聶晶

摘要：在當(dāng)今社會技術(shù)飛速發(fā)展的大前提下，電力作為國民經(jīng)濟生活的基本保障，發(fā)揮著不可忽視的作用。由于人們的生產(chǎn)生活需求，電力企業(yè)飛速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴大，其中電網(wǎng)巡檢的工作量和管理難度呈直線趨勢上升。因為環(huán)境因素和一系列人為因素的雙重影響，電網(wǎng)事故不斷發(fā)生，輸電線路受到嚴重破壞，致使線路不能夠正常運行。為了降低事故的發(fā)生概率，減輕人工巡檢的工作量，無人機在輸電線路巡檢過程中的應(yīng)用顯得尤為重要。無人機巡檢輸電線路能夠提升輸電線路的可靠性和穩(wěn)定性，在對無人機的研究方面也應(yīng)當(dāng)著重加大技術(shù)改革，提升實際應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：無人機巡檢;技術(shù)研發(fā);應(yīng)用實踐

一、引言

我國經(jīng)濟發(fā)展水平的提升促使我國的電力行業(yè)迎來發(fā)展契機，隨著輸電線路分布的愈發(fā)廣泛，實現(xiàn)我國供電范圍的不斷擴大。但是因自然條件等因素限制，使得部分地區(qū)輸電線路無法依靠人工巡檢方式完成，并且現(xiàn)階段人工巡檢方式的應(yīng)用已經(jīng)無法滿足當(dāng)前輸電線路穩(wěn)定運行具體需求。所以，需要借助無人機巡檢技術(shù)來完善巡檢工作，避免巡檢期間受到地理、氣溫、天氣等條件影響，提高故障巡查精準度，實現(xiàn)輸電線路整體運行情況的全面掌握。也正因此，進行無人機巡檢技術(shù)應(yīng)用的深入分析，具有至關(guān)重要的現(xiàn)實意義。

二、電力無人機概述

根據(jù)無人機的機體結(jié)構(gòu)，通?？蓪o人機分為無人直升機、多旋翼無人機和固定翼無人機三類。目前在電力巡檢中都有應(yīng)用，但由于三種無人機的性能特點存在較大差異，其所承擔(dān)的巡檢任務(wù)也有所側(cè)重。無人直升機與傳統(tǒng)直升機類似，但由操控人員在地面站進行操控，是早期電網(wǎng)無人機巡檢試驗方案之一。由于無人直升機體積較大，操控難度較高，存在與電力設(shè)施碰撞產(chǎn)生嚴重后果的潛在風(fēng)險，且成本較高，目前已較少應(yīng)用在電力巡檢領(lǐng)域。多旋翼無人機由多個旋翼產(chǎn)生升力，通過改變各個旋翼的轉(zhuǎn)速控制飛行器的姿態(tài)，具有小巧靈活、垂直起降、精準懸停的優(yōu)點，但機動性和飛行高度較低，負載較小，續(xù)航時間短。因此，在架空線路巡檢中，多旋翼無人機通常負責(zé)小范圍精細作業(yè)，或桿塔精細化建模等任務(wù)。固定翼無人機依靠螺旋槳或渦輪發(fā)動機提供前進動力，由機翼與空氣的相對運動產(chǎn)生升力，其巡航速度快，續(xù)航時間長，但起降需要跑道，且無法懸停。在架空線路巡檢中，固定翼通常負責(zé)大范圍、有較高航程要求的任務(wù)。除此之外，還有結(jié)合固定翼與多旋翼的復(fù)合翼無人機，兼具垂直起降、精準懸停與巡航速度快的優(yōu)點，在災(zāi)后應(yīng)急等惡劣復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用場景中極具潛力，但在電力巡檢領(lǐng)域尚未有大范圍落地應(yīng)用。從功能來說，無人機在電力巡檢中所扮演的角色主要為遙感承載平臺。

三、電力輸電線路巡檢中無人機的應(yīng)用

（一）全方位巡檢

在保證無人機優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于電力輸電線路巡檢中，能夠獲得理想的應(yīng)用效果，準確快速地找到故障點，為故障處理提供幫助。無人機的硬件生要包含兩個部分，分別為地面站與機載，將可見光相機搭載于機載部分，能夠全方位拍攝電力輸電線路，獲得圖像，進行視頻轉(zhuǎn)換，對信號傳輸及無線通信模塊進行模擬，向計算機系統(tǒng)中發(fā)送所拍攝的圖像信息。以計算機系統(tǒng)和專業(yè)軟件為支持，巡檢人員可對圖像進行實時化查看，依據(jù)無人機所拍攝圖像來對電力輸電線路的具體情況進行分析和判斷，以保障電力輸電線路安全運行。在電力輸電線路巡檢過程中，若存在特殊的巡檢要求，則可通過無人機的應(yīng)用來進行巡檢，由巡檢人員操控遙控器，控制無人機的具體飛行路徑，從而躲避障礙物，精準找尋故障點。在應(yīng)用無人機來開展電力輸電線路巡檢過程中，可結(jié)合實際需求來靈活調(diào)節(jié)可見光相機的焦距，保證目標位置清晰化，提高無人機所拍攝圖像質(zhì)量，滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后，可于計算機系統(tǒng)中保存無人機所拍攝的巡檢影像，能夠彌補人工巡檢操作的不足。

（二）特殊巡視

突變氣候下（氣溫驟變、暴風(fēng)雨、大雪和覆冰等）或自然災(zāi)害（地震、泥石流等）及線路負荷有較大變化等特殊情況下，利用無人機對線路區(qū)段和部件巡視精準化。以紅外測溫為例，采用四旋翼無人機掛載專用紅外測溫儀避免人工紅外測溫登塔，人手輕微抖動造成測溫取點有偏差。

（三）異物清除

就電力輸電線路巡檢的整體情況來看，在實際工作中一旦有異物存在于輸電線路中，而并未在第一時間將其清除，則極易導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障，甚至存在一定觸電風(fēng)險。一般情況下，由巡檢人員通過人工方式將異物清除，以防范故障問題的出現(xiàn)，但此種方式下存在一定安全風(fēng)險，極易威脅到巡檢人員的生命健康，并且整個清除操作需要消耗較多的時間。以無人機為支持，對電力輸電線路中的異物進行清除時，傳統(tǒng)方式下主要是將激光二極管模組搭載于無人機的機載部分，發(fā)揮光纖聚焦作用，將異物燒斷，針對激光二極管模組所發(fā)射的平行激光，通過凸透鏡來實現(xiàn)光纖聚焦，以異物所在位置為光纖聚焦點，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，多旋翼無人機中搭載的激光模組，以云臺攝像頭為支持，巡檢人員對異物所在位置進行觀察，調(diào)整無人機位置，鎖定異物位置，保證激光模組焦點的準確性。

四、結(jié)束語

綜上所述，借助無人機巡檢技術(shù)，進一步提升電力企業(yè)輸電線路巡檢效果，規(guī)避與消除以往線路巡檢期間存在的弊端與問題，提高電力企業(yè)線路巡檢水平。鑒于此，應(yīng)加大對無人機巡檢技術(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、安全運行提供保障。

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