肖勇

國網(wǎng)青海省電力公司海東供電公司

輸電線路建設(shè)通常采用架空的方式，雖然為人們的生產(chǎn)和生活帶來諸多的便利，但輸電線路運維檢修時需要高空作業(yè)，這也增加了作業(yè)人員的危險性，再加之輸電線路所處地形和環(huán)境復(fù)雜，運維檢修難度提升。而且輸電線路運行過程中還會受到各種因素的干擾，線路運維檢修工作量較大。為了能夠滿足輸電線路運維檢修的要求，可以利用無人機作為運維檢修的設(shè)備，以此來提高輸電線路運檢工作的整體水平，更好的發(fā)揮出運檢工作的作用，保障供電的穩(wěn)定性和可靠性。

一、目前我國輸電線路巡檢方式

目前人工巡檢、機器人巡檢、直升機巡檢和無人機巡檢是輸電線路最常用的巡檢方式。人工巡檢相對傳統(tǒng)，輸電線路存在線路長及環(huán)境復(fù)雜的特點，人工巡檢難度較大。機器人巡檢在高壓輸電線路上更具適用性，但當(dāng)前機器人檢測速度和工作范圍仍有待提升。直升機巡檢需要投入大量的資源，成本較高，無法廣泛應(yīng)用。無人機巡檢主要是通過無線遙控設(shè)備和編程系統(tǒng)，利用成像設(shè)備收集信息，并將信息傳輸至設(shè)備再傳至地面工作站，還可以執(zhí)行危險巡檢工作，工作效率較高，可以保證輸電線路巡檢工作的質(zhì)量。相較于其他巡檢方式，無人機巡檢具有效率高、成本低及精度高等特點，在輸電線路運檢工作中具有較好的應(yīng)用前景。

二、無人機應(yīng)用在輸電線路運檢中的優(yōu)點

（一）降低驗收及檢修成本

輸電線路運檢工作離不開檢修人員的高空作業(yè)，需要逐一進行排查，不僅工作量較大，而且工作十分危險。利用無人機進行輸電線路維修，運用掃描設(shè)備對輸電線路進行拍攝，后期通過對照片拼接，針對輸電線路中存在的安全隱患進行分析。檢修作業(yè)時也可以利用無人機在故障周邊檢查是否存在漏電短路的情況。利用無人機對輸電線路故障排查時，可以節(jié)省人力、物力和財力，有利于降低電力企業(yè)運營成本。利用無人機還可以對輸電線路進行3D 建模，準(zhǔn)確對各個基準(zhǔn)點的數(shù)據(jù)進行顯示，精準(zhǔn)測算與其他塔桿的連接數(shù)據(jù)，為故障排除帶來諸多的便利。當(dāng)出現(xiàn)停電問題時，檢修人員利用無人機針對人力無法到達(dá)的地方進行故障排查，可以有效提高維修工作效率。在輸電線路建設(shè)時，由于工期較長，工作量較大，利用無人機協(xié)助工作人員完成數(shù)據(jù)三維圖，詳細(xì)標(biāo)注各連接點和基準(zhǔn)點，有利于提高線路建設(shè)工作的效率。而且在建成后驗收時，利用無人機進行掃描和拍攝，檢查各塔桿上連接點質(zhì)量和連接問題，逐一測算塔桿高度、傾斜度及塔桿坐標(biāo)等，了解輸電線路走向電路走廊的地理和人文等因素，優(yōu)化輸電線路檢修路線，為后續(xù)運檢工作的順利開展提供更多的便利。

（二）提高安全性

利用無人機進行輸電線路運檢，不需要與輸電線路直接接觸，能夠?qū)λU和輸電線路各個細(xì)節(jié)進行檢測，減少運檢人員爬桿帶來的安全隱患，能夠保障運檢人員的人身安全。日常巡查工作中，利用無人機可以排除一些小問題，降低運檢人員工作量。而且為了保證輸電線路安全，排除巡檢過程中人為因素的干擾，可以將語音設(shè)備安裝在無人機上，及時與地面人員進行溝通，在巡檢過程中也能夠提醒周邊居民遠(yuǎn)離塔桿。另外，利用無人機也可以在夜間對輸電線路進行巡查，及時發(fā)現(xiàn)違法行為，保證輸電線路整體設(shè)施的完整性和安全性。

