無人機在輸電線路巡視方面的應用

朱錢濤 秦慶森 姜正文 周樹松

我國電力行業的不斷發展促使無人機在輸電線路巡視工作中也得到了廣泛的應用，并且使巡視的全面性跟準確性得到進一步的提升。因此各電力企業還需要加強無人機技術在輸電線路巡視工作中的利用效率，借此來提高輸電線路的運行穩定性，來給人們提供更加優質的電力服務，并促進我國的電力行業得到更進一步的發展。

1 傳統輸電線路巡視模式中存在的問題

1.1 巡視模式過于單一

在傳統的輸電線路巡視模式中，多是采用正常巡視、故障巡視以及特殊巡視三種模式來進行。近年來隨著我國科學技術的不斷發展，也就使得巡視方法跟技術朝著科學化跟智能化的方向不斷發展，還出現了許多輔助的監控設備，這樣也就能夠促使輸電線路的巡視跟檢修水平得到進一步的提升，并能夠很好的保障輸電線路的運行穩定性。但是現階段采用的狀態巡視跟常規巡視模式還多是地面巡視，對于越來越復雜的輸電線路無法起到良好的巡視效果。

1.2 管理方法過于落后

在輸電線路管理方法的選擇過程中，還需要充分考慮到該線路的運行狀態。但是在傳統的輸電線路巡視工作中，多是按照一個固定的模板來進行線路的巡視工作，也就無法滿足現階段日益復雜的輸電線路的具體巡視需求。在這種傳統的巡視模式中，無法及時發現一些隱蔽性比較高的故障，難以保障該線路的運行穩定性跟安全性。此外在具體的輸電線路巡視管理工作中，對于相關設備的運行情況以及地理環境并沒有進行明確的規范，部分特殊地段跟安全薄弱區還存在巡視漏洞，也就無法保障巡視工作的全面性跟有效性。因此，在傳統的輸電線路巡視方法中還存在管理模式過于落后的問題，并無法保障巡視數據的全面性跟準確性，從而威脅到整個輸電線路的運行安全性與可靠性。

1.3 巡視人員專業水平跟責任心過低

我國地域遼闊，輸電線路的范圍也非常廣泛，原則上還要求巡視人員做好每個輸電塔桿的檢查工作。在傳統的人工巡視模式中，不僅需要耗費大量的人力跟財力，部分情況惡劣的區域還會導致巡視人員的生命安全無法得到有效的保障。在這一形勢下，許多巡視人員對巡視工作存在一定的逃避心理，并存在工作積極性不足的問題，也就直接影響到輸電線路巡視工作質量。此外，因為巡視工作的環境過于艱苦，巡視人員綜合素質以及技能水平不足等因素的影響，使得具體巡視工作中還難以及時發現一些潛在的安全隱患，對于部分比較復雜的故障也無法進行及時有效的處理，使得輸電線路在運行過程中發生的故障難以在第一時間內得到有效的解決，并直接影響到輸電線路的巡視質量跟巡視效果。

2 無人機在輸電線路巡視工作中的應用優勢

近年來我國的無人機技術得到了迅速的發展，在輸電線路的巡視工作中也得到了廣泛的應用。因為無人機技術具備體積小以及操控簡單的特點，因此對于輸電線路特別是高空塔架還能夠起到良好的巡視效果。通過無人機技術的應用，還能夠有效減少輸電線路的巡視成本，通過一臺無人機設備能夠對一定范圍內的多條線路進行有效的巡視，這樣就可以有效提升巡視效率，并能夠減少人力資源成本的支出。此外在應用了無人機技術進行巡視工作之后，巡視人員們不再需要進行高空作業，僅憑借無人機也能夠及時發現高空線路的運行質量以及潛在的安全隱患，從而使巡視工作的安全性得到大幅度的提升。此外無人機還有著體積小、操作簡便跟機動性強的應用優勢，對于一些隱蔽工程以及狹小空間內的輸電線路也能夠起到良好的巡視檢查效果，使得巡視工作的全面性也得到有效的提升。

無人機技術可以在說輸電線路的巡視過程中，還具備有以下幾點應用優勢：（1）可以實現超視距、長時間的巡視工作。在傳統的人工巡視模式中，巡視人員經過了長時間巡視工作之后，還容易產生視覺疲勞，從而直接影響到后續的巡視效果。此外人工巡視模式中的巡視距離還會受到人視力限制，無法及時發現一些遠距離以及微小故障。但是無人機技術的應用則能夠很好的替代人工進行作業，通過自主懸停以及自由飛行的模式，也能夠及時發現輸電線路中存在的故障并加以處理，還具有比人力工作范圍更廣的優勢。（2）提升巡視效率。因為無人機能夠隨時起飛，在巡視過程中還能夠有效避免對輸電線路造成的影響，這也就能夠促使巡視工作變得更加的簡單，并能夠進一步提升輸電線路的巡視效率。（3）無人機有著更高的智能化水平跟機械化水平，對于一些復雜的氣候環境也有著非常強的適應能力，并且能夠實現簡便、高效的巡視工作。

