劉志敏

摘要：高壓輸電線路在電力巡檢過程中廣泛運用無人機進行電力巡檢，因此，對無人機電力巡檢技術的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文通過分析無人機技術目前的發(fā)展情況，在結合實際案例分析的基礎上，對無人機技術在高壓輸電線路中在電力巡檢中的發(fā)展前景作出分析，并為后期的相關研究提供參考。

關鍵詞：高壓輸電線路;技術;電力巡檢;無人機

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對電力的需求量逐年增加，對高壓輸電線路的需求也不斷增加。高壓輸電線路的巡檢工作如果僅靠傳統(tǒng)的人工電力檢測執(zhí)行，需要花費大量的人力物力與財力，在這種情況下，無人機電力巡檢技術開始受到業(yè)界的關注。但是，在實際運用無人機技術進行電力巡檢的過程中也出現(xiàn)了許多問題，當前階段的無人機技術與輸電線路巡檢要求不相符合，因此，有必要對其進行深入的研究。

1 無人機技術

無人機是指無人駕駛飛行器，是兼具快速光譜照相功能、紅外感應功能以及故障監(jiān)控功能等多種功能為一體，能夠實時監(jiān)控一些較為復雜或危險的區(qū)域并進行拍照，計算機端能夠接收照片，便于操縱者及時掌控施工環(huán)境，并制定合理的施工方案。無人機的特點在于智能、遙控、高空，是高度機電一體化的產(chǎn)品。在管理范圍大且受自然環(huán)境影響較大的工程來說具有明顯的優(yōu)勢，能夠有效控制企業(yè)施工成本，從人力、物力、財力等各方面實現(xiàn)成本節(jié)約。目前，軍事領域已充分運用無人機技術，經(jīng)濟領域也已經(jīng)開始使用無人機技術，電力巡檢過程中也開始引入無人機技術，尤其是在高壓輸電線路巡檢中的運用較多。

無人機施工要保障其準確性與安全性，需要龐大的系統(tǒng)支撐，在巡檢過程中，需要使用到通信技術、數(shù)字監(jiān)控、信息技術、紅外遙感、GPS、GIS、遙控等多種技術，在這些先進的技術支撐下無人機才能夠根據(jù)操縱命令完成檢修等工作。其中最重要的是對設備狀態(tài)進行監(jiān)控，從而判斷故障，并為維修人員制定詳細的維修方案。

2 高壓輸電線路巡檢

高壓輸電線路巡檢重點是故障檢測，包括鐵塔故障、支架故障以及一些附帶設備故障等，有利于保持高壓輸電線路供電的可靠性，保持電路通暢。高壓輸電線路巡檢的特點有巡檢范圍廣且受到天氣影響較大，在巡檢過程中還存在較大的危險性。尤其是偏遠山區(qū)的高壓輸電線路巡檢工作十分艱巨，對巡檢人員的體力要求很高。無人機的引入對于巡檢人員來說十分便利的，其安全性與快捷性使電力巡檢工作效率更高，且巡檢結果更加精準，修檢質(zhì)量也更高。無人機還可以將這些巡檢數(shù)據(jù)進行回傳，有利于電力企業(yè)對電網(wǎng)進行更加全面的綜合管理。

3 目前無人機巡檢模式及其改進措施

無人機巡檢形式一般分為四種，一是通道監(jiān)測，監(jiān)測管道周圍的工程以及具體出現(xiàn)的故障;二是精細掃描，對輸電線路或者其他具體的目標進行精準掃描;三是故障排查，通過故障點巡查，對其損傷程度以及出現(xiàn)故障的具體原因進行分析;四是特殊任務，在自然災害中調(diào)查輸電線路受損情況，并通過檢測設備輔助人類戰(zhàn)勝自然災害。通過通道檢測結果、掃描結果以及監(jiān)控對象狀況決定巡檢工作頻次，故障排查與特殊任務是根據(jù)具體的特殊情況和故障展開的。

目前，無人機巡檢還存在較多的問題，包括巡檢手段單一、人工操作為主，無人機要不斷進行調(diào)整，在接近目標之后再進行拍攝，因此，這種信息獲取方式也存在一定的不足，首先，在人工操作下，操作者的無人機技術水平會直接影響無人機效果，操作不當容易出現(xiàn)電線擦掛，傷害線路，無人機工作存在較大的不確定性;其次，可見光光波是形成信息的主要方式，信息采集容易出現(xiàn)地理信息不完整，數(shù)據(jù)信息無法進行量化等情況，與實際巡檢存在較大的差距;最后，在實際操作過程中，無人機獲取到的圖像等資料管理手段落后，導致所收集的信息無法在實際操作中發(fā)揮作用。針對這些問題，筆者認為可從三個方面進行解決，第一，使用無人機進行數(shù)據(jù)采集時可引入GIS技術并對攝像角度進行轉動;第二，根據(jù)不同的巡檢對象要涉及不同的GPS，使飛行器進行定向飛行，并形成正射影像，便于測量;第三，對數(shù)據(jù)庫進行管理，分類存放所有的數(shù)據(jù)資料，便于企業(yè)能夠快速查找數(shù)據(jù)，隨時調(diào)用，便于展開工作。