（三）收集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

無人機收集數(shù)據(jù)具有快速和簡便的特點，在運檢過程中，可以利用紅外線技術(shù)對輸電線路連接點進行測溫，當(dāng)輸電線連接點溫度超出正常范圍時，則要排查原因，并利用圖片識別技術(shù)識別故障原因和明確故障范圍，從而快速完成故障排除工作。利用無人機檢測輸電線路和塔桿各點數(shù)據(jù)時，還可以完成地理位置坐標(biāo)海拔及溫度風(fēng)力的測算，并運用三維立體成像技術(shù)獲取數(shù)據(jù)，如桿塔傾斜度、環(huán)境因素對輸電線路的影響等數(shù)據(jù)，從而協(xié)助運檢人員及時防范惡劣天氣帶來的影響，保證輸電線路運行的安全性。無人機在輸電線路運檢中的應(yīng)用，避免了運檢人員主觀因素帶來的偏差，有利于提高運檢工作的效率和質(zhì)量，使運檢工作更加規(guī)范和科學(xué)。

（四）不受地理環(huán)境及空間影響

利用無人機可以對檢修設(shè)備實現(xiàn)全天候和全方位的檢測，并能夠完成人力無法到達(dá)地方輸電線路的檢測工作，特別是在惡劣天氣和復(fù)雜環(huán)境下，無人機能夠解決運維檢修中的各種問題。而且在無人機檢測過程中，操作簡單，不受時間和地形的影響，針對突發(fā)狀況下輸電線路的運檢工作更具適用性。無人機在檢測過程中，無論是地形較高地區(qū)還是山谷中，無人機都可以攜帶設(shè)備及時獲取需要的數(shù)據(jù)，保證運檢工作的順利開展，確保輸電線路的安全運行。在實際應(yīng)用無人機運檢時，需要運檢人員實時操作，但利用無人機進行夜間巡檢時，需要加強對無人機技術(shù)的研究，使無人機在計算機程序指示下即能夠按照既定線路巡查，及時傳回相關(guān)數(shù)據(jù)，這不僅能夠提高運檢工作的效率，而且輸電線路運維檢修工作也更具便捷性。

（五）操作靈活，作業(yè)效率高

由于無人機可以配備各種檢測設(shè)備，因此利用無人機進行輸電線路運檢時，能夠執(zhí)行不同輸電線路巡檢任務(wù)。而且無人機在實際巡檢過程中，通過靈活操作，可以有效提高作業(yè)效率。但在實際應(yīng)用過程中，仍需要通過人工方式來構(gòu)建檢查路線，這樣工作人員能夠全方位對輸電線路進行觀察，有效保證輸電線路運檢工作的全面性和高效性。

三、無人機在輸電線路運檢中的具體應(yīng)用

（一）輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用

由于輸電線路運行環(huán)境較為復(fù)雜，且輸電線路長時間的運行，配備的設(shè)備易出現(xiàn)老化、線路破損及連接部件發(fā)熱等問題，這必然會對線路安全運行帶來較大的影響，因此需要做好輸電線路巡檢工作。利用無人機進行輸電線路巡檢，由于無人機的視覺跟蹤技術(shù)可以使無人機巡檢時精確躲避障礙物，使無人機能夠按照既定線路完成巡檢任務(wù)。同時無人機的無線通信技術(shù)，能夠?qū)⒀矙z時拍攝的線路影像信息及時傳輸至地面基站的計算機中，為檢查人員判斷輸電線路的運行狀態(tài)提供重要的依據(jù)。地面基站也能夠向無人機輸送控制信號，使無人機著重對傳輸中畫面不清晰影像區(qū)域或是應(yīng)該重點檢查區(qū)域進行檢查，雙向通信有效的提高了巡檢工作的全面性和準(zhǔn)確性。針對有指定目標(biāo)的巡檢區(qū)域，運檢人員通過操控?zé)o人機遙控器可以控制無人機飛行，并檢查目標(biāo)區(qū)域，調(diào)整無人機攝像焦距，針對輸電線路實施近距離觀察，快速發(fā)現(xiàn)輸電線路中的故障位置。

