高壓輸電線路的無人機電力巡檢技術

劉志敏

摘要：高壓輸電線路在電力巡檢過程中廣泛運用無人機進行電力巡檢，因此，對無人機電力巡檢技術的研究具有重要的現實意義。本文通過分析無人機技術目前的發展情況，在結合實際案例分析的基礎上，對無人機技術在高壓輸電線路中在電力巡檢中的發展前景作出分析，并為后期的相關研究提供參考。

關鍵詞：高壓輸電線路;技術;電力巡檢;無人機

隨著我國社會經濟的不斷發展，對電力的需求量逐年增加，對高壓輸電線路的需求也不斷增加。高壓輸電線路的巡檢工作如果僅靠傳統的人工電力檢測執行，需要花費大量的人力物力與財力，在這種情況下，無人機電力巡檢技術開始受到業界的關注。但是，在實際運用無人機技術進行電力巡檢的過程中也出現了許多問題，當前階段的無人機技術與輸電線路巡檢要求不相符合，因此，有必要對其進行深入的研究。

1 無人機技術

無人機是指無人駕駛飛行器，是兼具快速光譜照相功能、紅外感應功能以及故障監控功能等多種功能為一體，能夠實時監控一些較為復雜或危險的區域并進行拍照，計算機端能夠接收照片，便于操縱者及時掌控施工環境，并制定合理的施工方案。無人機的特點在于智能、遙控、高空，是高度機電一體化的產品。在管理范圍大且受自然環境影響較大的工程來說具有明顯的優勢，能夠有效控制企業施工成本，從人力、物力、財力等各方面實現成本節約。目前，軍事領域已充分運用無人機技術，經濟領域也已經開始使用無人機技術，電力巡檢過程中也開始引入無人機技術，尤其是在高壓輸電線路巡檢中的運用較多。

無人機施工要保障其準確性與安全性，需要龐大的系統支撐，在巡檢過程中，需要使用到通信技術、數字監控、信息技術、紅外遙感、GPS、GIS、遙控等多種技術，在這些先進的技術支撐下無人機才能夠根據操縱命令完成檢修等工作。其中最重要的是對設備狀態進行監控，從而判斷故障，并為維修人員制定詳細的維修方案。

2 高壓輸電線路巡檢

高壓輸電線路巡檢重點是故障檢測，包括鐵塔故障、支架故障以及一些附帶設備故障等，有利于保持高壓輸電線路供電的可靠性，保持電路通暢。高壓輸電線路巡檢的特點有巡檢范圍廣且受到天氣影響較大，在巡檢過程中還存在較大的危險性。尤其是偏遠山區的高壓輸電線路巡檢工作十分艱巨，對巡檢人員的體力要求很高。無人機的引入對于巡檢人員來說十分便利的，其安全性與快捷性使電力巡檢工作效率更高，且巡檢結果更加精準，修檢質量也更高。無人機還可以將這些巡檢數據進行回傳，有利于電力企業對電網進行更加全面的綜合管理。

3 目前無人機巡檢模式及其改進措施

無人機巡檢形式一般分為四種，一是通道監測，監測管道周圍的工程以及具體出現的故障;二是精細掃描，對輸電線路或者其他具體的目標進行精準掃描;三是故障排查，通過故障點巡查，對其損傷程度以及出現故障的具體原因進行分析;四是特殊任務，在自然災害中調查輸電線路受損情況，并通過檢測設備輔助人類戰勝自然災害。通過通道檢測結果、掃描結果以及監控對象狀況決定巡檢工作頻次，故障排查與特殊任務是根據具體的特殊情況和故障展開的。

