无人机在架空输电线路上的运用

无人机在架空输电线路上的运用

黄梁正锐

清远电力规划设计院有限公司    广东省清远市511500

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。输电线路有无缺陷，对电能的输送质量与安全尤为重要，因此，必须加强对输电线路的巡检力度。为了降低巡检难度，还应在巡检过程中使用无人机设备，以改善人工巡检过程中未发现的问题。无人机是一种不需要人工驾驶的飞机，由于无人乘坐，所以无人机的体积相对较小，可以用于诸多领域。而架空输电线路在实际工作中，由于输电线路可能贯穿一些相对陡峭险要的场所，也就使得输电线路的检修相对困难。在实际工作中可以对无人机进行利用，促使无人机实现对架空输电线路的检修，使得无人机实现对架空输电线路的巡检，从而使得输电线路可以在无人机的监控下，保持稳定的工作状态，降低输电线路的问题，使得输电线路可以更好地为输电稳定运行奠定基础，促使输电线路保持稳定的运行状态，满足输电线路的运行需求。

关键词：无人机；架空；输电线路；运用

引言

运用无人机进行巡检工作需要对大量的输电线路进行图片的拍摄，这些图像当中可能会隐藏着线路的缺陷和故障，通过人工检查来找出图像中存在的故障不仅浪费时间，而且会由于人工失误而导致出现过多问题和错误。要使这个问题得到解决，相关工作人员必须要制定相应的智能检测计划，通过数字信息平台，能够从图像当中筛选出存在缺陷和不足的图像，之后再由人工进行分析研判。

1无人机在输电线路中应用的前提

为了满足无人机在输电线路上的合理运用，需要对无人机的应用前提进行分析，确保实际应用中可以发挥无人机的功能和作用，避免输电线路出现相应的问题，进而更好地推动输电线路的服务能力，降低干扰因素给输电线路带来的影响，全面提升输电线路的安全稳定性。实际工作中，需要先做好无人机的检查工作，确保无人机的基本性能可以符合实际工作的需求，避免无人机在运行期间突然出现故障问题，从而满足无人机运行的基本需求。另外，还要保证无人机的电池能满足运行航程需求，保证无人机的稳定运行。还需要注意无人机的控制，保证无人机实现稳定运行。除此之外，在工作期间，还要对无人机的运行线路进行提前了解，从而保证无人机在运行期间避免意外，所以，在无人机出发前，需要对现场进行研究，通过卫星图、地形图等多种资料，保证输电线路处于稳定的工作状态。另外，还要对地形条件进行观察，判断飞行线路中是否含有遮挡物。还要制定合理的巡检飞行计划，确保无人机在工作中，能够按照相应的线路进行工作，进而提高无人机的服务能力。工作期间，要结合实际情况，做好巡检飞行计划的制定，确保飞机能够按照飞行计划飞行，进而进一步推动飞机的稳定运行。同时，还需要对巡检作业的高度进行分析，并选择合适的作业半径。

2无人机在输电线路上的应用和技术分析

2.1无线通信技术

输电线路周围会有较强的磁场，这对相关设备的信号传输会产生干扰，只有地面基站和无人机能够实现双向信息传递的情况下，才能够确保无线通信传输功能的正常运行。相关工作人员也必须要针对设备进行及时的人工操作，实现图像和信息的传递，明确目前无人机所在的具体方位，这一系列操作都是建立在远距离和快速通信速率的基础之上的。

2.2自主巡检技术

地面操作人员需要人工进行无人机的操作工作，然后，再根据视觉、检查返回的图像和全球定位系统的相应信息，指导无人机拍摄，使得无人机在运行时，能够保持较好的运行效果。不同的操作人员所获得的操作效果也是不同的，同时操作人员的操作能力直接影响操作的工作效率。无人机在自主巡检中，需要对无人机进行控制，并对激光雷达和RTK技术进行利用，从而获取精准的检测结果。另外，在雷达应用时，可以从线路信道对三维高精度点云数据进行独立检查，从而实现对无人机飞行路线的规划，同时，还要对IMU惯性测量单位、机载激光雷达的高程、坐标、姿态等数据内容进行合理控制，从而使得自主巡检技术可以更好地为无人机巡检提供服务。

2.3巡检图像智能处理

巡检图像智能处理过程主要基于人工智能深度学习技术，对巡检数据进行快速重命名、数据整理、缺陷智能预测，并基于友好的缺陷审核工具进行缺陷审核。巡检图像处理包括2个阶段的工作：（1）数据整理阶段，主要完成数据到杆塔/部件的对应、图像重命名、文件夹整理，图像上云；（2）数据缺陷分析、缺陷审核和巡检报告输出。在AI缺陷识别技术未成熟之前巡检图像处理各家有各自的方案，但总的趋势是数据处理要上云，实现规模化、标准化、智能化数据处理模式。

2.4故障查验技术

无人机设备当中有相机的零件安装，能够将在巡检过程中拍摄的图像进行保存，但是根据目前收集到的相关数据和信息，工作人员能够明确目前输电线路存在的问题和具体情况。这些技术能够实现对线路和杆塔运行情况的精准性检测。无人机与红外仪协作配合能够对周围环境的温度中存在的发热异常部分进行光谱图像分析研究，进一步发现线路当中存在的缺陷部分。与此同时，无人机在与其他各类设备进行结合工作的过程当中，也能够对线路和杆塔的具体运转状况进行实时监测。

2.5辅助维护操作技术

传统的维修方法是让维修人员从塔底爬到顶部，然后一步步地移动到需要维修的位置，如此不仅繁琐，还效率低下。随着以超高压技术为基础的大型电网建成，无人驾驶飞行器检查逐渐成为电网运行检查的核心，对传统维修方式形成补充，日益受到重视。无人机辅助维修工作，主要包括无人机牵引电缆、辅助传输工具和仪器、对地线中的异物进行处置、无人机电力检查和复合绝缘子的耐水性检测。该项技术在电力系统得的合理运用，同时，有必要积极探索无人机辅助维修操作的新技术，从而使得无人机实现稳定运行，进一步推动输电线路的稳定运行，更好地提升无人机的服务能力，促使无人机更好满足输电线路运行需求。

2.6无人机精细化自主飞行

基于三维点云生成的高精度基础三维地图，根据《架空输电线路多旋翼无人机巡检影像拍摄指导手册》（要求拍摄位置点：杆塔、塔体、基础、导线、大小金具、绝缘子等）进行全自主巡检航线规划。航线规划软件除具备基于点云的精细化航线规划外，也应该同时具备常规通道、树障、特殊巡视、三维点云采集等航线规划能力。当进行巡检作业时，通过无人机飞行操作控制系统可无缝对接读取精细化航线规划系统导出的航线文件或全自主飞行航线库，与无人机飞行控制系统交互，完成对杆塔的全自主精细化数据采集及其他常规飞行作业。

结语

无人机在输电线路上的应用，主要是通过输电线路巡检中无人机的运用来实现。本文主要对无人机在输电线路上的应用进行分析，对具体应用中的相应关键技术进行研究，保证输电线路可以处于稳定的工作状态，最终合理地保证输电线路的稳定运行，更好地提升输电线路的运行效果。

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