無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中的應(yīng)用研究

龍運(yùn)智

摘要：伴隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，新型設(shè)備、新建輸電線路逐年增加，部分輸電線路構(gòu)建的環(huán)境惡劣，存在線路交叉的情況，導(dǎo)致線路缺陷、跳閘等故障現(xiàn)象時常發(fā)生，所以當(dāng)前需要加強(qiáng)輸電線路的巡視，但是在山溝、建筑工地、高速公路等區(qū)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(yè)的發(fā)展，因此當(dāng)前提倡進(jìn)行技術(shù)革新，開展無人機(jī)巡視?；诖?，本文首先對無人機(jī)在高壓輸電線巡視的應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行探究，然后分析無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中的應(yīng)用情況，希望為有關(guān)人士提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);高壓輸電線路;巡視應(yīng)用

電力是人民群眾的基礎(chǔ)保障，為了有效確保用電質(zhì)量用途安全性，需要開展輸電設(shè)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(zāi)、地震、滑坡等區(qū)域難以進(jìn)行快速的故障檢查，并且以往常規(guī)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(jìn)行準(zhǔn)確有效的巡視，而以直升機(jī)為輔的巡視方式，則具有技術(shù)門檻高、巡視頻次低等問題，所以當(dāng)前提出用小巧的無人機(jī)進(jìn)行巡視，無人機(jī)在巡視時無需考慮載人安全問題，且運(yùn)行成本低，可在高山、水塘等難以人工巡視的區(qū)域進(jìn)行巡視，并且無人機(jī)中有高清攝像機(jī)、紅外測溫儀等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)零死角的巡視。由此可見，對無人機(jī)在高壓輸電線巡視中的應(yīng)用進(jìn)行探析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中的應(yīng)用優(yōu)勢

無人機(jī)應(yīng)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(zhì)量以及巡視效率，降低人工巡視工作強(qiáng)度，其具體的應(yīng)用優(yōu)勢如下。

首先，無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中，可以事先對巡視軌跡進(jìn)行設(shè)計，以此來探索最優(yōu)的巡視路線、巡視軌跡、實(shí)際飛行高度等，并且在無人機(jī)往返時，可以檢查無人機(jī)的巡視情況，確保其可以正常的飛行。另外，無人機(jī)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(rèn)真分析高壓輸電線路的故障問題，并及時對其進(jìn)行檢修，降低故障發(fā)生幾率。

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

最后，無人機(jī)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(jī)、衛(wèi)星遙感等工具，其使用成本、維護(hù)保養(yǎng)成本低廉。除此之外，無人機(jī)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(jī)在高壓輸電線路中的應(yīng)用情況

（一）無人機(jī)在高壓輸電線路中的應(yīng)用類型

無人機(jī)應(yīng)用于高壓輸電線路中包括固定翼無人機(jī)、電動多旋翼機(jī)、無人直升機(jī)三種類型。固定翼無人機(jī)：特點(diǎn)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(jìn)行巡視[1]。另外，在巡視的過程中拍照具有間隔性，反應(yīng)快速，在飛行時具有智能性、自動性，無需任何人員干預(yù)，一般情況下在進(jìn)行線路巡視時，以單方向?yàn)橹?，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(jù)當(dāng)前的高壓輸電線路情況來調(diào)整巡視的高度與速度。另外，固定翼無人機(jī)在飛行時可以承載較多的重量，同時搭載的巡檢設(shè)備較多。電動多旋翼機(jī)：該無人機(jī)動力是由數(shù)個對稱性的正、反旋翼旋轉(zhuǎn)構(gòu)成，并且通過調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速來控制無人機(jī)轉(zhuǎn)向與前進(jìn)、后退情況，其主要驅(qū)動動力為電能，內(nèi)部構(gòu)造簡便，運(yùn)輸便利。電動多旋翼機(jī)動力系統(tǒng)分布在中央、四周，主要采用的復(fù)合材料是碳纖維、蜂窩結(jié)構(gòu)，可以保護(hù)內(nèi)部的重要構(gòu)件，并且可以進(jìn)行多次的操作分型。無人直升機(jī)：機(jī)體飛行的動力是由主旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，飛行方向的調(diào)控是由尾翼旋轉(zhuǎn)決定的，為了實(shí)現(xiàn)長時間的巡視和承載更多的設(shè)備，驅(qū)動力以汽油為主，這就決定無人機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在運(yùn)行時，主旋翼、尾翼之間需要有足夠的距離。另外，機(jī)體不可進(jìn)行拆疊與收納，所以雖然無人機(jī)可以進(jìn)行長距離巡視，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，非專業(yè)人員在有限時間內(nèi)操作較為生疏，且后續(xù)保養(yǎng)、油耗需要的成本高。

（二）無人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用技術(shù)

無人機(jī)在輸電線路巡視中應(yīng)具備以下技術(shù)，一是飛行控制技術(shù)，高壓輸電線路的長度公里數(shù)值維持在100左右，與公路相聚的公里數(shù)在10-30之間，這時在遙控?zé)o人機(jī)時，應(yīng)確保其達(dá)到30公里，并且在將其應(yīng)用在實(shí)際工作中時，其控制功能應(yīng)包括GPS自主線路導(dǎo)航控制、線路桿塔自動跟蹤，確保其進(jìn)入的巡視工作的軌道在無人機(jī)自動化巡視線路之內(nèi)[2]。二是機(jī)體穩(wěn)定飛行技術(shù)，無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中要確保穩(wěn)定分型，不可出現(xiàn)抖動的情況，否則會影響拍攝質(zhì)量，與此同時，無人機(jī)上承載高清攝像設(shè)備，這些設(shè)備在飛行的過程中，可以對高壓輸電線路進(jìn)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(jī)應(yīng)用于輸電線路巡視中需要具有快速對焦成像技術(shù)以及跟蹤識別技術(shù)，自動化判別線路故障。

結(jié)束語：綜上所述，無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中的應(yīng)用價值顯著，當(dāng)前電力行業(yè)需要認(rèn)識到無人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢，著重分析無人機(jī)應(yīng)用類型以及應(yīng)用技術(shù)，從而有效提高無人機(jī)在高壓輸電線路中的應(yīng)用水平，滿足現(xiàn)代化無人機(jī)在高壓輸電線路中的應(yīng)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(fēng)險，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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

[1]曾玉杰. 無人機(jī)在高壓輸電線路巡視中的應(yīng)用研究[J]. 經(jīng)濟(jì)視野， 2017：130.