無人機在高壓輸電線路巡視中的應用研究

龍運智

摘要：伴隨著電力行業的飛速發展，新型設備、新建輸電線路逐年增加，部分輸電線路構建的環境惡劣，存在線路交叉的情況，導致線路缺陷、跳閘等故障現象時常發生，所以當前需要加強輸電線路的巡視，但是在山溝、建筑工地、高速公路等區域開展人工巡視存在條件限制，且人力勞動量以及成本高，影響電力行業的發展，因此當前提倡進行技術革新，開展無人機巡視。基于此，本文首先對無人機在高壓輸電線巡視的應用優勢進行探究，然后分析無人機在高壓輸電線路巡視中的應用情況，希望為有關人士提供有價值的參考。

關鍵詞：無人機;高壓輸電線路;巡視應用

電力是人民群眾的基礎保障，為了有效確保用電質量用途安全性，需要開展輸電設備巡查工作。一直以來我國都采用人工巡視方法，但是在火災、地震、滑坡等區域難以進行快速的故障檢查，并且以往常規人工巡視方式不僅耗時耗力，并且會受到各種障礙物的遮擋，難以進行準確有效的巡視，而以直升機為輔的巡視方式，則具有技術門檻高、巡視頻次低等問題，所以當前提出用小巧的無人機進行巡視，無人機在巡視時無需考慮載人安全問題，且運行成本低，可在高山、水塘等難以人工巡視的區域進行巡視，并且無人機中有高清攝像機、紅外測溫儀等設備，可以實現零死角的巡視。由此可見，對無人機在高壓輸電線巡視中的應用進行探析具有重要的現實意義。

一、無人機在高壓輸電線路巡視中的應用優勢

無人機應用在高壓輸電線的巡視中，可以有效改善人工巡視不足的情況，有效提高巡視質量以及巡視效率，降低人工巡視工作強度，其具體的應用優勢如下。

首先，無人機在高壓輸電線路巡視中，可以事先對巡視軌跡進行設計，以此來探索最優的巡視路線、巡視軌跡、實際飛行高度等，并且在無人機往返時，可以檢查無人機的巡視情況，確保其可以正常的飛行。另外，無人機可以將拍攝得到高壓輸電線視頻在第一時間傳回基地，工作人員可以通過視頻觀看，認真分析高壓輸電線路的故障問題，并及時對其進行檢修，降低故障發生幾率。

其次，無人機在巡視過程中由于無人承載，與以往人為巡視相比，在復雜環境中可以確保巡視人員的安全，并且無人機巡視不受地形限制，巡視范圍大，可以在復雜、惡劣的飛行環境中獲得精準的影像記錄，不會出現人員傷亡，不用考慮高山、峽谷、河流、特殊天氣、火災、地震等因素的影響。另外，由于無人機巡視不需要飛行員，所以可以節省飛行員培訓成本。

最后，無人機便于攜帶，只需一人就可以攜帶，在飛行前也無需安排特殊的跑道，并且相較于直升機、衛星遙感等工具，其使用成本、維護保養成本低廉。除此之外，無人機可以有效識別輸電線路的缺陷問題，可以有效判別線路斷線、線路倒塔、絕緣子損害等問題，但是與人工巡視相比，無法識別高壓線路老化、線路溫度異常問題。

二、無人機在高壓輸電線路中的應用情況

（一）無人機在高壓輸電線路中的應用類型

無人機應用于高壓輸電線路中包括固定翼無人機、電動多旋翼機、無人直升機三種類型。固定翼無人機：特點是具有較快的飛行速度，每小時飛行的距離在100-200千米，并且在巡視高壓輸電線路時的面積與范圍大、距離長，可以長時間進行巡視[1]。另外，在巡視的過程中拍照具有間隔性，反應快速，在飛行時具有智能性、自動性，無需任何人員干預，一般情況下在進行線路巡視時，以單方向為主，其主要是在高壓輸電線路的上方以俯視的角度予以拍攝，具體可以依據當前的高壓輸電線路情況來調整巡視的高度與速度。另外，固定翼無人機在飛行時可以承載較多的重量，同時搭載的巡檢設備較多。電動多旋翼機：該無人機動力是由數個對稱性的正、反旋翼旋轉構成，并且通過調節其轉速來控制無人機轉向與前進、后退情況，其主要驅動動力為電能，內部構造簡便，運輸便利。電動多旋翼機動力系統分布在中央、四周，主要采用的復合材料是碳纖維、蜂窩結構，可以保護內部的重要構件，并且可以進行多次的操作分型。無人直升機：機體飛行的動力是由主旋翼旋轉產生的，飛行方向的調控是由尾翼旋轉決定的，為了實現長時間的巡視和承載更多的設備，驅動力以汽油為主，這就決定無人機結構較為復雜，在運行時，主旋翼、尾翼之間需要有足夠的距離。另外，機體不可進行拆疊與收納，所以雖然無人機可以進行長距離巡視，但是結構較為復雜，非專業人員在有限時間內操作較為生疏，且后續保養、油耗需要的成本高。

（二）無人機在輸電線路巡視中的應用技術

無人機在輸電線路巡視中應具備以下技術，一是飛行控制技術，高壓輸電線路的長度公里數值維持在100左右，與公路相聚的公里數在10-30之間，這時在遙控無人機時，應確保其達到30公里，并且在將其應用在實際工作中時，其控制功能應包括GPS自主線路導航控制、線路桿塔自動跟蹤，確保其進入的巡視工作的軌道在無人機自動化巡視線路之內[2]。二是機體穩定飛行技術，無人機在高壓輸電線路巡視中要確保穩定分型，不可出現抖動的情況，否則會影響拍攝質量，與此同時，無人機上承載高清攝像設備，這些設備在飛行的過程中，可以對高壓輸電線路進行拍攝，通過高分辨率的航空影像，尋找高壓輸電線路存在的故障。三是無人機應用于輸電線路巡視中需要具有快速對焦成像技術以及跟蹤識別技術，自動化判別線路故障。

結束語：綜上所述，無人機在高壓輸電線路巡視中的應用價值顯著，當前電力行業需要認識到無人機的應用優勢，著重分析無人機應用類型以及應用技術，從而有效提高無人機在高壓輸電線路中的應用水平，滿足現代化無人機在高壓輸電線路中的應用需求，提高高壓輸電線路巡視的工作效率，降低大面積停電的風險，確保電網安全運行，實現電力行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]劉健輝， 薛慶輝. 淺析無人機在高壓輸電線路巡視中的應用研究[J]. 中國新通信， 2019（17）.

[1]曾玉杰. 無人機在高壓輸電線路巡視中的應用研究[J]. 經濟視野， 2017：130.