无人机输电线路巡检技术分析

无人机输电线路巡检技术分析

罗文科

山东弘图电力科技有限公司   261000

摘要：输电线路巡检是电力维修保障的重要内容，做好输电线路巡检工作对于提升供电的稳定性、可靠性和安全性具有十分积极和重要的意义。长期以来，电力企业都非常重视输电线路巡检工作的开展。在以往的输电线路巡检工作中，大多是依靠人工作业，不仅效率低，而且安全性难以保障。电路巡检作为一项高强度且细致的工作，在人工作业的过程中难免会给技术人员带来生理、心理的双重压力。为确保输电线路巡检质量和效率，保障工作人员的职业健康与安全，目前已经将无人机技术引入到输电线路巡检工作当中，借助无人机设备进行电路巡视，能够很好的弥补人工作业存在的不足，提升电路巡检质量。本文就主要围绕无人机输电线路巡检技术展开分析和研究。

关键词：无人机巡检；输电线路；技术分析

引言 通常来说，无人机技术主要就是指无人机系统、无人机工程及无人机应用相关的一类技术统称。无人机这一不载人飞行器本身具有飞行成本低、操作简单、小巧灵活等的优点，随着无人机应用技术的发展成熟，利用无人机完成一些人类难以完成的高难度、高险度工作成为了可能。比如近年来无人机就被广泛运用于植保、测绘、摄影、高压线缆巡视、农业生产等领域，尤其是在输电线路巡检领域更是发挥着非常重要的作用[1]。利用无人机进行输电线路巡检，主要内容就包括对输电线路导线、地线、杆塔上的各种器件、附属设备等的常规检查，在巡检时要根据不同线路的运行状况，根据要求开展红外巡检或者是可见光巡检。一旦在巡检过程中发现故障问题，无人机会明确标记故障点，方便及时迅速做出处理。

一、无人机输电线路巡检概述

1、优势

    无人机巡检的最大优势就在于能够极大地提升输电线路的巡检效率。在以往的输电线路巡检工作中，大部分是采用传统的人工巡检的方式，一天仅能完成大约20基单回杆塔的精益化巡视，且巡视的视角只能局限于地面，对于塔头及横担到等位置金具部件高空部位的巡检显得力不从心。就现在的无人机技术而言，通过开展无人机巡检，一天就可以完成12公里、约60基同杆双回线路的精益化巡视[2]。不仅大大提升了输电线路巡检工作的效率，同时还降低了人员登杆操作的安全隐患，并且通过无人机巡检，为输电线路的靶向性检修提供了依据。此外，相比于人工巡视，无人机巡视的视野范围更广，对于输电线路周边的树、建筑物排查也更加全面和准确。无人机巡检技术的应用有效推动输电线路巡检工作从传统的人工作业向信息化、智能化的方向转变，为电力企业每年节约大量的人力、物品损耗。

 2、应用发展

    为更好应对当前复杂多变的气候环境，不少电力企业在持续深化无人机技术在输电线路领域的应用，积极探索构建无人机规模化应用的电网巡检新模式。所谓规模化应用，主要就是指一是保障每年精益化巡检的数量，要利用无人机技术至少完成区域内35–110千伏输电线路的精益化巡检总基数三分之二。二是要利用无人机技术对跨高速、跨高铁、跨重要输电通道的三跨区段开展精益化巡检和故障巡视，实现工程输电线路验收无人机应用率达到100%，35–110千伏线路精细化巡检率达到100%[3]。三是借助无人机技术力争110千伏输电线路三维激光点云采集完成率100%，实现区域内220千伏及以上适航区输电线路自主巡检的全覆盖。可以预见的是，下一步电力企业会以现代化设备管理体系为指引，持续加大无人机的应用深度和覆盖面，不断提升电力保供能力，为电力企业的健康和稳定的发展提供必要的技术支持和保障。

