摘要：在全面深化改革的今天，为了满足社会日益增加的电力需求，输电线路的规模不断增加，结构也越发繁杂，这大大增加了输定线路架设以及巡检的难度。此时如果继续采用人工作业方式，不仅会增加输电线路建设和维护成本，同时效率也比较低下，经济价值不足。而如果可以合理借助无人机，则可以在高效完成输电线路架设以及巡检等作业的基础上，增加电力企业经济效益。
关键词：无人机；线路巡视；应用
1传统人工巡检存在的弊端
1.1劳动人员数量有限
人工巡检模式主要是通过技术人员手持望远镜，负载红外热像仪等设备对输电线路进行检验，针对高压输电线路运行模式的不断转变，传统的人工巡检模式劳动强度大，工作条件比较艰苦，而且劳动效率较低，遇到一些电网紧急故障或者异常恶劣的天气时，技术人员的工作受限，不能及时对故障进行预处理。所以传统的巡检方式已经不再适用现代电网建设与发展的要求。同时，由于输电网络的不断扩大，巡检任务也越来越繁重，但是技术人员有限，无法对所有的电路进行24小时巡检，从而影响电路输送的稳定性，而且输电线路与基站之间的距离较远，人工巡检所需要花费的时间较长，影响巡检工作效率。由于人工巡检不能满足电路完全性要求，所以会导致严重的安全隐患出现。
1.2地形限制严重
当前越来越多架空输电线路会跨越高山、河流等复杂地形，为山区人民用电提供了条件，我国是一个山地较多的国家，在这些地形环境中进行导线施工，难度很大，同时，要对这些线路进行巡检和维修，地形限制是一个十分严重的瓶颈，很多技术人员无法跨越复杂的地形条件，而且在工作过程中也存在较大的风险，操作不当还可能对技术人员的生命安全造成危害，所以人工巡检模式的局限性越来越明显。
1.3人工检修范围有限
在架空输电线路巡检过程中，技术人员的数量增长十分缓慢，因为传统的认知理念中认为，电路检修的危险性很大，所以人们避而远之，传统的人工巡检的危险性确实很大，例如杆塔检修，杆塔的高度很高，巡检人员在对故障进行检查的时候必须要进行高空作业，对于一些高压电路，其输送的电路往往是几万伏甚至千万伏的，对技术人员的要求较高，如果操作不当，很有可能会出现触电事故，导致技术人员死亡，所以人工检修不能对所有的输电线路都进行检修，检修范围有限，不利于输电线路的安全运行。
2无人机输电线路巡视的特点及优势
无人机，简单来说就是指无人驾驶的飞机，是利用无线电遥控设备进行控制的不载人的飞行器。无人机将地理信息、电力电子、图像识别等融合起来，由导航系统、动力系统、数据系统等组成。 无人机的整体构造，包括旋翼机和固定翼，按照动能设备，又可将无人机划分为电能无人机和燃油无人机，此外还可以按照运送电力的线路距离进行智能跟踪和检查，即使在地势复杂的环境也具有很强的适用性，还能提高电路检查设备的检查能力。无人机简单小巧，成本较低，而且容易控制，已经在多个领域得到了较为广泛的应用，在输电线路巡视方面更是应用效果显著。无人机巡视的原理如下：操作人员先根据所要巡视的输电线路信息和作业内容等在无人机的地面控制系统中设定飞行航线，从而控制无人机对线路本体进行快速拍摄检测；无人机要携带巡视作业的各种设备，包括高清摄像机、高倍照相机、导线损伤探测仪等；后台技术人员要及时大大提高巡视工作质量及效率。对反馈回来的影像信息进行对比分析，一旦出现异常情况，要及时发出预警信息，从而诊断问题地点。由此可见，无人机在输电线路巡视中优势鲜明：第一，可以大大提高工作效率。无人机操作方便，随时可以起飞，并且不容易受到外界因素的干扰，巡视质量较高，使用无人机技术进行巡检不会因为线路地势复杂而受到影响，可以保证巡检工作安全进行，减少了巡检安全事故的发生概率。第二，无人机的智能化、机械化水平较高，能够适应多种复杂地形的巡视工作，能够保证高电压电路的巡检安全，安全性较高。第三，可以用于长时间、远距离的巡视作业，无人机可以自由停歇或者起飞，巡视距离远，有效地弥补了人力巡视的不足，而且检查员工要能及时对巡检途中出现的线路状况作出对应决策，保证了输电线路的稳定运行安全稳定。
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3无人机线路巡检的应用
