无人机在输电线路巡检中的应用

卢奇 陈军

【摘要】随着电力电网产业飞速发展，各种输电线路的分布日益广泛，输电线路巡检的工作量日益加大。然而，由于中国国土辽阔，输电线路所处的地形复杂多样，传统输电线路巡检技术由于各自的缺陷而不能有效满足巡檢要求，这些巡检技术的不足促进了无人机输电线路巡检技术的出现和发展。针对无人机线路巡检技术的研究已经成为了电网巡检和无人机应用领域的一个研究热点，这一方面的研究也取得了很多研究成果，然而尚缺乏关于无人机输电线路巡检方面的详细介绍。

【关键词】无人机；输电线路巡检；应用

通常情况在输电电路都会分布在荒凉的地方，而且所处地方地形地貌都比较的复杂。相关工作人员对输电线路进行人工的巡检的时候会遇到诸多的问题，输电线路在正常的运行过程中难免会受到人为因素及自然环境的影响，这样必定会严重的损害输电线路，使其整个电力系统的正常稳定运行受到较大的影响。

一、在输电线路巡检中运用无人机的优势及不足

（一）输电线路巡检中运用无人机的优势

自主悬停技术及自定导航飞行技术是无人机技术的基础，其具有输电线路防碰撞保护能力，在灾害性及恶劣的天气中有着输电线路灾害分析、查找手段输电电路跳闸故障点以及检测及巡视输电线路故障点等方面具有非常明显的优势。

（二）无人机存在的不足

即便在输电线路巡检过程中无人机占有一定的优势，可是其中也留下很多不足之处。比如说，无人机的巡航时间是比较短的，因为无人机的体积较小，使其自身的电容容量相对比较小，这样就会在很大程度上影响其巡航时间。

二、无人机巡检内容及作业方式

（一）无人机巡检内容

无人机巡检主要包含正常巡检、故障巡检、特属巡检等内容。正常巡检时，主要应用无人机巡检系统对输电线路导线、绝缘子、附属设施、线路走廊等进行常规性检查；故障巡检时，根据故障信息，应用无人机巡检系统确定重点巡检区段和部位，查找故障点及其他异常情况。特殊巡检时，可以利用无人机巡检系统辅助完成鸟害巡检、树竹巡检、防火烧山巡检、外破巡检、灾后巡检等特殊巡检内容。

（二）无人机巡检作业方式

根据无人机巡检系统的分类及当前我国无人机巡检系统应用情况可将无人机巡检作业方式分为小型无人直升机作业方式、中型无人直升机作业方式、固定翼无人机作业方式等三类。小型无人直升机作业方式应始终保持通视状态下作业。不应采用手动飞行模式在巡检作业点进行巡检作业，可采用自主或增稳飞行模式飞至巡检作业点，然后以增稳模式进行巡检作业。不可长时间在设备正上方悬停，不可在重要建筑及设施、公路和铁路等的正上方悬停巡检作业时，巡检飞行速度不宜大于10m/s。中型无人直升机作业方式宜采用自主起飞，增稳降落模式。起飞和降落点宜相同，且远离周边军事禁区、军事管理区、人员活动密集区等。相邻两回线路边相之间距离小于100m（山区150m）时，不得使用大型无人直升机巡检系统在两回线路之间飞行。距线路设备距离不小于30m、水平距离不小于25m，距周边障碍物距离不小于50m。巡检飞行速度不宜大于15m/s。固定翼无人机作业方式其航线任一点应高出巡检线路包络线100m以上。巡检飞行速度不宜大于30m/s。

三、无人机在输电线路巡检中的应用

（一）无人机巡检过程

1.定巡检计划并审批

在学习线路巡检方式方法的基础上，充分了解巡检任务，制定输电线路巡检计划并交给主管部门审批。若没能通过审批，则需要重新制定巡检计划。线路巡检前期准备。获取现场巡检输电线路的地形地貌、气象条件及周边线路的情况，并收集线路的走向、运行参数、杆塔精确GPS信息、交叉跨越情况以及以往缺陷记录资料，将资料信息进行整理以备查找。

2.现场线路巡检作业

这一部分主要包括无人机起飞前的准备和飞行巡检作业两个阶段。①无人机起飞前的准备。根据所获得的杆塔及地标物的精确GPS信息，确定无人机飞行具体巡检路线。②飞行巡检作业。使无人机以平稳控制方式按预定巡检方案飞行，当遇到特殊飞行状况时，地面操作人员可按要求及时更改飞行方案；无人机通过调整云台角度，以拍照或录像的方式获得所巡检线路工作状态。

3.巡检效果总结

记录无人机现场巡检作业结果。

（二）无人机巡检路径规划

在使用无人机进行传输线检测时，其路径规划将受到无人机性能参数和检测任务等多种约束。路径检测路径规划是在给定路径空间中找到约束条件的最优飞行路径。在实际应用中，可以使用集合路径空间中的一系列路径节点来计算总的飞行路径，任意2个相邻的路径节点通过线段连接。

四、结语

随着无人机技术的日益成熟，无人机线路巡检的优越性将得到更加充分的体现，它的应用将更加广泛。

参考文献

[1]杨杰，邵帅，王凯，张庆雷，高翔，黄涛，王文贤.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用局限及发展前景[J].电力与能源，2018，39（02）：173～176.

[2]李建峰，段宇涵，王仓继，王西鹏，郭鹏，张友民.无人机在输电线路巡检中的应用[J].电网与清洁能源，2017，33（08）：62～65，70.

[3]郑武略，张富春，焦炯，汪旭旭，陈浩.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用[J].中国电业（技术版），2016（04）：70～73.