二、无人机输电线路巡检的关键技术分析

1、通信技术

    通信技术是无人机输电线路巡检技术应用中的一个关键技术。对无人机发布飞行指令，远程控制无人机的飞行路线、高度，以及无人机在执行巡检任务时拍摄的图像或其他数字信息的传输，都离不开通信技术的支持。当前，通信技术主要包括无线通信技术、电缆通信技术以及光纤通信技术这三大类。而其中我们最熟悉的就是无线通信技术，无线通信技术又分为微波通信技术和移动通信技术，移动通讯技术相信大家都不陌生，目前我国移动通信技术已经迎来了5G时代，通信质量和信息数据传输速度也有了明显的提升。电缆通信技术是目前为止安全性最高的一类通信技术，而光纤通信技术则具有容量大、传输距离远且抗干扰性良好的优点。在无人机输电线路巡检领域，这三类通信技术可以说各有所长，在实际应用的过程中需要结合实际情况来选择最为合适的通信技术。就比如在执行一些远距离巡检任务时，为了尽可能的减少飞行距离对通信质量的干扰，减少信息数据的损失，那么就要更多的采用光纤通信来提供技术保障。需要注意到的是，当前无人机的通信技术在远距离任务中仍然存在薄弱环节，因此无人机输电线路巡检技术要想更好的推广和应用，必须要持续加大在远距离通信方面的研究。

 2、遥感技术

    遥感技术同样是无人机输电线路巡检技术应用中的一个关键。遥感技术主要就是利用电磁波，根据物体的辐射和反射原理，利用各类传感设备对远距离目标发出电磁辐射，对电磁波反射回来的信号进行收集分析和处理，最终形成相应的遥感图像，根据遥感图像就可以对有关的建筑物、自然资源等进行精准的探测和识别。根据电磁波谱段的不同，可以分为红外遥感、可见光遥感以及多谱段遥感。红外遥感主要就是针对红外线的感光技术，红外遥感最大的优势就在于不受时间限制，即使在晚上也可以进行遥感探测，将红外遥感技术应用于无人机线路巡检当中，为全天候的线路巡检提供了可能。可见光遥感针对的主要是波长在0.4~0.7之间的可见光的一类感光技术，可见光遥感屁股的应用存在一定的时间限制，只能是在白天使用。将其应用于无人机输电线路巡检当中，可专门用于白天作业。多谱段遥感

[4]主要是利用几个不同谱段的电磁波同时对某个地区进行遥感探测，每个谱段都会获得对应的信息，将这些信息进行排列组合就可以获得更为全面的地理信息。将多谱段遥感技术应用于无人机输电线路巡检，可以更好的实现对空间云数据信息采集和输电线路周边建筑、树木等信息的获取。

 3、雷达探测技术

    这里所说的雷达探测技术主要就是指激光雷达探测，也就是通过向被探测的对象发射相应的激光信号，根据信号反射来迅速的获取被探测对象的方位、距离等各项参数。激光雷达探测技术可以利用激光术同时追踪多个目标，并且具有很强的隐蔽性和抗干扰性，并且激光雷达探测装置的体积比较小，质量也很轻，将其加装于无人机设备上，在进行输电线路巡检时，可以实现近距离的巡视，从而获取更高精度的云空间数据信息，并且利用高分辨率数码相机获取有关的影像，从而建立三维模型，能够更加精准和快速的进行故障定位，极大的提高了线路巡检及故障抢修的效率。

结语

    综上，做好输电线路巡检工作是确保电力系统稳定运行的重中之重，将先进的无人机技术应用于输电线路巡检领域，能够极大的提升输电线路巡检的自动化、信息化水平，提高工作效率。随着无人机技术的发展成熟，相信在线路高压探测、远距离巡检等方面也会有所突破。

参考文献

[1]袁健.无人机在高压输电线路巡检中的应用[J].电子技术,2022,51(06):154-155.

[2]马新惠,刘豪,张世海,杨芳林,张英.无人机在输电线路巡检中的应用[J].机电信息,2022(08):12-14.

[3]王磊,王发志,王定相.输电线路的无人机远程自主巡检技术分析[J].电子技术,2022,51(03):266-267.

[4]周帅.无人机在输电线路巡检中的应用[J].电子技术,2021,50(08):276-277.