3.1日常巡视
（1）220 kV及以上线路，除人口活动密集区、禁飞区等不适合直升机作业区域外，应开展直升机日常巡视，单次作业应开展可见光巡视和红外测温及三维激光扫描工作，用于发现线路较为明显的缺陷、隐患及树障。
（2）直升机不适合作业区域仍以人工巡视为主，并利用多旋翼无人机替代人工登塔进行精细化检查（禁飞区等不适合作业区域除外），利用固定翼无人机进行通道巡视。若人工地面巡视和机巡作业过程中，杆塔局部存在巡视盲区时，应按周期及时安排登塔巡视。部分位于山区、河流湖泊等人员难以接近的杆塔，以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅。
（3）35～110 kV线路，由于杆塔高度较低和档距较小，一般采取以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅。
（4）人工巡视每年至少一次，主要巡视通道和基础、铁塔、附属设施等机巡不易发现的设备缺陷和隐患。
3.2特殊巡视
（1）防风防汛、防雷、防鸟害、防污、防覆冰、防外力破坏、防山火、防飘浮物、灾情巡视、保供电等特殊巡视（不含夜间特巡），单点或小范围采用视频监控、人工巡视、人员值守、多旋翼无人机、固定翼无人机相结合的方式；整条线路或大面积快速普查推荐使用固定翼无人机（空域、天气满足条件），还可采用无人直升机。
（2）夜间防污特巡由人工完成。
（3）台风、大面积冰灾等灾情巡视，在空域和天气允许条件下以直升机、固定翼无人机巡视为主，多旋翼无人机、人工巡视为辅。
3.3故障查线
输电线路走廊内地形复杂，气候恶劣多变，线路易受雷击、冰害、风偏、异物、施工触线、线树放电等原因造成跳闸。且故障跳闸时天气状况、故障区段环境大多比较恶劣，而且夜晚发生跳闸概率较高，极大地拖延了故障查线进度和抢修工作时问。输电线路发生故障后，各线路运维班组须立即组织人员对故障点进行登塔巡视，工作量大且存在高空作业和临近带电作业的危险。无人机不受地形、天气条件限制，根据故障区段位置和杆塔结构信息，精确规划航线后，能迅速飞至故障区段，查找到故障点，提高了故障查线效率，降低了作业危险，为应急抢修的顺利进行提供了先进的技术手段。
4结束语
近年来，随着社会经济水平的飞速发展，新建输电线路日益增多，途经走廊区域内气候环境恶劣多变、地形复杂、树木隐患及施工钻越众多，造成输电线路缺陷发生概率较高，因线路设备故障导致的跳闸事故屡见不鲜。结合国内电力方面实际应用，开发出适合国内情况的电网缺陷巡视无人机作业系统，适应各种电压等级输电线路、各种塔型、各类导地线型式，多种地理和气候条件，实现线路缺陷巡视、故障查线功能，为输电线路的巡视提供一种全新、高精度、高效率、安全的巡视方法，提高电网运行安全稳定性。
随着力线路的日趋复杂，传统的巡视手段已经难以进行。伴随着当前科技的快速发展与进步，无人机应用技术也越来越成熟，并且已经被应用到人类生活的多个领域当中。应用无人机在电力系统当中开展高压线路巡视，不但会大大降低传统人工巡视所面临的风险，同时也可大幅度提升巡线效率，降低运维成本，还能克服特殊地区的自然环境。鉴于此，应用无人机开展输电线路巡视工作，具有极高的经济性与安全性，相信其将会得到越来越广泛的应用。就目前而言，在无人机技术的实际运用中依然存在一些问题，需要进行此方面研究的工作人员提出更加完善的改进措施，保证电力的安全、可靠运送，提高电力公司的经济收益。
参考文献：
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[2]诸葛葳.无人机巡检输电线路技术的应用探析[J].科技经济市场，2015，（5）：16.
[3]赵晋鲁.输电线路无人机巡检路径规划研究及应用分析[J].经营管理者，2015，（34）：384.
论文作者:杨瑞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/28
标签：无人机论文; 线路论文; 作业论文; 故障论文; 技术人员论文; 杆塔论文; 地形论文; 《电力设备》2018年第21期论文;