基于无人机巡检的输电线路自动测量技术

基于无人机巡检的输电线路自动测量技术

高源 张宇婷

内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善电业局 内蒙古 阿拉善 750300

摘要：随着中国现代科学与技术的快速发展，人们对电能输送的需求越来越多，架空输电线路工程的规模也越来越大。在架空电力线路工程实施完成后，往往需要穿过复杂的地形和险恶的自然环境与生态环境，借助无人机技术实现对输电线路的巡检，以确保架空线路的运行安全，实现输电线路巡检的自动化。

关键词：无人机巡检；输电线路；技术分析

1输电线路巡视内容阐述

巡检工作内容具体包括对线路本体、附属设施、电力设备、所处环境的检查与巡视，明确掌握巡查范围内输电线路的具体运行情况，对输电线路运行期间存在的故障问题第一时间发现并上报，为线路的稳定可靠运行提供保障。现阶段输电线路巡查作业开展，具体包括故障巡视、正常巡视以及特殊巡视3种方式，在以往工作期间，无论开展哪种类型巡视，所采用的模式均为人工地面巡查，只有在突发特殊情况时，才会出现人员灯塔巡视的情况，此巡查模式的应用无法发挥出巡检工作的最大作用与功能。传统人工巡检方式的应用，无法与现阶段不同运行状况线路的不同巡视要求相契合，影响到巡检工作开展有效性，无法帮助电力企业精确且及时的获取输电线路的具体运行状态与情况，不仅造成人力资源的浪费，甚至对输电线路的稳定、安全运行产生影响。

2无人机巡检的技术要求

为了能够与当前复杂环境下的线路巡检要求保持一致，工作人员还要求进一步完成无人机相关路线要求的细化，并且使用多种科学合理的技术方式使得无人机功能得到完善，这样才可以更好的与未来输电线路巡检提出的要求保持一致，基于这样的一种情况，本文给出的具体处置方式为：无人机在输电线路巡检的过程中经常会受到树木行业建筑物以及其他一些等级的电力线路和通信架空光缆等障碍对其产生的影响，给予这样的一种情况会对巡检获得的效果产生影响，因此为了能够与当前复杂环境下提出的巡检要求保持一致，需要保障无人机不仅能够拥有GPS自主路线导航的控制功能，同时还需要具备电力线路杆塔的自动跟踪飞行控制能力，通过持续的识别和躲避障碍物，使得巡检过程能够快速进行完成。从当前技术的实际发展情况分析，当前国内无人机自动障碍规避系统可以在飞行过程中完成障碍物的判别，同时还能够有效的完成路线绕飞的选择，可以适合使用在一些复杂多变的输电线路巡检。

无人机巡检安装其安装的可见光摄像以及红外线热成像等相关设备，在功能上需要使用摄像快速对焦和图像的高分辨率与杆塔所具备的自动识别等能力，在无线技术的支撑下去进行数据信息的有效传递。当前因为受到了5G技术发展对其产生的影响，及时的完成高清的图片以及视频的传递已经成为了可能，除了这些之外还能够使用人工的方式去对线路运行中的缺陷进行识别。当前伴随着图像识别技术的持续快速发展，无人机巡检智能的分析和识别电力缺陷等技术在持续的完善，图像其自身的传输效率变得更高，巡检技术人员会也可以更为快速精准的找出故障点，并且对其给予快速处置。

3输电线路巡检中无人机技术应用

3.1全方位巡检

在保证无人机优良性能的基础上，将其应用于电力输电线路巡检中，能够获得理想的应用效果，准确快速地找到故障点，为故障处理提供帮助。无人机的硬件主要包含两个部分，分别为地面站与机载，将可见光相机搭载于机载部分，能够全方位拍摄电力输电线路，获得图像，进行视频转换，对信号传输及无线通信模块进行模拟，向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。以计算机系统和专业软件为支持，巡检人员可对图像进行实时化查看，依据无人机所拍摄图像来对电力输电线路的具体情况进行分析和判断，以保障电力输电线路安全运行。在电力输电线路巡检过程中，若存在特殊的巡检要求，则可通过无人机的应用来进行巡检，由巡检人员操控遥控器，控制无人机的具体飞行路径，从而躲避障碍物，精准找寻故障点。在应用无人机来开展电力输电线路巡检过程中，可结合实际需求来灵活调节可见光相机的焦距，保证目标位置清晰化，提高无人机所拍摄图像质量，满足电力输电线路巡检要求。待巡检完毕后，可于计算机系统中保存无人机所拍摄的巡检影像，能够弥补人工巡检操作的不足。