3 無人機在輸電線路巡視中的應用技術

3.1 無人機控制技術

在輸電巡視過程中還需要做好無人機的靈活控制，這樣才能夠保障線路巡視工作的有序開展。一般情況下無人機控制模式分為智能控制跟人工控制兩種類型，其中人工控制需要操作人員利用遙控手感來進行無人機的操作，而智能控制則能夠通過預先編制好的程序來進行無人機的控制工作，借此來實現無人機的自主巡視。為了獲得良好的輸電線路巡視效果，電力企業還可以通過聯用這兩種控制方式的辦法，并在條件允許基礎上提高無人機智能化控制水平，這樣也就能夠促使無人機的巡視工作效率得到進一步的提升，并且能夠有效避免人為操作因素對于無人機造成的影響。當外界條件不允許的情況下，可以通過手工控制模式來進行無人機的有效操控。通過這兩種操控方式的合理選擇跟轉變，還能夠讓無人機的功能跟作用得到最大限度的發揮，也能夠及時發現與處理輸電線路在運行過程中存在的故障跟安全隱患，借此來進一步提升輸電線路的運行可靠性。此外在無人機巡視工作中，還需要在結合輸電線路實際情況的基礎上進行無人機巡視點的合理設置，來讓無人機的功能得到充分的發揮。

3.2 成像與圖像傳輸系統

成像以及圖像傳輸系統作為無人機的核心技術之一，也是保障輸電線路巡視工作有序開展的重要基礎保障。只有在具備良好的成像跟圖像傳輸系統基礎上，才能夠及時對輸電線路的運行狀態進行有效地查詢，借此來保障各項輸電線路巡視工作的有序進行。在無人機的成像跟圖像傳輸系統中還包含了攝像機、圖像感應系統、檢測裝置以及圖像傳輸機等諸多設備，并能夠讓無人機擁有良好的圖像采集跟傳輸功能，這樣才能夠替代巡視人員完成該線路的巡視工作。只有具備良好的成像技術，才能夠提升拍攝線路的清晰度，給工作人員對故障的判斷與分析提供更加優質的圖像信息。而圖像處理跟傳輸系統應用效果也會影響到巡視工作的準確性，在采用無線通信技術來進行圖像的傳輸時，只有保障該系統具備良好的傳輸質量，才能夠有效避免圖像以及圖片在傳輸過程中出現的失真問題，借此來保障后續故障分析工作的有序進行。因此，在具體的圖像傳輸工作之前，還需要通過科學的算法來進行圖像的壓縮處理，然后在保障圖像整體質量的基礎上，盡可能的壓縮圖像大小，來讓傳輸效率跟傳輸質量得到進一步的提升。

3.3 無人機的續航跟飛行穩定性

在進行輸電線路的巡視過程中，還需要無人機長時間停留在一些復雜線路上進行巡視跟檢查工作。近年來我國的電力系統得到了迅速的發展，也就導致了輸電線路的復雜性得到了一定程度的提升，其線路巡視會不確定增加，對于無人機的飛行穩定性跟續航能力也就提出了更高的要求。在具體無人機巡視工作之前，要求操作人員能夠做好無人機電池電量以及螺旋槳的檢查工作，借此來保障無人機的飛行穩定性。此外還需要合理確定巡視時間跟巡視點，來讓無人機的巡視效率得到進一步的提升，從而在規定時間中高質量的完成各項巡視工作。

3.4 無人機檢測方法

無人機檢測主要是通過多種成像技術來進行線路狀況的巡查工作，目前常用的檢測方法有紅外熱像儀器檢測、電子光學檢測以及激光震動檢測等。各電力企業還需要在結合了輸電線路實際運行情況的基礎上，結合其具體故障點跟類型來合理選擇檢測方法，在該過程中還需要充分考慮到實際巡視部位以及巡視目標等諸多因素，這樣才能夠獲得良好的無人機巡視檢測效果，并能夠促進輸電線路的運行可靠性得到更進一步的提升。

4 結語

無人機的應用能夠有效替代人力來完成各種線路巡視工作，并能夠促使線路巡視效率跟巡視質量得到進一步的提升。因此說各電力企業還需要加強對巡視方法以及巡視技術的改善跟優化力度，還需要不斷加強對無人機巡視技術的應用力度，這樣才能夠及時發現輸電線路在運行過程中存在的安全隱患跟故障并加以解決，借此來保障整個電力系統的運行安全性以及可靠性。