論運(yùn)用無人機(jī)巡視輸電線路

李威

摘要：在電力整體系統(tǒng)當(dāng)中，輸電線路占據(jù)著重要的地位，其日常工作的穩(wěn)定性以及安全性將對(duì)民眾日常生活、生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響，因此需要確保其能夠正常工作。檢查輸電線路時(shí)往往需要進(jìn)行高空作業(yè)，因此無人機(jī)技術(shù)在此領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。本文將對(duì)當(dāng)前輸電線路的巡視現(xiàn)狀加以分析，進(jìn)而指出無人機(jī)在此項(xiàng)工作當(dāng)中的主要應(yīng)用途徑以及確保各項(xiàng)應(yīng)用順利落實(shí)的保障措施。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);輸電線路;運(yùn)用

伴隨社會(huì)的快速發(fā)展以及民眾日常生活水平的持續(xù)提升，社會(huì)對(duì)于電力的依賴程度逐漸提高，使得我國電網(wǎng)逐步擴(kuò)大了建設(shè)規(guī)模。在此背景下，我國輸電線路的巡線工作壓力有所提升。無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效緩解巡線部門的工作壓力，可以幫助其順利完成部分危險(xiǎn)系數(shù)高的檢查項(xiàng)目。

一、無人機(jī)的巡視方式

在輸電線路的巡視工作中，往往會(huì)遇到高空作業(yè)，相比人工作業(yè)，這時(shí)候無人機(jī)的巡視作業(yè)就顯得尤為方便。所謂無人機(jī)巡視作業(yè)，就是用無人機(jī)來進(jìn)行輸電線路的巡視工作。現(xiàn)階段，無人機(jī)經(jīng)常用到的巡視方式主要包含紅外巡視和可見光巡視以及激光雷達(dá)巡視等幾種方式，其中可見光的巡視方式是經(jīng)常會(huì)使用到的一種巡視方式，通過可見光攝像頭進(jìn)行拍攝的照片以及錄像，采取無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將輸電線路自身的運(yùn)行狀態(tài)快速及時(shí)的傳遞給工作人員。

現(xiàn)階段常見的無人機(jī)巡視進(jìn)行拍照的順序主要是：按照無人機(jī)的方向，按照“先整體后局部”以及“從上到下”和“從左到右”的順序去完成對(duì)線路整體的拍攝，采取這種形式可以得非常詳細(xì)的路線信息。在巡視過程中，無人機(jī)進(jìn)行觀察的核心內(nèi)容主要包含了線路本體以及附屬設(shè)施，工作人員也能夠按照實(shí)際的需求去對(duì)線路通道和線路外部環(huán)境等情況進(jìn)行觀察，可見無人機(jī)的巡視范圍是十分廣泛的，同時(shí)還能夠?qū)Σ煌瑮l件下提出的要求給予滿足。

二、無人機(jī)巡視方式應(yīng)用優(yōu)勢分析

現(xiàn)階段無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用依托于自助懸停技術(shù)以及導(dǎo)航飛行技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性與效率的保障，確保無人機(jī)運(yùn)行結(jié)構(gòu)的合理性。

借助無人機(jī)巡檢技術(shù)，可以幫助工作人員完成輸電線路巡檢目標(biāo)與任務(wù)的同時(shí)，做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)輸電線路運(yùn)行期間存在的故障問題。

在無人機(jī)懸停巡檢期間，工作人員依托于高清監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的檢查與巡視，并將檢查數(shù)據(jù)匯總并記錄。若無人機(jī)處于手動(dòng)操作狀態(tài)，工作人員可以手動(dòng)設(shè)定無人機(jī)的檢查線路，確保在特殊地形線路檢查期間可以做到集中檢查。

三、無人機(jī)巡視方式的應(yīng)用劣勢

雖然無人機(jī)巡視相比人工方式方便了很多，但相比傳統(tǒng)巡視方式仍然有一些劣勢存在，首先就是應(yīng)用時(shí)間尚短，使得無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用仍尚存問題，體現(xiàn)為：無人機(jī)運(yùn)行時(shí)間較短，需要工作人員時(shí)刻注意無人機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并且無人機(jī)電池容量相對(duì)較小，在一定程度上影響到巡檢任務(wù)開展效果，倘若無人機(jī)飛行期間出現(xiàn)任何問題故障，都會(huì)直接影響到巡檢任務(wù)的推進(jìn)。

其次就是，無人機(jī)的操作范圍是有限制的，通常情況下若無人機(jī)控制超過額定范圍，會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)操控靈敏度受到影響，并且檢測數(shù)據(jù)同樣無法得到精準(zhǔn)性保障。另外，無人機(jī)無法對(duì)所獲取的圖像進(jìn)行有效的缺陷分析，意味著傳遞期間無人機(jī)無法對(duì)存在的數(shù)據(jù)缺陷進(jìn)行修正。

四、無人機(jī)巡檢的技術(shù)要求

為了能夠與當(dāng)前復(fù)雜環(huán)境下的線路巡檢要求保持一致，工作人員還要求進(jìn)一步完成無人機(jī)相關(guān)路線要求的細(xì)化，并且使用多種科學(xué)合理的技術(shù)方式使得無人機(jī)功能得到完善，這樣才可以更好的與未來輸電線路巡檢提出的要求保持一致。另外需要保障無人機(jī)不僅能夠擁有GPS自主路線導(dǎo)航的控制功能，同時(shí)還需要具備電力線路桿塔的自動(dòng)跟蹤飛行控制能力，通過持續(xù)的識(shí)別和躲避障礙物，使得巡檢過程能夠快速進(jìn)行完成。