3.2无人机在查找故障中的应用

考虑到输电线路一直都会在野外暴露，所以经常会产生多种多样的故障，对于这样的一种情况就要求将无人机自身的作用发挥到位，使用无人机去获得一个合理的视角，降低以往人工模式下产生工作量。这样的操作核心的优势就就是完成多角度的拍摄，在其详尽的得到故障线路相关的图像资料之后，工作人员能够按照图像提出的反馈结果去完成线路自身运行情况的判断，同时对于故障信息有效的完成故障点的处理，降低人为工作产生的压力。

3.3自然灾害后的巡视

无人机并不会受到地理条件的制约，在灾害出现之后能够直接抵达现场，其具备非常严格的工作效率，因此在雪灾和雷暴还有风灾等一系列的自然灾害出现之后及时将无人机设备直接对于输电线路完成有效的巡检，了解受灾地区当前电网运行的实际情况，在有效的完成抢修维护队伍安置的基础上，使用这样的方式Wie电力抢修工作提供所需要的图像信息资料支持，使得工作质量得到保证，其节约了大量的时间。

3.4异物清除

就电力输电线路巡检的整体情况来看，在实际工作中一旦有异物存在于输电线路中，而并未在第一时间将其清除，则极易导致输电线路出现故障，甚至存在一定触电风险。一般情况下，由巡检人员通过人工方式将异物清除，以防范故障问题的出现，但此种方式下存在一定安全风险，极易威胁到巡检人员的生命健康，并且整个清除操作需要消耗较多的时间。以无人机为支持，对电力输电线路中的异物进行清除时，传统方式下主要是将激光二极管模组搭载于无人机的机载部分，发挥光纤聚焦作用，将异物烧断，针对激光二极管模组所发射的平行激光，通过凸透镜来实现光纤聚焦，以异物所在位置为光纤聚焦点，将异物烧断。随着科学技术水平的不断提升，传统异物清除的方法得以改进，多旋翼无人机中搭载的激光模组，以云台摄像头为支持，巡检人员对异物所在位置进行观察，调整无人机位置，锁定异物位置，保证激光模组焦点的准确性。

4无人机巡检技术发展前景

基于我国科学技术的迅猛发展，无人机巡检技术的应用势必有着良好发展空间，而针对无人机技术的应用，首先需要重视对无人机性能的强化，侧重无人机续航能力提升，并结合具体情况进一步提升无人机作业能力，确保无人机在危险、复杂环境中可以做到稳定运行。其次注重机型改进，基于对走廊巡查、故障缺陷分析、故障查找等方面的综合性分析，合理改进无人机机型，尽可能做到在输电线路巡检期间针对不同情况、环境配置不同型号无人机。最后，注重对无人机巡检模式的开发与改建，提高对无人机自主控制、缺陷识别以及能源补给等方面的优化，真正做到自动化无人机线路巡检。

结束语

无人机因其自身优势而在电力输电线路巡检中得到广泛应用，人工巡检的不足得以弥补，促进了巡检工作质量与效率的提升，巡检人员的劳动强度及安全风险都得以降低。在电力输电线路巡检过程中对于无人机的应用，需要保证作业流程的规范化，确保作业方法合理，从而为电力输电线路的安全可靠运行提供支持。

参考文献

[1]郑贤龙,汪旭旭,叶鹏涛.输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题分析[J].电气开关,2018,56(03):92-94.

[2]陈天添. 无人机巡检输电线路技术的应用分析[J].科技与创新，2016，52（4）：160-161.