无人机在输电线路巡检中的应用及发展趋势

汪雄波 侯新文 朱凡 胡军峰

1．国网湖北检修公司荆门运维分部 湖北荆门 448000

2．湖北省超能电力有限责任公司荆门分公司 湖北荆门 448000

3．国网湖北检修公司宜昌运维分部 湖北宜昌 443000

随着电网企业的不断发展，电网的安全问题也受到人们的重视。在用电需求不断增加的今天，电网规模也在不断发展，检修工作量和难度也在不断增加，这同时也提高了电网事故的发生，于是一种新型的输电线路检修设备无人机应运而生。它对降低事故率、减轻工作人员的工作量起着重要的作用[1]。

1 无人机在输电线路巡检中的应用

无人机采用无线遥控装置和程控装置来进行控制。机上没有人，也没有驾驶舱。但它有自动驱动装置和程序控制装置。无人机主要应用于军事领域，但随着经济和技术的不断发展，它逐渐应用于社会各界。它的用途也非常广泛，比如一些监测、搜救、测绘、搜索等。提高工作的高效性和准确性[2]。

无人机在我国得到了广泛的应用。许多电力公司已经开始将无人机应用于地形相对复杂、条件相对特殊、成本低、风险小、适应性等输电线路区段，不仅大大提高了检测效率。在很大程度上解放了劳动力，同时在一定程度上降低了公司的检测成本[3]。

在无人机装备的应用过程中，造价较低。对故障较少的线路进行巡线时，可让一部分的工作人员对巡线设备进行控制。当无人机的成本足够低时，为了保证传输性能的可靠性，就可以安排无人机设备对所有电网线路进行定期检查[4]。

操控人员可通过无线遥控器掌握无人机摄像头的焦距，使目标位置清楚，也可以通过无人机自带的存储功能，将检查图像储存的计算机中。

在对电线路检查过程中，无人机起着关键的作用。无人机有三种检测方法：①用雷达检测故障；②用视频进行检测隐患；③用红外检测线路隐患。使用雷达探测可以一定程度上提高输电线路的检测精度，雷达测距装置可以准确测量输电线路与周围障碍物的距离，为输电线路的维护和安装提供数据参考。视觉摄像机通过无人机或地面天线传输照片或视频，计算机通过通信模块使用专用软件进行记录和观察。

2 无人机的发展趋势

在输电线路检查方面。无人机拥有非常广阔的使用前景，合理高效的使用无人机可以在很大程度上弥补现有输电线路巡检系统的不足，使得巡检成本大大降低。

（1）利用无人机进行输电线路巡检，可以取代相对复杂的人工巡检，还可以利用自身的航拍功能拍摄线路情况。提高了检测效率。无人机对输电线路的检测主要以设备本身的程控为主，辅以无线遥控。在检查之前。无人机则要依据具体的巡线设置不同的检测路线，巡线应设置为往返巡线，这就需要工作人员认真细心来观察巡线，提高检验质量。

（2）航拍以后将是无人机主要的发展方向，主要以先进的科学作为依托，可以实现拍摄视频图片进行实时传送。另外，无人机在反映线路的同时，还需要反映线路的断股、放电等不可见状态，这则采用红外摄像的策略加以进行技术上的升级。

（3）无人机巡查将大大完善巡查系统，这是一个相对科学的巡查系统。主要用于事故率较低的地段，并安排少量人员控制。即可以有效地减少人工成本，又可以弥补线路故障统计中的误差。随着当今社会科学技术的发展。无人机的运行成本也在不断降低。当其成本达到到一定程度时，便可以大规模应用。

（4）随着电网企业的不断发展，无人机巡查任务将逐渐加重。这就要求无人机具有更长的使用时间。但是因为无人机本身的密度条件，电池的重量需要在一定范围内[5]。因此，首先要研究适合无人机本身高能密度电池材料，在保证电池容量基本不变的前提下提高电池容量；其次，提高无人机系统的运行效率，提高无人机的使用寿命，从而延长续航时间；研究发展无人机光伏系统，发展太阳能作为无人机的持续动力，提高无人机的续航能力。

（5）因受技术力量等的限制，无人机硬件性能很难在短期能有很大的提升，因此无人机巡查更应在软件上来完善。无人机参与的巡逻任务及时图像或视频信号的记录，通过人工观察确定缺陷类型。其中，观察员的经验水平直接决定着检验的质量[6]。

（6）为了适应输电线路大而复杂的检测工作，未来无人机应更加注重耐久时间的发展，抗干扰能力更强，对山区地形的适应性更强，控制距离更长，抗风能力更强，拍摄性能更好，自身质量轻等方向发展，以满足输电线路检测的要求，提高输电线路检测的质量和水平[5]。

3 结语

人工对输电线路的检查一直是一项相对劳动密集、物质性较强的工作。越来越多的工作量使许多检验人员感到身心疲惫，从而导致检验质量的下降。无人机的生产和应用可以有效地改善，不仅使工作人员的工作量减轻，而且降低了企业的投入成本，减轻了巡查人员工作的强度，提高了企业的经济效益。具有广阔的应用前景。