摘要：随着电力能源需求的不断增涨，输电线路范围也有所扩大，线路巡视检查工作面临极大挑战。无人机技术的应用转变了传统输电线路运维模式，下面文章主要对无人机技术要点进行分析，并探讨该技术在输电线路巡视中的具体应用。
关键词：输电线路；无人机；线路巡视；输电运维
引言
输电线路是电力系统的主要组成部分，输电线路的稳定运行是保证电力系统稳定运行的关键所在。因此，展开对于输电线路的巡视工作有利于保证电力系统的稳定运行。传统的人工巡视不仅效率低，而且在面对特殊地形时往往无法开展巡视工作，尤其是在遇到丘陵、高山、沙漠等特殊地形的情况下。除此之外，人工巡视花费时间长，耗费的成本高。虽然通过基于直升机的人工巡视能解决部分问题，但是直升机成本过高，无法大规模进行应用。为了保障电力系统的安全稳定运行，对于输电线路的巡视工作积极采用先进、有效的新措施十分关键。
1输电巡检中操作无人机应掌握的作业要求
首先，熟悉并掌握无人机工作原理:无人机的飞行,无需建设辅助飞行环境,在平原、湖泊、高山等各种地形地貌情况都可以随时、随地启动、飞行和降落。既可以悬停、前飞、后飞,也可以侧飞、盘旋等,从而多视角、高精度检查输电线路故障情况、杆塔的定位情况等。而无人机这些功能是基于智能化的工作原理设计。关键技术要点,一是装置了无线电遥控设备,二是装置了自动驾驶仪,三是设计并装置了一套远程操作程序作为无人机的控制系统。在此基础上,地面操作人员通过雷达、红外线等设备技术,对无人机进行遥控、跟踪和采集输电线路的信息数据。其次，熟悉并掌握无人机操作规程:目前,供电公司更是对无人机巡检作业作出了强制化的执行要求,并将巡检杆塔数量、线路设备及附属设施的故障发现率、线路巡检周期、等指标纳入综合化考核指标中。在与国家电网等公司的交流学习下,无人机操作人员飞行前对设备的性能检查、线路巡检方式及航拍图像等方面积累了丰富的操作经验。
2输电线路巡视中无人机应用的技术
2.1无人驾驶技术
如果巡视人员一直要对无人机进行控制，则长时间面对屏幕很容易造成眼睛疲劳，无法保证在操控无人机时的精准性，这就使得无人机在巡视工作应用中的优势全无，因此需要让无人机实现自行控制降落，在巡视中做到沿线检查并保持安全距离。为了保证无人机在巡视过程中能够应对恶劣环境，应用无人驾驶技术，使其遇到特殊情况时可自行判断选择返航或紧急降落，同时也能够接受控制人员的指令。
2.2激光雷达探测技术
激光雷达探测技术是向探测对象发射激光信号，激光信号将探测对象的信息反射回来后，与原来的发射信号进行对比分析，经过处理以后可以获得探测对象的位置、距离、方位、速度及形状等参数。激光雷达技术使用激光束进行探测，可以获得很高的分辨率，并同时跟踪多个目标，速度分辨率可以达到10m/s以内。激光雷达探测技术的隐蔽性好、抗干扰能力强，激光发射系统的口径比较小，可接受区域比较小，所以其他干扰信号不容易进入接收机。激光雷达探测器可以实现零高度工作，即便距离比较近的物体也可以实现探测。激光雷达探测系统使用的设备体积小、质量轻，适合无人机线路巡视要求。激光雷达探测技术可以获取高精度、高密度云空间数据信息，并利用高分辨率的数码相机进行摄影，然后利用计算机软件提取相机的数据信息，建立三维模型，然后发现电力线路故障位置、距离和方向，提高线路巡检的工作效率和质量，不需要巡检人员一一对线路进行巡检，就可以完成巡检的工作任务。
2.3图像传输技术
图像传输技术作为无人机技术运用中的重要处理内容，只有图像传输技术运用水平提高才可以更好地发挥出无人机技术的实际效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据这个技术的运用要求和电力巡线工作的具体要求，可以把图像传输技术的运用与无人机技术运用统一起来，比方说，把高速摄像机运用到无人机技术的电力线路巡视当中，然后使用摄像机来记录影像，并且分析电力线路的运行情况，这样可以保证线路检测中相应的图像比较清晰，还可以快速传输到移动终端控制室当中，方便电力线路运行维修人员分析和检测巡视结果，根据图像传输中的内容，分析相应区域的线路运行情况，更好地提高线路巡视效果。
