无人机在输电线路运维检修中的应用分析

刘洋 魏钢

1.内蒙古电力集团有限责任公司航检分公司 内蒙古 呼和浩特 010000；2.内蒙古超高压供电局 内蒙古 呼和浩特 010000

前言

无人机技术提出时间较早，但由于计算机编程、通信技术不够成熟使得无人机技术应用存在局限性，近年来人工智能、5G、半导体等先进技术的推出为无人机的推广应用提供了极大推力，尤其是在障碍探测方面，机器视觉的技术应用可以使无人机在飞行过程中实现快速避障和路线规划。在输电线路运维检修工作中利用传统的人工巡检方式需要电力企业投入较多的人力和物力资源，并且故障位置点的查找处理效率偏低不能及时有效处理风险隐患问题，通常是在电力事故发生后才能对故障点进行修复处理，在无人机技术的应用下将改善输电线路运维检修现状，通过对无人机技术功能的深入开发还更有利于电力企业的进步与发展。

1 输电线路运维检修中无人机技术的优势体现

1.1 实时图像处理

实时图传是无人机中最为突出的优势特征，搭载在无人机上的高清摄像头能够将架空输电线路的状况信息回传到地面接收装置上，减少了维护检修人员攀爬杆塔的工作负担。并且实时图像处理还能为输电线路维护检修作业规划提供支持，从无人机拍摄的图像信息中可以真实掌握输电线路的整体情况，进而从整体出发使输电线路运维检修更加合理科学。此外，实时图像处理技术还将为无人机的调控提供支持，由于架空输电线路高度较高，无人机在升空飞行过程中难免会受到气流影响，如果图传信息存在延时则会导致无人机控制操作存在风险，而在实时图像处理下无人机监测的图像能够瞬时传输至操作端，使维护检修人员能够根据输电线路设备分布情况对无人机飞行路径做出调整[1]。

1.2 飞行挂载

在当前输电线路运维检修中无人机技术的优势特征还体现在飞行挂载上。现代无人机设备可挂载的设备类型多样，并且可以根据操作作业需求、操作环境等对挂载装置进行设计开发。例如，在输电线路检修勘查、缺陷复核、设备测温等运维检修操作中可以分别挂载不同的监测设备来完成相应信息数据的收集。另一方面，在输电线路常规巡检中也可以通过挂载红外测温摄像头对山火隐患、设备电火花等风险隐患进行有效监测，确保输电线路稳定安全地运行。

1.3 自动化调控

无人机技术在输电线路运维检修中的应用并不仅仅是为了减轻维护检修人员的工作负担，更多的是通过对现代化设备的配置为电力企业建设发展提供支持。通过将无人机技术与电力自动化技术进行融合可以做到输电线路全方位运行情况监测，改善了当前电力自动化控制设备只能监测输电线路单一的设备运行数据局面，并且还能通过对无人机进行自动化控制定点对输电线路故障位置进行处理。

2 无人机在输电线路运维检修中的应用分析

2.1 无人机驾驶技术

无人机驾驶技术应用能够保障无人机设备准确无误地完成输电线路运维检修作业动作要求，不同于一般的无人机摄像或编程表演，在输电线路运维检修中更需要无人机操作者具备一定的飞行控制技术，确保无人机在长时间飞行巡查过程中不会脱离路线，不会因为距离过远而失去控制等问题。在无人机驾驶技术中自主悬停控制操作的要求最高，一方面需要无人机具备相应的感应模块以配合控制者完成空中悬停操作。另一方面则需要控制人员充分了解架空线路结构设计，使无人机在飞行和悬停时与输电线路保持一定距离。在当前的输电线路运维检修中无人机巡查多数是通过程序指令编辑使无人机按照规划路径自动飞行并对对应检测点位进行记录，这一技术应用将更能确保无人机飞行安全性，提高输电线路运维检修工作的整体效率[2]。

2.2 机器视觉技术

机器视觉是无人机技术中最主要的功能组成，在机器视觉技术作用下才能有效实现避障和路径规划、导航等飞行要求。架设在山区野外环境下的输电线路会对无人机飞行作业造成极大的阻碍，一方面树枝枝丫、建筑设施、飞鸟等遮挡物会对无人机飞行产生遮挡，另一方面在野外露天环境中无人机飞行还会受到环境因素的影响，例如，天然磁场、风穴等，在这类环境中飞行图传质量和飞行稳定性会大大降低。而在机器视觉技术下可以通过三维点阵的方式使无人机对障碍位置进行记忆，从而在下次飞行过程中自动避开障碍。此外，还可以利用机器视觉技术去识别输电线路路径，使无人机能够根据线缆分布情况即时修正飞行路线，避免无人机在巡视过程中因导航或程序指令编程问题而出现飞行事故。

2.3 激光雷达故障排查技术

激光雷达故障排查技术在当前输电线路运维检修工作中有着重要的应用。架设在野外环境中的输电线路极易受到外部遮挡物、悬浮物的影响而出现跳闸或异常放电的事故，然而在传统的运维检修工作中面对输电线路周围的干扰物总是采取及时清除的方式，并没有考虑对生态环境的影响。而通过挂载在无人机设备上的激光雷达检测装置可以对输电线路与遮挡物间的安全距离进行准确、详细的测量，避免乱砍滥伐植被破坏的情况出现。同时，通过激光雷达故障排查技术还将输电线路高空的影像信息传输到地面设备上，为电力走廊数据信息的完善提供一定支持[3]。

3 结束语

综上所述，无人机在输电线路运维检修工作中有着广泛的应用，电力企业应加大在运维检修队伍中无人机技术的相关资源配置，在对无人机技术功能与应用的深度开发下才能进一步提高电力作业效率。