多旋翼無人機在輸電線路巡視中的應用研究

魏源

摘 要 隨著信息化時代的到來，輸電線路自動化巡視成了電力維修檢查過程中的主要手段。電力企業(yè)采用無人機巡視輸電線路，不僅能夠減輕人工巡視煩瑣復雜的壓力，還能夠彌補人工巡查的弊端，全面發(fā)現(xiàn)問題的同時，提高了巡視的質量與效率，使電路檢查人員的生命安全在一定程度上得到了保障。本文闡述了無人機應用的現(xiàn)狀，介紹了旋翼無人機的使用方法和安全注意事項，并對今后旋翼無人機的技術發(fā)展進行了深入探究。

關鍵詞 無人機;輸電線路;巡視;應用

引言

近些年電力網絡的構架越來越豐富，智能電網得到了很大的發(fā)展，僅僅依靠傳統(tǒng)的人力巡視輸電線路已經無法滿足如今的輸電線路巡線要求了，無人機在生產生活領域中的應用越來越廣，利用無人機巡視輸電線路不僅能解決人力物力的問題，還能夠發(fā)現(xiàn)隱患，保障人員安，因此電網公司在巡線工作中對無人機的應用日益增加，已是時代發(fā)展所需[1]。

1無人機的種類

常用的無人機包括固定翼無人機、無人直升機和多旋翼無人機。它們各有各的特點，各有各的優(yōu)勢，也應用在不同的領域。

固定翼無人機的特點是飛行的速度快，作業(yè)的時間長，但不能在空中停留，可應用在大范圍長距離，長時間的廣泛輸電線路巡視工作中。無人直升機飛行起來相對靈活，可以迅速進入巡視狀態(tài)，目前已經應用于輸電線路周邊的環(huán)境監(jiān)測，復雜線路的核查，發(fā)現(xiàn)線路安全隱患等工作中。多旋翼無人機操作簡單，飛行靈活，最大的特點是能夠垂直起飛降落，飛行過程中穩(wěn)定性強，可應用到線路參數(shù)搜集記錄，排查故障等工作中。在發(fā)現(xiàn)輸電線路的安全問題后，和固定翼無人機不同的一點是，它能夠在空中進行懸浮，然后對問題故障的線路部分進行定點分析和參數(shù)記錄。通過對以上無人機的特點和功能分析，架空輸電線的巡線工作多實用固定翼無人機和無人直升機，但考慮到價格成本，輕便的多旋翼無人機越來越受到人們的推崇[2]。

2多旋翼無人機巡視線路的操作流程

多旋翼無人機的巡視流程：

搜集掌握需要巡視的線路資料以及周邊的環(huán)境情況，確定巡視的路線，尋找合適的無人機起飛降落地點，確定相關人員，具體的施行方案等。

確定巡視輸電線路的桿高和桿型、數(shù)量、具體目標、此次巡視拍攝的目的、質量、清晰度、數(shù)量等。

事先對線路巡查現(xiàn)場進行勘測，包括線路的分布情況、具體的電線桿位置、周圍建筑物、巡查當日的風向、溫度、風速、能見度等。

制定具體的詳細的方案，包括飛行的時間、飛行路線、空中停留時間、方向、需要注意的事項、緊急預案等。

（5）調試無人機，進行實際飛行，在無人機拍攝作業(yè)中，對同一對象進行四到六次的拍攝，以避免突發(fā)情況，保障巡線的質量。

（6）拍攝數(shù)據(jù)的處理。無人機飛行結束后拍攝了大量的影像資料，對于這些資料現(xiàn)在大多數(shù)的處理方案還是通過人工處理，相關的巡檢人員對無人機拍攝的照片進行篩查、校正從而判斷有誤輸電線路問題，但這種方法耗時長且需要大量的人力，數(shù)據(jù)處理的壓力較大，另一方面人工處理影響也不能保證質量，存在一定的疏漏與誤差。相比之下，小眾的無人機安裝傳感器處理數(shù)據(jù)的方法，不僅能實時的對參數(shù)進行記錄，并及時的分析、識別，分離輸電線路，進行評估，發(fā)現(xiàn)問題。這種無人機數(shù)據(jù)處理技術有待進一步研究，但基于其可行性，今后一定能應用到多旋翼無人機巡視工作中[3]。

3無人機在輸電線路巡視中的發(fā)展前景

美國依靠先進的無人機技術，在無人機巡線的相關領域一直處于領先地位，特別是近幾年隨著世界無人機發(fā)展的不斷進步，各種類型的無人機相繼出現(xiàn)，包括大疆、零度、極飛等，這些無人機大多利用在民用航拍上，很少應用在電力行業(yè)。隨著國內無人機的改制，對機身材料的不斷探索，各種性能的開發(fā)，技術的精進的等，無人機在我國的發(fā)展還是不錯的，但對于很少涉足的電力行業(yè)，尤其是輸電線路巡視工作，因為該工作存在一定的不確定性，再加上輸電線路大多有著復雜的環(huán)境，因此尚沒有專門針對輸電線路巡視研發(fā)的無人機量化生產，目前還處于開發(fā)階段，與此同時開發(fā)的還有路面監(jiān)控系統(tǒng)以及后期的實時數(shù)據(jù)處理等技術。同時輸電線路的問題解決也是應該重點研究的方向，因為多旋翼無人機代替人工巡視的目的就是發(fā)現(xiàn)線路中的問題并針對發(fā)現(xiàn)的問題提出解決方案[4]。

4結束語

無人機的應用對于輸電線路巡查具有重大意義，尤其是多旋翼無人機的應用，它不僅具有其他兩種無人機的優(yōu)點，能夠對輸電線路進行巡測，穩(wěn)定性強，操作起來也比較簡單靈活。與傳統(tǒng)人力巡視相比，避免了一些突發(fā)的安全事故，能夠在一定程度上解決人力巡視效率低的問題，能夠多次重復的對同一線路進行循環(huán)檢查，可以讓處于地面的工作人員減輕工作量，節(jié)約物力人力。就目前情況而言，電路巡視系統(tǒng)和無人機還是一對一匹配的狀態(tài)，縱觀無人機發(fā)展史，實時的監(jiān)控系統(tǒng)和無人機的通信系統(tǒng)是無人機發(fā)展中的重點探索問題。如何能做到地面對無人機的實時監(jiān)控，即在巡線工作中針對不同的輸電線路進行不同的分析，實時掌控，發(fā)現(xiàn)問題及時處理是技術人員需要攻克的問題。所以說，真正做到無人機智能化是技術人員進行巡線技術研究日后的奮斗目標。

參考文獻

[1] 麥俊佳，郭圣，徐振磊，等.輸電線路多旋翼無人機自動駕駛智能巡檢系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應用，2019，28（4）：105-110.

[2] 張紅崗.多旋翼無人機的應用[J].農電管理，2018，（8）：43.

[3] 楊杰，邵帥，王凱，等.多旋翼無人機在輸電線路巡檢中的應用局限及發(fā)展前景[J].電力與能源，2018，39（2）：173-176.

[4] 孫宏彪，石榮輝，曾靈聰，等.多旋翼無人機在超高壓輸電線路巡線技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2016，（32）：208.