2.4通信技术
通信技术是无人机电力线路安全巡检的关键技术，无人机发布飞行命令、调整飞行线路、控制飞行高度，并将无人机巡检过程中拍摄的图像视频信息发送到数据中心，数据中心对数据信息进行分析，及时发现电力线路中存在的问题。因此，通信技术直接关系到无人机飞行任务的完成。目前，通信技术主要有光纤通信技术、电力电缆通信技术以及无线通信技术。电力电缆通信技术是利用电力传输线作为信号传输通道，将信号加载到电力线上，实现语音、数据等信息的高速传输。这种通信技术相对比较成熟，安全性高。光纤通信技术指用光波作为传输载波，将光纤作为传输媒介实现数据信息的传输。光纤通信系统由光发信机、光收信机、光纤或者光缆、中继器、耦合器以及光纤连接器等构成。光纤通信技术具有通信容量大、传输距离远、抗干扰性好、保密性强等优点。无线通信技术主要分为微波通信技术和移动通信技术。微波通信技术是利用数字中继器进行数据信息交换，将数据信息加载到微波载体上并通过电波空间进行数据传输。
2.5线路故障探测技术
第一，视觉检查技术。无人机上安装高清摄像机，能实时检测线路装置的表面故障，并且把图像信息储存到上位机。人可通过图像识别算法确认线路设备的缺陷类型。第二，红外线与紫外线探测技术。无人机通过红色与紫外线摄像设备展开检测，依据图像热源可辨别线路中的连接器、绝缘子与夹具存在的问题。通过紫外线接收装置分解紫外线信号图像，确认线路日冕强度与日冕的特定位置，进而辨别线路损伤与绝缘子放电故障。第三，通过包含时隔波振幅雷达与脉冲雷达在内的激光器方向特性，构建激光雷达探测技术。激光测距原理包含用作火箭时隔或是脉冲激光器信号的测距仪。激光器目标碰到目标反射，可精确记录激光器来往时间、测量距离和测量目标距离。
3输电线路中无人机巡检技术的应用
采用无人机技术对输电线路进行巡检可以提高巡检的效率，无人机技术是一种新型的科学技术，这项技术的应用不仅提高了巡检的效率，还进行了一定的创新，对人工智能技术以及新型检测技术等进行了应用，在降低了工程成本的情况下提高了检测的效率，因此，无人机巡检技术的应用对我国输电线路的完善有非常重要的作用，对我国电能企业的发展十分的有利。采用无人机技术对输电线路进行巡检时需要考虑实施方案的选择，要做好前期的准备工作，例如：测绘工程的进行应该按照有关的条文规定进行，要根据具体的测绘信息对测绘工程进行制定，降低线路出现故障的可能性。对电力系统的维护需要多方面人员的共同努力，因此，采取合适的巡检技术有利于电力系统的故障检测，有关的工作人员应该保证输电线路的稳定情况，对无人机拍摄的图像资料进行充分的观察，对出现故障的部位进行及时的维修，从而保证输电线路的完善，为我国电能资源的稳定供应做出一定的贡献。
结语
综上所述，输电线路的巡视是一项劳动强度高、要求细致的工作，长期的巡视工作会给巡线人员带来巨大的心理和生理压力，从而影响到巡视的质量。运用无人机进行输电线路巡视，降低成本投入，保证输电线路巡视的有效性，提高输电线路运行水平。
参考文献:
[1]王伊.输电线路巡检中多旋翼无人机的应用[J].科技资讯，2017,15(28):40-41.
[2]莫文华.研究输电线路巡检中无人机的运用及发展[J].通讯世界，2016,(9):204-205.
[3]顾泽林.输电线路无人机巡检智能管理系统的研究与应用[J].工程技术研究，2019,4(14):128-129.
论文作者:卢翔
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：无人机论文; 线路论文; 技术论文; 通信技术论文; 图像论文; 激光论文; 信息论文; 《电力设备》2019年第22期论文;