高压输电线路的无人机电力巡检技术研究

高压输电线路的无人机电力巡检技术研究

谢天,郭宇

国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 内蒙古 通辽 028000

摘要：随着我国科技水平的发展，智能化技术被广泛应用在各个领域中，尤其是电力企业。高压输电线路是电力企业重要组成部分，输电线路的稳定性对电能供给有着直接影响。本文分析了无人机电力巡检技术现状，分析了实际情况，并分析了无人机电力巡检技术在高压输电线路功率检测中的发展前景。

关键词：高压输电线路；无人机；电力巡检技术

引言

无人机是一种利用无线电遥控和自动程序控制装置操纵的不载人飞机。在以往电力企业配电线路运检工作中，传统的运检手段效率不高且存在较多的风险因素，相比之下，应用无人机进行配电线路的运检有其独特的优势，能够切实缓解人力紧缺、检修方式与检修环境制约等多重问题。此外，创新应用无人机进行运检，辅助其他技术手段能实现良好的运维检修效果，因此本文针对无人机在配电线路运检中的应用开展分析有重要的意义和价值。

1输电线路无人机自主巡检技术

尽管线路所在的地形地貌、风速风向等现场环境和作业时的起始地点、天气有所不同，无人机巡检路径规划都需要遵循面向大号侧先左后右、从下至上（对侧从上至下）、先小号侧后大号侧的基本原则。依据这个基本原则，不同飞手因对业务的熟练程度不同所拍摄的巡检图像大相径庭，经常出现虚焦、部件主体不突出等问题，图片拍摄效果不好将直接影响后续根据图像识别诊断部件缺陷的准确率。同时，面对输电线路巡检复杂的应用环境，无人机受其自身软硬件条件的限制，如自身的续航能力、重量和尺寸，无法形成持续有力的作业能力。无人机巡检采集的大量影像，需由人工逐一筛选、识别线路设备缺陷，并分类归档存储，工作量大，效率低。

针对上述问题，提出了一种输电线路无人机自主巡检的实现方案，分析了无人机自主巡检作业全流程体系架构，研制了输电线路无人机全自主巡检系统，通过固化作业点，建立标准化航线库，用户可在无人机运维管控系统一键触发巡检任务，无人机将自主执行巡检任务并实时回传巡检视频，自动下载巡检图像，运维管控系统自动分类、分析巡检图像、生成巡检报告，并将自主巡检技术应用于电力输电线路巡检。巡检结果验证了无人机自主巡检技术的有效性，无人机自主巡检规模化应用将大大降低运维人员的工作难度，降低其对操控无人机技能的掌握，摆脱繁琐的数据整理，集中精力到输电专业核心技术的学习研究和电力通道隐患的治理检查。

2电力线路无人机巡检机型的选择

无人机驾驶设备主要分为两种类型：手动型和自动型。在进行实际的巡检操作时，需要结合实际需求选择合适的机型，如使用两个特定的应用方式，可以减少人员数量，从而提高电力线路巡检效率和质量。一般情况下无人机属于大众的娱乐物品，但是如果应用在电力线路的巡检作业中，则对它的参数和性能提出了更高的要求，需要具备良好的耐久性、抗风性，并配置光学系统。现阶段，我国中型无人机，具有自动起落的功能，该功能可以设置为自动飞行或自动控制，也不需要使用人员进行操作，能有效减少空间作业事故发生率。但依据地势和气候环境的不同，需要结合巡视要求选取不同的机型进行方案设计。

3高压输电线路的无人机电力巡检技术应用

3.1无人机驾驶技术应用

为了更好的实现配电线路的运维检修，需要积极应用无人机驾驶技术。此类技术的应用，既能够实现无人机的有效运转，同时也能确保其保质保量的完成配电线路运检作业和相关工作。与其他类型的无人机摄像和编程操作不同，应用无人机进行配电线路的运检，需要操作人员具备高水平的操作技能和驾驶技术，要保证无人机在运维检修过程中始终保持特定的飞行路线，完成必要的动作操作以及相关作业要求，避免出现因无人机飞行过远而失去控制等诸多问题。

