无人机巡检输电线路技术的应用与分析

蓝淑财LAN Shu-cai

（广东电网有限责任公司潮州供电局，潮州521000）

0 引言

时代变迁迅猛，发展飞速。满足现代人们的生活生产需要，离不开电网的支撑。电网规模越来越大，对应设备的数量和类别也越来越多。所以输电线路运行工作以及后期的巡检工作开展起来承受的难度较大，同时有一些输电线路所处环境复杂，很多时候凭借人工完成巡检任务几乎不可能。但是巡检工作还必须保质保量的展开，所以有必要借助无人机巡检，完成输电线路检查，排查存在的问题，保障检修工作效率，从根本上将电力工作的实际难度以及工作负担降低，保障工作效率高效提升。

1 无人机设计分析

现如今无人机在输电线路巡检过程中的应用非常广，其中遥控直升机、四旋翼无人机更受青睐。选择该设备完成目标线路的高效巡查，提升故障明确速度，巡检工作效率自然得到提升。无人机得益于现代科技迅猛发展的优势，设计分析如下：

1.1 技术方面

遥控直升机借助普通直升机气动布局，将图像采集及实时传输设备全部携带，飞行环节将看到的各类信息借助传输设备实时传输到监控体系，如此一来输电设备巡视检修的工作效率大大提升。四旋翼无人机气动布局结构由四个旋翼相互对称式分布，这样的结构设置使得起降能力得到保障。巡检输电线路的时候借助微型高分辨率图像采集设备，获取到高清信息，将其高效传递给监控体系。X 型四旋翼无人机作业系统设备参数如表1 所示。

表1 X 型四旋翼无人机作业系统设备参数

1.2 自身系统构成方面

四旋翼无人机正常运行离不开基本体系及监控体系的支持。遥控式无人机本身就属于遥控直升机范畴，正常运行需要信息采集系统、传输系统、监控系统等的鼎力支持。

1.3 功能方面

遥控式无人机的正常运行需要人为操控，当然还可以直接在目标输电线路上侧停留。运用信息采集装备保障线路图像信息得到高效率传输。四旋翼无人机的具体工作过程，首先负责引导的为地面站，体系将线路的布置情况综合考虑在内，信息传输采集工作顺利完成。在既定空间点自主停留，确定之后即可进行图像的收集工作。

1.4 技术要点及创新点

四旋翼无人机的技术要点和创新点相当明确，飞行过程支持自主导航，同时可以灵活悬停。一旦故障发生位置明确之后，立足于这一层面完成输电线路整体巡检体系的构建。四旋翼无人机防碰保护作用使得输电线路受到很好的保护。

2 新时期巡检输电线路技术概述

随着电力体系复杂程度的提升，电力设备的数量不断增加，对应的巡检工作任务日渐繁重，保障项目运行的安全可靠，就需要结合具体问题明确对应的处理机制，保障巡检工作符合基本要求，工作环节，结合巡检电线本体和电力设备实际情况，针对性地展开巡视和检查，完成附属设备及线路的集中优化，保障运行状态满足既定要求。负责巡检的工作人员必须有及时发现问题的能力，结合具体的问题所在，采取有效的改善意见。使线路整体运行的既可靠又安全，巡检工作开展的时候，工作者掌握全面的巡检策略，例如故障巡检、针对性巡检、常规巡检等。在全面掌握每一类巡检策略的基础上灵活判断巡检方法，以满足具体巡查需要，降低资源消耗，争取最大效益。

3 无人机巡检输电线路技术应用优势和不足

3.1 无人机巡检输电技术应用优势

输电线路巡检工作在无人机巡检技术的参与下，开展的更加高效、顺利。无人机巡检输电线路在具体运行阶段，有广泛技术作为根本保障，最主要的技术手段是自主悬停技术，同时自主导航飞行技术的应用也相当广泛。这些技术的参与下，整体巡检工作效率翻倍提升，整个体系运行的高效性也有了切实的保障。输电线路防碰撞保护水平提升，巡视和检测任务也得到了高效完成，以最快的速度确定线路故障点，特别是遇到恶劣天气以上技术的应用，可以有效的保障数据的可靠性。此外，无人机巡检输电线路项目在实际运行过程中，管理人员在监控录像系统的支持下，使水电线路检查工作保质保量的高效率完成，所需要的数据也自然被收集起来，数据处理效率大大提升。手动操作无人机的时候，无人机按照操作者设定的线路优化检查，保障其对既定线路进行集中处理和巡检。对比传统技术手段，无人机技术的优势在于促进自控结构的不断优化，同时将成本和风险发生率降至最低，将GPS 定位导航条和航线动态规划体系有机整合起来，从而减轻工作者的负担，保障模块化设计结构和实际需要系统整合起来，将运维操作的难度系数大大降低。