4 無人機電力巡檢技術流程

4.1 通道監(jiān)測

通道檢測主要是對圍繞對象目標一定半徑內(nèi)進行檢測，觀察是否存在違規(guī)建筑或違規(guī)工程。高壓電信通道是否存在嚴重污染或者排水防洪設施被損壞、鐵路橋梁變形等情況。無人機檢測拍攝的圖像或視頻往往難以滿足電力企業(yè)的數(shù)據(jù)資料需求，也不能根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定合理的解決方案。因此，無人機通道監(jiān)測工作不僅是收集影像，同時還要制定相應的航飛數(shù)據(jù)，便于生成正射影像，有利于電力企業(yè)根據(jù)影像測量面積與距離等，便于檢修人員判斷通道內(nèi)的真實情況，使故障處理效率得到提高。另外，無人機拍攝的所有數(shù)據(jù)也是落實具體責任的證據(jù)，有利于降低糾紛。

4.2 管理與運用無人機巡檢數(shù)據(jù)

無人機拍攝角度靈活且像素高，同時還能將相關數(shù)據(jù)進行儲存。通過統(tǒng)一管理收集到的影像數(shù)據(jù)，使其應用效率得到有效提升。第一，使用GIS系統(tǒng)將無人機地理位置信息進行收集，使具體設備與其數(shù)據(jù)形成對照關系，便于后期確認故障點;第二，綜合運用無人機拍照影像與具體設備以及地理位置信息等，獲取具體的坐標信息，提高管理水平;第三，每一次無人機巡檢收集到的數(shù)據(jù)要與前期的數(shù)據(jù)進行對比分析，確保整條電信以及整個電網(wǎng)的信息保持時效性，始終處于最新狀態(tài);第四，無人機獲取到的歷史資料要根據(jù)時間順序進行儲存，便于對電網(wǎng)發(fā)生故障的規(guī)章進行了解;第五，對桿塔數(shù)據(jù)進行判斷，對其中存在的隱患進行分析，并確認具體位置、具體編號以及線路路徑等，使桿塔管理水平得到提升。

4.3 精細掃描

精細掃描的目的是保障整體線路安全，比如一些精細的小型設備，包括接地裝置、絕緣子等，要得UI器狀況進行確認就必須要經(jīng)過充分的檢查。精細掃面要將相關信息指標，包括地理位置、鐵塔高度等在無人機系統(tǒng)中全部輸入，時傳統(tǒng)手工操作存在的一些弊端都能夠充分解決，使圖片收集與數(shù)據(jù)采集更加精細。要使無人機能夠充分接近電線電網(wǎng)，還要充分結合智能與人工的操作方式。首先要使用GPS和GIS技術，使無人機能夠飛到目標對象上方15米的位置，然后對云臺角度精細人工調(diào)整，從而接近目標，最終根據(jù)具體的巡檢任務采集相應的圖片信息或視頻信息等。這種智能結合人工的操作方式使巡檢速度與巡檢效率能夠有效提升，同時也使無人機操作更加安全，緩解巡檢人員的工作壓力。

4.4 故障排查與特殊任務

這兩種模式的巡檢工作是根據(jù)具體發(fā)生的故障與特殊任務而展開工作，與日常巡檢存在較大的區(qū)別。線路巡檢要求具有現(xiàn)實性與針對性作用，這兩大要求使巡檢工作存在較大的難度。在具體操作中，要采用智能操作結合人工操作的模式確定存在的缺陷，通過正射影像記錄具有的環(huán)境信息，并進行數(shù)據(jù)在線傳輸，使選件人員能夠第一時間掌握現(xiàn)場情況，便于巡檢人員及時做出正確的檢修方案。

5 結束語

無人機巡檢的運用使傳統(tǒng)巡檢存在的各種弊端得到有效解決，在未來的高壓輸電線路巡檢中必定會更加普及，無人機巡檢技術會更加先進。但是，現(xiàn)階段的無人機技術水平還較低，無人機運用存在較多的不足之處，因此，有必要針對電力系統(tǒng)研究出一款綜合性能強的無人機設備。

參考文獻：

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