借助于紅外測溫技術(shù)，無人機可以在被測點附近懸停，不需要與被測點接觸，也不需要取樣和破壞，即能夠?qū)Ρ粶y點實時監(jiān)控測量，而且無人機近距離靠近被測點，還能夠發(fā)現(xiàn)輸電線路中溫度異常情況，及時排查隱患，降低輸電線路故障發(fā)生率。另外，針對新建成線路開展驗收時，采用人工方式驗收時，需要登塔走線，不僅工作量較大，而且工作過程危險，當(dāng)遇到雨雪天氣時，還會影響工作進度。利用無人機驗收新建線路時，通過提前設(shè)定好路線，實現(xiàn)精準(zhǔn)懸停，針對輸電線路中的絕緣子、導(dǎo)線和鐵塔等進行全面檢查，并對影像資料進行傳輸和保存，有利于提高輸電線路整體驗收效率和質(zhì)量。

（二）應(yīng)用無人機清除輸電線路異物和完成故障檢測

當(dāng)輸電線路上存有異物時會引發(fā)供電故障，嚴(yán)重時還會發(fā)生觸電事故，威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。因此在輸電線路運檢工作中，清除輸電線路上的異物是較為重要的一項工作。一般情況下會將激光器和凸透鏡安裝在無人機機身上，這樣無人機在巡檢時，激光器發(fā)射的光束聚焦在異物所處位置時，在光聚集作用下可以將輸電線路上的異物清除掉。同時將各種不同監(jiān)測設(shè)備搭載在無人機上，通過雷達(dá)檢查、攝像檢測及紅外線檢測等方式可以實現(xiàn)對輸電線路故障的檢測。特別是利用紅外線對線路故障檢測時，通過紅外線成像為檢修人員分析提供重要的依據(jù)，而且在輸電線路金屬探傷方面也具有較好的效果。這三種方式在實際運用過程中，能夠?qū)⑤旊娋€路故障情況更直觀的呈現(xiàn)出來，有利于提高輸電線路故障檢測效率，為輸電線路檢修工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。

（三）在輸電線路測距和應(yīng)急搶修中的應(yīng)用

在輸電線路測距中無人機應(yīng)用十分廣泛，具有測距范圍廣，高精準(zhǔn)和適應(yīng)特殊環(huán)境等諸多優(yōu)勢，有效的彌補了傳統(tǒng)技術(shù)的不足。利用無人機進行輸電線路測距時，主要是借助于超聲波設(shè)備和視頻采集裝置等測量傳輸線，可以提高傳輸線測量的精度。同時還可以用來測量樹障，精準(zhǔn)對導(dǎo)線與樹障的凈空進行測量，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為運維人員提供可靠的數(shù)據(jù)支持，為運檢工作的高效率開展起到積極的促進作用。另外，在一些突發(fā)事件和自然災(zāi)害發(fā)生時，通常會導(dǎo)致輸電線路故障，對人們的用電安全帶來嚴(yán)重的威脅。這種情況下，需要開展應(yīng)急搶修，但輸電線路應(yīng)急搶修現(xiàn)場勘察工作十分復(fù)雜，搶修工作難度較大。通過應(yīng)用無人機進行應(yīng)急搶修勘察，及時拍攝搶險救災(zāi)現(xiàn)場設(shè)備的受損情況，能夠為搶救方案的制定提供準(zhǔn)確的依據(jù)，并為搶修救災(zāi)工作爭取到更多的時間。

（四）輸電線路架設(shè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)輸電線路架設(shè)多采用人工方式進行，需要消耗大量的勞動力成本，而且施工周期較長，施工過程中存在較高的風(fēng)險。通過將無人機在輸電線路建設(shè)中進行應(yīng)用過程中，在啟動主牽引繩之前，應(yīng)選擇合理的線路，并設(shè)置開闊地面作為無人機起飛點，將牽引繩放在無人機上。在主拖纜部署過程中，無人機應(yīng)停留在起始塔下方，針對無人機進行遠(yuǎn)程檢查，將牽引繩帶到第一個基地塔頂部，沿輸電線路方向飛到下一個基地塔。在第二座基塔線路高空和操作人員確認(rèn)后，可以選擇拋繩或是預(yù)掛滑車等方式飛至第三座基塔，完成后再至第四座基塔，直至完成任務(wù)。將無人機設(shè)備應(yīng)用在輸電線路建設(shè)中，可以有效的提高輸電線路架設(shè)的效率和質(zhì)量，進一步保證輸電線路架設(shè)的安全性。

