電力輸電線路巡檢中無人機的應用

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摘要：基于無人機在電網(wǎng)巡檢中的優(yōu)勢，分析電力輸電線路巡檢中無人機的應用。內(nèi)容包括全方位巡檢、異物清除、故障檢測。闡述無人機在巡檢中的規(guī)范作業(yè)流程，以及多旋翼無人機與人工的配合。

關鍵詞：電網(wǎng)巡檢，無人機，異物清除，故障檢測

引言

無人機在電力輸電線路巡檢中的優(yōu)勢：

（1）免受地形限制。全方位巡查電力輸電線路，所獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)具有時效性，這就能夠切實提升電力輸電線路巡檢工作質(zhì)量與效率。

（2）免受天氣影響。能夠滿足惡劣天氣條件下的巡檢需求，即便是人工巡檢難度較大的項目，也可通過無人機作業(yè)來解決，更具安全性與可靠性。

（3）線路檢查迅速。在電力輸電線路巡檢過程中，通過無人機的應用能夠?qū)崟r化的監(jiān)控線路及設備等故障，在第一時間獲得信息數(shù)據(jù)，向管理中心傳送，便于管理中心就數(shù)據(jù)進行匯總分析，從而探尋故障解決的可行路徑，這就保證了電力輸電線路故障處理的準確性、及時性與可靠性。

（4）便捷易操作。無人機的使用具有一定便捷性，小型無人機可隨身攜帶，大型無人機則可通過車輛來進行運輸。

（5）可擴展性。無人機具有可擴展性，能夠作為搭載平臺來對監(jiān)控裝置進行安裝，能夠檢查線路故障問題，測定沿線樹木高度等。將無人機應用于電力輸電線路巡檢中，能夠?qū)ρ矙z作業(yè)質(zhì)量加以保證。

1電力輸電線路巡檢中無人機的應用

（1）全方位巡檢。在保證無人機優(yōu)良性能的基礎上，將其應用于電力輸電線路巡檢中，能夠獲得理想的應用效果，準確快速地找到故障點，為故障處理提供幫助。無人機的硬件主要包含兩個部分，分別為地面站與機載，將可見光相機搭載于機載部分，能夠全方位拍攝電力輸電線路，獲得圖像，進行視頻轉(zhuǎn)換，對信號傳輸及無線通信模塊進行模擬，向計算機系統(tǒng)中發(fā)送所拍攝的圖像信息。以計算機系統(tǒng)和專業(yè)軟件為支持，巡檢人員可對圖像進行實時化查看，依據(jù)無人機所拍攝圖像來對電力輸電線路的具體情況進行分析和判斷，以保障電力輸電線路安全運行。在電力輸電線路巡檢過程中，若存在特殊的巡檢要求，則可通過無人機的應用來進行巡檢，由巡檢人員操控遙控器，控制無人機的具體飛行路徑，從而躲避障礙物，精準找尋故障點。在應用無人機來開展電力輸電線路巡檢過程中，可結(jié)合實際需求來靈活調(diào)節(jié)可見光相機的焦距，保證目標位置清晰化，提高無人機所拍攝圖像質(zhì)量，滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后，可于計算機系統(tǒng)中保存無人機所拍攝的巡檢影像，能夠彌補人工巡檢操作的不足。

（2）異物清除。就電力輸電線路巡檢的整體情況來看，在實際工作中一旦有異物存在于輸電線路中，而并未在第一時間將其清除，則極易導致輸電線路出現(xiàn)故障，甚至存在一定觸電風險。一般情況下，由巡檢人員通過人工方式將異物清除，以防范故障問題的出現(xiàn)，但此種方式下存在一定安全風險，極易威脅到巡檢人員的生命健康，并且整個清除操作需要消耗較多的時間。以無人機為支持，對電力輸電線路中的異物進行清除時，傳統(tǒng)方式下主要是將激光二極管模組搭載于無人機的機載部分，發(fā)揮光纖聚焦作用，將異物燒斷，針對激光二極管模組所發(fā)射的平行激光，通過凸透鏡來實現(xiàn)光纖聚焦，以異物所在位置為光纖聚焦點，將異物燒斷。隨著科學技術(shù)水平的不斷提升，傳統(tǒng)異物清除的方法得以改進，多旋翼無人機中搭載的激光模組，以云臺攝像頭為支持，巡檢人員對異物所在位置進行觀察，調(diào)整無人機位置，鎖定異物位置，保證激光模組焦點的準確性。

（3）故障檢測。以無人機為支持，能夠更好地對電力輸電線路實施故障檢測，為故障的高效處理提供支持。紅外線檢測在電力輸電線路金屬探傷中具有良好的應用價值，為巡檢工作的開展提供幫助，當電力輸電線路中的某個點或者局部區(qū)域出現(xiàn)異常過熱問題時，通過紅外線檢測法能夠第一時間發(fā)現(xiàn)，便于采取有針對性的措施來進行處理。