3.2 无人机巡检输电线路技术应用不足

任何项目在演进的过程中，不仅体现自身计算优势，还会遇到各种问题，存在一些不足之处、特别是时间节点问题，借助无人机巡航操作，效率高，工作运行并不会受到无人机体积的直接影响。但是电池容量不大，为此会对巡航任务产生影响。实际任务推进环节，遇到突发问题则会影响项目进度。无人机实际控制范围受限，控制在1000 米左右为宜，一旦超出范围，那么巡检所得数据的精确度得不到保障。无人机项目无法对收集到的图像存在的不足全面分析，也就是图像在传递环节得不到及时纠正。

4 无人机巡检输电线路技术应用路径

4.1 常规应用

围绕输电线路开展相关工作，巡检工作是其中之一。技术部门结合输电系统，制定详尽的巡检规划，使得常规巡检工作高效开展。例如获取数据，地形优化、线路监控等等都是常规巡检范畴。无人机巡检作业开展起来优势颇多，例如使得航线动态化规划系统和GPS 导航系统结合起来，考虑具体实际以及模块本身构成，将自控体系进一步优化，电网故障巡检可靠性提升，巡检成本在原有的基础上降低许多。从而减轻工作人员的工作压力。将电力企业运行成本及难度系数大大降低，实现整体项目效益的最大限度的优化。

4.2 对雷击事故所造成的故障进行一系列检查

在一般情况下，对于输电线路的整个技术故障巡检流程中，利用无人机巡检手段展开，遇到雷击故障点，可以以较快的速度找寻到。根据相关调查研究表明，雷电问题是导致输电线路及其相关设备出现故障的核心因素。输电线路故障中雷击跳闸引发的故障占据的比重较大。其中绝缘子闪络放点最容易发生，绝缘子若发生了闪络放点的现象，最严重的情况则是绝缘子导线挂点铁构件融化，绝缘子和表面的釉层直接分离开来，或者将绝缘子直接烧毁。

4.3 特殊、细微缺陷巡检

无人机巡检输电线路技术在特殊、细微缺陷巡检中的应用也十分广泛，利用电力技术参数对电路特殊区域和情况展开巡检，或者将区域内的杂物及时清理。除此之外，无人机巡检输电线路并不是单纯的应用于普通线路巡检中，在一些特殊线路中的应用也很广，遇到特殊情况的时候，往往需要放电工程放线的配合。将红外成像设备以及监控体系组装在无人机设备中，那么对输电线完成监测和录像的目标顺利实现。

5 无人机技术应用前景

很显然，今后的发展中，输电线路巡检工作开展的越来越频繁，复杂程度逐步提升，无人机巡检技术手段的应用情况也会更加乐观。在该技术的配合下，以最快的速度明确故障发生位置，争取更多的故障解决时间。此外保障高空检查作业高效率实现，工作人员，借助地面航模机操控无人机，使无人机可以从更多角度，更全方位地完成高清照片的拍摄，帮助工作人员技术准确地完成输电线路运行状态的判断。局部设备和区段故障巡检中的应用效果也十分理想。同时维护成本也不高，安全性有保障，应用前景十分可观。特别是在输电线路处于非常复杂的环境中的时候，人工难以将故障诊断和巡检工作高效率完成，但是借助无人机则可以高效替代人工巡检工作，保质保量地完成巡检工作。

6 结语

整个电力系统以及各输电线路的可靠性运行是保障电力正常输送的关键部分，在新时期发展背景下，充分利用无人机巡检输电线路技术具有重要的现实意义。工作实践研究表明无人机技术在输电线路巡检工作中的应用，使得输电线路稳定可靠程度大大提升，为此电力企业工作者在实际工作过程中，需要进一步深入了解。