目前，無人機巡檢還存在較多的問題，包括巡檢手段單一、人工操作為主，無人機要不斷進行調整，在接近目標之后再進行拍攝，因此，這種信息獲取方式也存在一定的不足，首先，在人工操作下，操作者的無人機技術水平會直接影響無人機效果，操作不當容易出現電線擦掛，傷害線路，無人機工作存在較大的不確定性;其次，可見光光波是形成信息的主要方式，信息采集容易出現地理信息不完整，數據信息無法進行量化等情況，與實際巡檢存在較大的差距;最后，在實際操作過程中，無人機獲取到的圖像等資料管理手段落后，導致所收集的信息無法在實際操作中發揮作用。針對這些問題，筆者認為可從三個方面進行解決，第一，使用無人機進行數據采集時可引入GIS技術并對攝像角度進行轉動;第二，根據不同的巡檢對象要涉及不同的GPS，使飛行器進行定向飛行，并形成正射影像，便于測量;第三，對數據庫進行管理，分類存放所有的數據資料，便于企業能夠快速查找數據，隨時調用，便于展開工作。

4 無人機電力巡檢技術流程

4.1 通道監測

通道檢測主要是對圍繞對象目標一定半徑內進行檢測，觀察是否存在違規建筑或違規工程。高壓電信通道是否存在嚴重污染或者排水防洪設施被損壞、鐵路橋梁變形等情況。無人機檢測拍攝的圖像或視頻往往難以滿足電力企業的數據資料需求，也不能根據這些數據制定合理的解決方案。因此，無人機通道監測工作不僅是收集影像，同時還要制定相應的航飛數據，便于生成正射影像，有利于電力企業根據影像測量面積與距離等，便于檢修人員判斷通道內的真實情況，使故障處理效率得到提高。另外，無人機拍攝的所有數據也是落實具體責任的證據，有利于降低糾紛。

4.2 管理與運用無人機巡檢數據

無人機拍攝角度靈活且像素高，同時還能將相關數據進行儲存。通過統一管理收集到的影像數據，使其應用效率得到有效提升。第一，使用GIS系統將無人機地理位置信息進行收集，使具體設備與其數據形成對照關系，便于后期確認故障點;第二，綜合運用無人機拍照影像與具體設備以及地理位置信息等，獲取具體的坐標信息，提高管理水平;第三，每一次無人機巡檢收集到的數據要與前期的數據進行對比分析，確保整條電信以及整個電網的信息保持時效性，始終處于最新狀態;第四，無人機獲取到的歷史資料要根據時間順序進行儲存，便于對電網發生故障的規章進行了解;第五，對桿塔數據進行判斷，對其中存在的隱患進行分析，并確認具體位置、具體編號以及線路路徑等，使桿塔管理水平得到提升。

4.3 精細掃描

精細掃描的目的是保障整體線路安全，比如一些精細的小型設備，包括接地裝置、絕緣子等，要得UI器狀況進行確認就必須要經過充分的檢查。精細掃面要將相關信息指標，包括地理位置、鐵塔高度等在無人機系統中全部輸入，時傳統手工操作存在的一些弊端都能夠充分解決，使圖片收集與數據采集更加精細。要使無人機能夠充分接近電線電網，還要充分結合智能與人工的操作方式。首先要使用GPS和GIS技術，使無人機能夠飛到目標對象上方15米的位置，然后對云臺角度精細人工調整，從而接近目標，最終根據具體的巡檢任務采集相應的圖片信息或視頻信息等。這種智能結合人工的操作方式使巡檢速度與巡檢效率能夠有效提升，同時也使無人機操作更加安全，緩解巡檢人員的工作壓力。

4.4 故障排查與特殊任務

這兩種模式的巡檢工作是根據具體發生的故障與特殊任務而展開工作，與日常巡檢存在較大的區別。線路巡檢要求具有現實性與針對性作用，這兩大要求使巡檢工作存在較大的難度。在具體操作中，要采用智能操作結合人工操作的模式確定存在的缺陷，通過正射影像記錄具有的環境信息，并進行數據在線傳輸，使選件人員能夠第一時間掌握現場情況，便于巡檢人員及時做出正確的檢修方案。

5 結束語

無人機巡檢的運用使傳統巡檢存在的各種弊端得到有效解決，在未來的高壓輸電線路巡檢中必定會更加普及，無人機巡檢技術會更加先進。但是，現階段的無人機技術水平還較低，無人機運用存在較多的不足之處，因此，有必要針對電力系統研究出一款綜合性能強的無人機設備。

參考文獻：

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