划及线路架设作业带来了极大的挑战与不便，考虑利用无人机来替代人工巡线等工作，可以减少作业难度、较好的提高工作效率、从而减轻作业人员的工作量并降低工作危险系数，具有重要的现实意义和价值。

参考文献

[1]周宗国,周海,胡彬,等.无人机在电力系统中的应用现状分析[J].电力科技,2018,(7):231.

[2]金伽忆,朱烨,曾舒婷,等.小型多旋翼无人机续航问题研究[J].电脑知识与技术,2019(16):197-199.