2無人機在巡檢中的注意事項

（1）規(guī)范作業(yè)流程。在電力輸電線路巡檢過程中，為確保無人機的安全性，需要在實踐作業(yè)中積累經(jīng)驗，將無人機的作業(yè)流程規(guī)范化。在巡檢作業(yè)之前，需要做好充分準備，就電力輸電線路相關信息資料進行收集，包括線路走向、跨越、地形、氣候等，保證巡檢作業(yè)方案的科學化與詳細化。在巡檢作業(yè)過程中，必須要依照流程進行。由專門人員全面考察電力輸電線路，核實桿塔、地標等信息，將無人機降落點確定，降落點不可存在危險障礙物，必須要保證地形平坦，場地面積達標，四周不可存在其他信號干擾，以免影響無人機巡檢的準確性。起飛之前要勘測巡檢線路環(huán)境、天氣等，確保與無人機飛行的要求相符合，確保飛行安全。巡檢作業(yè)人員在應用無人機進行巡檢的過程中，必須要對電力輸電線路巡檢工作內(nèi)容加以全面把握，客觀分析實際情況，科學制定無人機飛行計劃，在這一過程中需要考慮到特殊情況，以保證應急預案制定的合理性。在自主飛行的條件下，要合理設計無人機飛行線路。于降落點將巡檢系統(tǒng)開啟，由專門人員檢查設備狀態(tài)，確保穩(wěn)定可靠，以確保飛行安全。返航之前需要就風向、風俗等進行分析，確保具備安全返航的條件。返航階段需要對無人機飛行速度進行逐步調(diào)整，緩慢降低飛行高度，降落點無異常的情況下可進行降落。降落完成后將電源迅速切斷，規(guī)范填寫作業(yè)報告。

（2）掌握作業(yè)方法。蓄電池容量因技術(shù)限制而存在一定局限性，無法滿足無人機的長時間飛行需求，對于多旋翼無人機來說，其實際飛行時間一般在三十分鐘以內(nèi)，因此在應用無人機開展電力輸電線路巡檢工作時，需要對有限的時間加以科學的利用，以切實提升電力輸電線路巡檢工作效率。在應用無人機巡檢電力輸電線路的過程中，要做好線路以內(nèi)防雷及絕緣子等的檢查。無人機實際飛行過程中各項操作的開展必須要與飛行方案相符合，確保拍攝角度最佳，以滿足電力輸電線路巡檢要求，提升巡檢作業(yè)質(zhì)量。應用無人機時必須要合理調(diào)整的飛行速度，尤其是與目標相接近的情況下，要適當減緩速度，調(diào)整無人機的角度，保證無人機飛行的穩(wěn)定性，對無人機與目標物之間的距離進行準確判斷，對云臺進行科學控制，以確保依照電力輸電線路巡檢要求來進行拍攝。

（3）多旋翼無人機與人工相配合。在電力輸電線路巡檢工作中，多旋翼無人機巡檢以及人工巡檢各有利弊，出發(fā)點不同，各自具備一定觀察優(yōu)勢。對于導線、地線類缺陷來說，其與地面存在較大距離，異常情況大多不明顯，人工巡檢存在一定難度，無法做出準確判斷，可應用無人機巡檢來提高工作效率。對于基礎、拉線等缺陷，無人機巡檢方式下并不具備良好的飛行環(huán)境，實際應用存在不便，則可通過人工巡檢的方式來進行。對于桿塔瓶口來說，通過多旋翼無人機與人工相配合來巡檢的方式，能夠獲得理想的巡檢效果，通過無人機可發(fā)現(xiàn)瓶口以上所存在的缺陷，而通過人工巡檢能夠?qū)ζ靠谝韵碌娜毕菁右宰R別和判斷，比如外力損傷等，通過兩種巡檢方式的協(xié)同運用，能夠保證電力輸電線路巡檢質(zhì)量，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。單一模式下的隱蔽性問題也能夠被發(fā)現(xiàn)，確保故障的順利解決，為電力輸電線路的安全可靠運行提供保障。

3結(jié)語

無人機因其自身優(yōu)勢而在電力輸電線路巡檢中得到廣泛應用，人工巡檢的不足得以彌補，促進了巡檢工作質(zhì)量與效率的提升，巡檢人員的勞動強度及安全風險都得以降低。在電力輸電線路巡檢過程中對于無人機的應用，需要保證作業(yè)流程的規(guī)范化，確保作業(yè)方法合理，從而為電力輸電線路的安全可靠運行提供支持。

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作者：伍紹鵬 單位：云南電網(wǎng)有限責任公司迪慶供電局