在进行无人机驾驶时，需要其具备高水平的自主悬停操作，此类操作要求标准相对较高，需要配合无人机内部感应模块，也需要熟练操作空中悬停动作。另一方面，无人机操作人员需要全面了解配电线路中架空线路的具体结构，以便能够与无人机进行配合在飞行的过程以及悬停时，既保障与配电线路的距离，同时也能有效完成运检工作。值得注意的是，现今在无人机驾驶技术中，大多需要通过特定程序和指令编辑，让无人机能够按照计划路线进行自动飞行并针对配电线路的特定检测点位进行检测和记录，此种形式能够实现高水平的自动化调控功能，在配电线路的日常检修中应用广泛且工作效率相对较高。

3.2自动巡检技术

以前的无人机巡检都要借助定位系统传输过来的C/A码，通过航拍电文来对飞机飞行路线进行调整。最近几年，随着航拍技术的快速发展，研发出了让无人机根据空间坐标信息确定位置并拍照的技术，也就是输电通道空间模型，这样无人机就可以更准确地判断障碍物和输电线路的距离，误差可以控制在1米范围内，从而可以及时避开障碍物，操作人员的工作难度得到了有效降低，巡检效率也变得越来越高。另外，还有新研发的RTK技术将会被应用到无人机巡检中，该技术需要借助基准站接收卫星信号，基准站一般会建设在特定位置，然后将接收到的信号实时传送给无人机操作者，此外无人机操作者还可以接收卫星信号，操作者将两种信号进行联合解算就可以将外破误差控制在30-50厘米之内。

3.3特殊缺陷巡检

无人机巡检输电线路技术被广泛应用到特殊、细微缺陷巡检中，通过电力技术对特殊区域进行巡检，或者及时清理区域中的杂物，此方法被广泛应用到特殊线路中。另外，假如出现特殊情况，要结合放电工程开展无人机巡检。在无人机设备中使用监控体系和红外成像设备，从而有效监测输电线路，并且对输电线路进行录像。

3.4无人机检查数据的管理和应用

使用无人驾驶飞机拍摄时，可以在拍摄角度，更高的像素点上获得更大的灵活性，并保存拍摄中获得的数据。采集数据可进行集中存储和专人管理的方法，提高利用率。首先，通过使用GIS系统允许无人机收集有关区域地理信息和区域环境状况的数据，特定设备可以响应所收集的信息和特定障碍物，对以后的维护非常有用。其次，可以使用无人机捕获各种数据，特定设备和特定环境条件，以捕获特定坐标信息并提高控制水平。其次，可以将无人机收集的信息与先前收集的信息进行匹配，高压输电线路的及时性和电网信息可保持最新状态。然后，每次使用无人机获取信息时，按时间顺序对其进行标记，对电网故障情况有更多的了解。最后，作业人员对导地线、电塔等信息进行分析，对电线杆和电塔的各种潜在危险做出准确判断，并相应地确定故障的位置，这将进一步提高塔架管理的效率。

结语

高压输电线路运行状态对电力系统稳定运行非常重要，实现输电线路智能巡检，不仅能助力社会经济发展，还能进一步提高线路运维效率和质量，保障人员作业安全，降低人力成本，并能全方位、多角度分析输电线路运行情况，提升运行供电可靠性。实践表明，在高压输电线路巡检中使用无人机技术，能够使输电线路稳定性、可靠性得到提高。在具体使用过程中，要求工作人员重点分析无人机巡检输电线路技术，保障输电线路的正常使用。

参考文献

[1]王焕，陈杰.无人机巡检技术在架空输电线路巡检中的实践应用[J].科技风，2020（35）：1-2.

[2]周晨飞，文显运.架空输电线路无人机巡检技术分析[J].电子元器件与信息技术，2020，4（10）：59-61.

[3]幸运星.无人机技术在输电线路巡检工作中的应用及展望分析[J].无线互联科技，2020，17（19）：19-20.

[4]朱彬，田浩.输电线路无人机巡检技术应用与研究[J].农村电工，2020，28（7）：37-38.

[5]朱从军.无人机输电线路巡检树障隐患自动分析技术研究[D].淄博：山东理工大学，2020.