500千伏固定翼無人機在山區輸電線路巡視中應用探討

劉釗

摘 要：固定翼無人機在山區500kV輸電線路巡查工作中的有效應用，一方面能夠更準確且效率的檢查輸電線路功能運行的狀況，通過計算機統籌平臺告知管理者潛在風險；另一方面，無人機技術的應用有效替代的傳統人工巡查措施，隔絕了山區輸電線路巡查工作中可能潛在的風險傷害。本文基于固定翼無人機巡查必要性展開分析，在明確要巡視要點與應用同時，期望為后續電力巡視提供良好參照。

關鍵詞：固定翼無人機；500kV輸電線路；山區巡視；應用分析

1 固定翼無人機在山區輸電線路巡視的必要性

首先，根據我國東北山區自然生態環境特性可知地方植株物產極為豐富，并且地質形態也較為復雜，常規人工電網巡查工作難以在此環境中保持高質量的核查水準，同時在電網核查過程中極易受到氣候等影響，使電網巡查工作難以正常開展，不但極易對地方電網運行質量造成較大影響，并且更易造成巡查風險，使電網管理人員的生命財產安全難以得到保障。

所以，固定翼無人機遙感技術的應用有效解決了山區輸電線路巡視在地形與環境方面的影響，使輸電系統檢查工作能夠適應更廣泛的環境，也確保了輸電線路核查質量不會受到影響。

其次，根據固定翼無人機滯空時間與飛行速度優勢，在山區輸電線路巡視過程中，能夠在更短的時間內將影像資料傳達至管理平臺，以便幫助管理者更細致的發覺電力系統潛在隱患，并且可以借助影像資料組成連續性的線路地圖，通過整體性巡查的視角判斷可能潛在的風險，由此為防護措施的構建提供了可參照資料，也保障了山區電力系統運行的質量。

2 固定翼無人機在山區輸電線路巡視要點分析

根據固定翼無人機設備滯空時間長且飛行速度較快的優勢，傳統山區輸電線路人工巡視工作條件已經得到了極大的改善，憑借衛星定位系統與高清攝像頭的設備，更賦予了山區輸電線路全方位核查的能力，也增強了山區輸電線路運行管理的可控性。根據現有部分山區輸電線路巡查工作的經驗可知，固定翼無人機設備的應用還需要考慮以下幾方面要點，才能確保整體線路巡視工作質量得以保障。

首先，基礎建設線路部位因設備與線路較復雜，在故障隱患出現時難以通過影像數據有效判斷，所以可由管理人員實地巡查，借助電力檢修措施判斷電力設備系統內潛在風險，并進行及時檢修與維護，才能避免山區輸電線路系統整體性與穩定性受到損傷。期間，因基礎設施線路處于500kV電壓環境內，管理人員必須配備好防護措施，并遵照高壓電操作規范進行檢修，才能避免電擊事故的出現。

其次，管理人員應根據山區輸電線路環境制定適宜的災后應急方案，以便固定翼無人機發現災情的同時，管理者可通過數據平臺與搶險救災設備及時趕往現場，并在短時間內抑制災情，由此降低災情對電網系統與周邊鄉村的傷害。

最后，借助固定翼無人機巡查，管理者能夠通過影像設備探查到輸電桿塔與線路機械出現的故障，由此借助無人機判斷發生故障的位置，以便管理人員能夠在短時間內趕到事發地點，并進一步對輸電線路出現的狀況進行監測，避免對山區環境造成傷害。

另外，借助固定翼無人機巡查，管理者可通過影像發現輸電線路途經區域中違規建筑與樹木植株的生長情況，由此以影響資料作為參照，及時將可能影響輸電輸送安全的樹木植株進行修理，同時也可以與鄉村管理者協商將違規房屋拆除，以避免干擾輸電線路的正常運行。

