摘要：针对输电专业严重缺员、传统人工巡视不到位、设备状态管控能力不足的现状，主动适应国家电网公司“互联网+”战略和智能运检技术发展规划，大力推动“无人机”巡检新模式。
关键词：输电线路；巡检；无人机
1无人机巡视的特点和目标
无人机的特点是小巧轻便，而且无需考虑载人安全等风险因素，运行费用也很低廉，可高频次在高山大岭、水塘、封闭院墙内等巡视人员难以到达的线路区段内，通过搭载高清摄像机、红外测温仪，全方位获得输电线路设备影像资料，真正实现输电线路缺陷巡视的“零死角”，通过搭载超声波测距模块，可准确测量交叉跨越处导线净空距离，供巡检人员分析参考，节省大量人力物力；在故障查线中，无人机可迅速确定故障点，这样就能为下一步的工作提供 宝贵的时间作为保障。
无人机巡线可以达到的目标：l、故障巡线（精准快速的查找输电线 路缺陷故障）；2、计划巡线（协同人工进行输电线路巡检作业，减轻人员工作强度）；3、特殊巡线（开展各类型的输电线路飞行巡检作业，包括大跨越特巡等）。
2无人机在电力线路巡视中的应用
2.1日常巡视
通过对无人机云台的控制，对线路进行航拍作业，通过实时传送的视频画面，对人工地面巡视中受遮挡的导地线和金具进行全方位的观测。在山区的输电线路巡线工作中，无人机的优势更为明显，输电人员不必耗费大量时间、体力登山，只需操纵无人机飞至杆塔附近即可完成巡检。利用无人飞机搭载高清照相机，可以完全消除人工常规巡视的盲点，及时发现线路缺陷，减轻人工巡线的劳动强度，降低高压输电线路的运行维护成本。无人机可通过搭载超声波测距装置，精确测量线下树障及施工钻越点对导线净空距离数据，为进一步的清障工作做好准备。无人飞机巡线还可以提高巡检作业的质量和管理水平，可以增强电力生产 自动化综合能力，创造更高的经济效益和社会效益。
2.2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。
2.3线路验收
新建线路投运前，需人工对输电线路进行验收检查，并针对验收过程中发现的问题开展复检，确定是否整改完毕。在线路验收过程中利用无人机悬停优势，协助人工进行设备检查，并作为人工验收工作的督查手段，提升了线路的验收质量。复查时，无人机按照规划航线飞至预定位置对遗留问题进行航拍复检，验收人员无需再次登塔，提高了验收效率，降低了作业风险。
利用无人机，设定好精确航线及悬停点后，在自动驾驶模式下，可对 导地线、铁塔、金具、绝缘子及附属设旋的全方位细致检测，且留有影像资料，确保验收质量。尤其用于复检消缺时，验收人员只需在地面上操作，极大地提 高了作业效率，降低了作业危险性。
2.4树障测量
目前，针对架空导线下方树木净空的测量大多采用经纬仪、激光测距仪测量或停电检修走线时检修人员以测绳测量的方法，因受到树木遮挡视线、停电周期长等原因的限制，运维单位无人及时准确掌握狰空数据，给线路安全运行带来隐患。项目组利用无人机搭载超声波测距装置、视频采集装置和无线图像传输装置等设备，研发了一种新型树木隐患与导线净空的测量方法。测量过程中，使用加设了叠加模块的图像通道传输视频，将经过数据处理的距离信息和图像信号叠加在同一界面上，观察效果直观、实用性强，可以获取更为精确的测量结 果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无人机搭载超声波测距装置，飞至与架空导线等高处悬停，测量无人机自 身与下方树木的垂直距离，所得数据即为架空导线与下方树木的最小净空距离。此外，通过加设超声波避碰、超声波数据无线回传程序，实现对大面积树障净空的及时准确测量。
3无人机在电力线路巡视中应用带来的效益
3.1技术效益
1）小巧轻便，价格低廉，操作简单。能真正实现班组级配备，不用专用车辆，可由巡线人员随车携带，只用两人操作即可，一人负责操控无人机，一人负责监控地面站。
2）实现输电线路精细化诊断巡视。通过高精度控制系统和搭载稳定的检测平台，在距离杆塔、导线20米范围内低速或悬停飞行，经过云台自动纠偏指向功能，在复杂多变的巡视飞行中始终将检测设备镜头对准线路，实现对输电线 路导地线、铁塔、金具、绝缘子及附属设施的细致检测。
3）实现自主飞行。通过高精确航线和飞行姿态控制系统，精确控制航线及悬停点，使无人机能够按照指令自主飞行降落，使其在生产作业中真正能发挥 及时、快速、准确发现缺陷的特点，在应急处置和故障查线中提供第一手资料。
4）与人工巡视相互配合，极大地提高了输电线路运维作业效率。由于高山大岭、跨越河道、恶劣气候等原因，人工难以到达输电线路的情况下，由人员操控无人机，迅速实现对特殊区段线路设备的巡视检查，降低作业危险性，提高作业效率。
3.2经济效益
1）故障查线
按平均每年发生的非重合闸故障10次故障、每次故障查线均能利用无人机有效节省查线时间来估算，年度可减少经济损失420万元。
2）日常巡视
在山区巡视工作中，无人机与人工协同巡视仅为人工巡视成本的一半左右，且无人机无需爬山即可飞至杆塔、线路附近开展巡视，一基塔巡视所需时间不超过1小时，且借助无人机高空悬停优势以及高清照相机和视频传输装置可以 达到比人工巡视更好的效果，还可有效避免巡视人员因爬山造成的体力负荷过大、坠落摔跤甚至遭遇野兽袭击等危险。
3.3社会效益分析
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。
4结束语
无人机在电力线路巡视中的应用突破了人们传统的人工巡视方法，不管是在新建线路验收、日常巡视、故障查找，都发挥了巨大的作用，提升电力线路安全运行管理。近些年来，我国电力事业发展迅猛、特高压线路将逐渐投产运行，以及无人机巡线各种实践内容的不断丰富，无人机 的巡线技术的不断成熟，其优势也越开越明显，无人机巡线必将成为一种快速、高效、大有发展前途的巡线方式。但是我国无人机运用方面还是 存在一定的问题，对于这些问题，要采取合理的手段与方式进行解决，最有效的手段就是加强相关方面的技术研究与投入，推进技术的创新，运用高科技手段克服在电力系统建设中的无人机运用难题。要想更好的让无人机技术为民用 领域发挥作用，那就要大力培养相关方面的技术性人才，加大技术创新等方面的投入，才能为我国电力系统的建设与维护提供更加有效的保障，从而有效避 免因人为因素给国家带来的经济损失。
参考文献：
[1]陈晓兵，马玉林，徐祖舰。无人飞机输电线路巡视技术探讨[J】．南方电网技术，2008，2（6）：57—60
[2]厉秉强，马玉林．利用无人直升机巡检输电线路[J]．山东电力技术，2010，1（20）：1-4
论文作者:李晓霞,蒋钰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
标签：无人机论文; 线路论文; 作业论文; 故障论文; 导线论文; 测量论文; 人员论文; 《基层建设》2018年第19期论文;