關(guān)于無人機(jī)的攝像方面，無人機(jī)巡檢安裝其安裝的可見光攝像以及紅外線熱成像等相關(guān)設(shè)備，在功能上需要使用攝像快速對(duì)焦和圖像的高分辨

率與桿塔所具備的自動(dòng)識(shí)別等能力，在無線技術(shù)的支撐下去進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的有效傳遞。目前我國科技水平的不斷提高，及時(shí)完成高清的圖片以及視頻的傳遞已經(jīng)成為了可能，除了這些之外還能夠使用人工的方式去對(duì)線路運(yùn)行中的缺陷進(jìn)行識(shí)別。

五、電力輸電線路巡檢中無人機(jī)的應(yīng)用

1.360度全方位巡檢

現(xiàn)階段無人機(jī)的硬件主要包含兩個(gè)部分，分別為地面站與機(jī)載，將可見光相機(jī)搭載于機(jī)載部分，能夠全方位拍攝電力輸電線路，獲得圖像，進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)換，對(duì)信號(hào)傳輸及無線通信模塊進(jìn)行模擬，向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中發(fā)送所拍攝的圖像信息。以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和專業(yè)軟件為支持，巡檢人員可對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，依據(jù)無人機(jī)所拍攝圖像來對(duì)電力輸電線路的具體情況進(jìn)行分析和判斷，以保障電力輸電線路安全運(yùn)行。在電力輸電線路巡檢過程中，若存在特殊的巡檢要求，則可通過無人機(jī)的應(yīng)用來進(jìn)行巡檢，由巡檢人員操控遙控器，控制無人機(jī)的具體飛行路徑，從而躲避障礙物，精準(zhǔn)找尋故障點(diǎn)。在應(yīng)用無人機(jī)來開展電力輸電線路巡檢過程中，可結(jié)合實(shí)際需求來靈活調(diào)節(jié)可見光相機(jī)的焦距，保證目標(biāo)位置清晰化，提高無人機(jī)所拍攝圖像質(zhì)量，滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后，可于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中保存無人機(jī)所拍攝的巡檢影像，能夠彌補(bǔ)人工巡檢操作的不足。

2.輸電線路的清理工作

輸電線路路程較長，在實(shí)際生活中很容易出現(xiàn)一些污垢異物存在與輸電線中，而輸電線的清理往往伴隨著許多危險(xiǎn)，如果人為清理很容易會(huì)導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障，在特殊情況下可能會(huì)出現(xiàn)觸電的風(fēng)險(xiǎn)，而此時(shí)就是無人機(jī)的優(yōu)勢體現(xiàn)，以無人機(jī)為支持，對(duì)電力輸電線路中的異物進(jìn)行清除時(shí)，傳統(tǒng)方式下主要是將激光二極管模組搭載于無人機(jī)的機(jī)載部分，發(fā)揮光纖聚焦作用，將異物燒斷，針對(duì)激光二極管模組所發(fā)射的平行激光，通過凸透鏡來實(shí)現(xiàn)光纖聚焦，以異物所在位置為光纖聚焦點(diǎn)，將異物燒斷。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，傳統(tǒng)異物清除的方法得以改進(jìn)，多旋翼無人機(jī)中搭載的激光模組，以云臺(tái)攝像頭為支持，巡檢人員對(duì)異物所在位置進(jìn)行觀察，調(diào)整無人機(jī)位置，鎖定異物位置，保證激光模組焦點(diǎn)的準(zhǔn)確性。

3.輸電線路的故障檢測。

一般情況下是有專業(yè)人員進(jìn)行認(rèn)為檢測，這種方式不僅緩慢而且充滿著危險(xiǎn)，但現(xiàn)在以無人機(jī)為支持，能夠更好地對(duì)電力輸電線路實(shí)施故障檢測，為故障的高效處理提供支持。紅外線檢測在電力輸電線路金屬探傷中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，為巡檢工作的開展提供幫助，當(dāng)電力輸電線路中的某個(gè)點(diǎn)或者局部區(qū)域出現(xiàn)異常過熱問題時(shí)，通過紅外線檢測法能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，便于采取有針對(duì)性的措施來進(jìn)行處理。

結(jié)束語

總之，借助無人機(jī)巡檢技術(shù)，是科技的一大進(jìn)步，是輸電線路巡視技術(shù)的一大提升，雖然現(xiàn)階段仍存在一些限制條件，但我相信在不久的將來，無人機(jī)巡視輸電線路技術(shù)將會(huì)是普遍的存在，應(yīng)加大對(duì)無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)，滿足電力企業(yè)具體線路巡檢要求，為線路穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供保障

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭賢龍，汪旭旭，葉鵬濤.輸電線路無人機(jī)巡檢技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)問題分析[J].電氣開關(guān)，2018（3）.

[2]趙太飛，李晗辰，張港.無人機(jī)巡檢電力線放電的紫外探測及定位[J].光學(xué)精密工程，2019，27（11）：2296-2304.