3 固定翼無人機在山區輸電線路巡視中的應用

3.1 飛控系統應用

（1）應用飛控系統可實現對飛行速度、高度及航線的設定，并且可控制無人機實現自動化起飛、盤旋，并依據航線來實現降落，在飛行階段還可對飛行任務隨時做出調整，并自主控制相機進行拍攝并且對照片拍攝地點信息也可進行記錄。飛控系統的構成主要就包括了衛星導航模塊、飛行控制模塊、電源模塊、速度控制模塊、通信模塊、地面站軟件系統等，通過將這些系統組合并予以應用來實現無人機自動駕駛。

（2）地面遙控系統主要是基于PC設備、監控臺、引導設備、外部接口設備的支持之下，來實現針對無人機目標的追蹤與遙控指令的執行。遙控指令與數據產生在具體執行控制前大都需提前制定，遙控計劃在無人機上經由地面站上空，前往與之所對應的監控站，在無人機進到地面站所覆蓋區域之時，便須向內地向人員發出控制指令并予以執行，使其能夠完成各項動作并實現對既定任務的達成，并最終達到預期目標。這一系統的構成主要就包括了指令編碼器、載波調制器、監控臺、發射天線、副載波調制器以及地面檢測接收設備等。

（3）具備有電子地圖功能的地面站軟件能夠實現在無人機執行任務的過程中，臨時改變任務目標及航線，能夠及時做出半自助式遙控，同時實現對飛行數據與離線回放的精準記錄。其中就包括了自動駕駛儀供電電壓監測，電動飛機動力電壓監測及電流監測、衛星定位精度監測、自動駕駛溫度控制檢測等。需先進行巡視地圖的制作，并將之加載到地面站軟件當中，而后僅需在屏幕當中拖拽一個矩形，將衛星導航點輸入其中便可自主生成無人機飛行航線。地面站能夠將無人機的飛行速度、姿態、高度、所在坐標等信息予以詳細的顯示，以便于技術人員能夠及時掌握其飛行狀況。同時還可借助于地面站來對其實施具體操控，如自動返航、盤旋、一鍵開傘等。

3.2 圖像收集與處理

無人機可搭載單相機，并可在低空條件下取得高分辨率影像、在陰天云下取得光學影像，能夠在高位環境下進行飛行探測，可實現長距離飛行。對無人機增添空速管，有助于實現對飛行速度的精確控制，以促使無人機可在航行階段實現中等距離圖像攝影，以促使所拍攝圖像的重疊率超過40%。并且應用飛控系統還能夠給予圖片新增POS信息，把所搜集到的圖片實施加工處理便可發現線路中所存在著的外破隱患。另外，固定翼無人機在數據采集后，能夠借助數據網絡連接去打將圖片傳輸至計算機軟件，由此通過圖片拼接與處理得到完整的線路巡視圖像，以便管理者從專業化角度分析輸電線路中極易出現的風險與隱患，以便于管理質量與效率得到極大的提升。

4 結束語

固定翼無人機在山區輸電線路巡查工作中的有效落實，不但能夠為輸電巡視工作的開展提供更高效的信息采集平臺，由此提升整體巡視工作的質量與效率，以便有更充裕的時間判斷線路中可能存在的隱患，同時借助無人機設備，更能夠隔絕管理者巡查工作可能遭受的風險，如此也避免了管理人員的生命安全受到損害。故而，在論述500千伏固定翼無人機在山區輸電線路巡視中應用期間，必須明確固定翼無人機操控要求與維護措施，避免無人機設備受到傷害，才能為后續電網巡視工作的開展提供全方位保障。

參考文獻

[1]張朝峰，全曉陽.淺析無人機在輸電線路巡視中的應用[J].通訊世界，2016（11）：193-194.

[2]劉大偉.淺析固定翼無人機在輸電線路巡視中的應用[J].中國新技術新產品，2017（19）：23-24.

[3]王淼，李源源，陳艷芳，等.大型固定翼無人機在架空輸電線路中的應用模式研究[J].測繪通報，2017（s1）：159-163.

[4]王淼，李源源，陳艷芳，等.大型固定翼無人機在架空輸電線路中的應用模式研究[J].測繪通報，2017（s1）：159-163.