四、無人機技術(shù)在輸電線路運檢中應(yīng)用的策略

（一）構(gòu)建智能化巡檢模式

在輸電線路運檢工作中應(yīng)用無人機技術(shù)，這也意味著輸電線路運檢工作加快了自動化和智能化的發(fā)展，因此在實際工作中需要構(gòu)建智能化巡檢模式。電力企業(yè)應(yīng)搭建智能巡檢平臺，將無人機設(shè)備、圖像及點位數(shù)據(jù)采集設(shè)備等與平臺進行連接，完成數(shù)據(jù)采集、處理和分析等工作，充分發(fā)揮出無人機的優(yōu)勢，提升輸電線路運檢工作的現(xiàn)代化水平。

工作人員提前設(shè)置好巡檢路線，利用無人機自動完成巡檢工作，也可以借助智能平臺遠(yuǎn)程操縱無人機，并通過三維可視化技術(shù)保證操縱的有效性和可靠性。在具體實施過程中，各部門應(yīng)協(xié)同合作，共同搭建平臺，利用無人機完成智能巡檢工作。在無人機智能巡檢平臺搭建時，一般要搭載諸多設(shè)備和系統(tǒng)，還要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實施多維度分析，從而形成更具智能化的巡檢模式。

（二）規(guī)范運檢工作的內(nèi)容

通過規(guī)范運檢工作內(nèi)容，可以提高無人機在輸電線運檢中應(yīng)用的效果。無人機作為一種全新的技術(shù)，工作人員對其認(rèn)知有限，而且無人機有一定的使用規(guī)范和注意事項，使用過程中還存在安全隱患，因此更需要合理規(guī)范無人機運檢工作。在具體無人機應(yīng)用之前，應(yīng)提前做好準(zhǔn)備工作，檢查無人機及搭載的設(shè)備，檢查沒有問題后，應(yīng)在平整和開闊的地方起飛和降落。提前對操作人員開展專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后才能進行實操，這樣可以避免人為原因?qū)е碌牟僮魇д`問題。針對日常巡檢和專項巡檢工作的要求要進行規(guī)范。日常巡檢主要是針對輸電線路上的導(dǎo)線、絕緣子和避雷線等進行檢查，需要在無人機上配備小型攝像機、紅外測溫設(shè)備等。專項巡檢有具體的巡檢對象和目標(biāo)，應(yīng)合理對巡檢路線進行規(guī)劃，并做好設(shè)備的配備工作，針對性的檢查線路上導(dǎo)線和設(shè)備的老化、腐蝕等情況。另外，線路突發(fā)故障時利用無人機全面檢查時，操作人員遠(yuǎn)程觀察線路損壞情況，并對線路損壞情況確定后，可以判斷是否能夠直接利用無人機進行搶修。

（三）重點突破關(guān)鍵技術(shù)

通過合理應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，可以充分發(fā)揮無人機的優(yōu)勢，提升輸電線路運檢工作的整體水平。在實際無人機在輸電線路運檢中應(yīng)用時，一般會涉及到VR 技術(shù)、圖像處理技術(shù)、無人機自主精準(zhǔn)降落技術(shù)、無人機巡檢管控技術(shù)等，應(yīng)針對這些技術(shù)進行重點研究，提高技術(shù)的成熟度和應(yīng)用效果，進一步提升無人機作業(yè)的整體水平。VR 技術(shù)是借助于智能平臺生成三維環(huán)境，使操作人員高效和安全操作，并與無人機配備的雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合，針對復(fù)雜環(huán)境實現(xiàn)自動化巡檢。圖像處理技術(shù)采用圖像預(yù)處理方式處理光學(xué)系統(tǒng)對無人機運行和惡劣環(huán)境等的影響，增強圖像亮度，調(diào)整顏色空間和提升圖像分辨率等，保證無人機拍攝圖像質(zhì)量能夠滿足實際需求。在實際無人機自主精準(zhǔn)降落技術(shù)和無人機巡檢管控技術(shù)應(yīng)用過程中，為了提高技術(shù)的應(yīng)用水平，還需要借助于運維管控系統(tǒng)，積極完善具體的操作流程，并通過系統(tǒng)的自動化操作，全面提升操作的精度，進一步保證無人機在輸電線路運檢中應(yīng)用的安全性和可靠性。

五、結(jié)束語

輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，一旦輸電線路發(fā)生故障，必然會影響電力的正常供應(yīng)，因此需要重視輸電線路運維檢修工作。隨著無人機技術(shù)的成熟和完善，利用無人機技術(shù)對輸電線路進行運檢有效的彌補了傳統(tǒng)運檢方式的不足，提高了輸電線路運檢工作的效率和質(zhì)量，為電力行業(yè)的健康發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。