关于电力线路巡检中无人机自动巡检技术应用

黎旭

摘要：随着时代的不断发展，我国的社会经济也在不断进步，我国电网的规模在不断扩大，如今电力线路基本上已经进行了全方位的覆盖。在这样的背景下，能够有效的满足用户们的日常需求。在电力发展建设的过程中，电力线路数量在不断增加，为了保证线路运行的稳定，通常情况下需要进行线路巡视来检查线路运行过程中的故障以及日常维护工作，但是仅仅依靠人力来维修成本较大，且危险系数也较高，对于企业和巡视人员来说都不利，而利用无人机却能提高巡视效率，保证巡视人员安全，本文对此展开概述。

关键词：电力巡检；无人机；技术

引言

随着国民经济的飞速发展，人们对美好生活的向往和能源全球化进程的不断推进，电力线路规模不断扩大，对电力线路运行维护的要求不断提高，传统的电力巡检方式已不能满足电力巡检信息化管理的要求。无人机作为可以在空中灵活移动的平台，可以搭载不同的载荷设备，具有操控简单、快捷高效、易于网络化协调巡检、维护费用成本低等优点。无人机电力巡检还具有高效、精细、快捷等优势，特别适用于对山区、丘陵等复杂地形地貌环境的电力线路进行巡检。无人机技术的应用有利于提升电力线路巡检工作效率和电力巡检的信息化管理水平。

1电力线路巡检的内容

电力线路的巡检工作较为复杂，在具体的巡检过程中会涉及到多个方面的巡检工作，其中包括电力设备的巡检、附属设备的巡检以及对线路主体进行巡检。每个巡检环节都非常重要。通过电力线路的巡检能够第一时间发现电路中存在问题，从而进行及时的修复，保证电力线路能够正常运行。对于电力线路的巡检一共分为三种形式，分别是正常巡检、故障巡检以及特殊巡检。这三种形式的巡检大多是采用人工在地面进行巡检的方式，只有在极特殊的情况下，才会登到塔顶进行巡检。因此工作人员在地面上的巡检存在一定的局限性，有时无法准备的排除一些故障。每条线路在运行的过程中，都有着不同的要求，因此在进行巡检的过程中应该根据具体的情况选择最为合适的巡检方法。将无人机巡检技术应用在电力线路巡检中，可以有效地改变以往人力巡检效率低下、大量人员资源浪费的问题。

2无人机巡检技术

2.1视觉跟踪技术

无人机巡视过程中自身具备导航功能，故在运行过程中能有效躲避障碍物，这些功能的实现是依靠对线路杆塔的视觉跟踪技术实现的，虽然视觉跟踪技术已经得到一定的普及，但是在实际运行过程中，由于无人机在工作状态下会产生震动，震动会破坏摄像机在运行过程的稳定性，导致一部分图像不清晰，加上电力线路本身结合复杂，视觉跟踪难度也大，那么相对于电力线路的巡视来说，无人机在这方面的工作可能会出现错误的追踪，因此还需要改进。

2.2无线通迅网络技术

无人机在巡视过程中会拍摄线路视频和重要图像，这部分图像需要传达给数据接受者，那么就需要借助无线通讯网络技术，它是实现地面基站计算机与无人机之间的双向数据交流，通过线路检测的各智能传感数据，实现无人机具体位置信息以及控制站计算机发送的用于控制无人机飞行的各种信息传输。由于无线通信技术稳定、安全、可靠且抗干扰能力较强，使得无人机在远距离的巡视下且受干扰的状态下还能实现控制站与无人机之间的信息传输。

2.3线路故障探测技术

首先是视觉探测技术，也就是无人机上安装清晰度极高的摄像机摄像巡视现场图片和视频，它可以排除一些在线路表面所存在的故障，并将图片信息存储实时传输给控制台计算机，计算机人员便可判断线路运行状态。其次是红外和紫外探测技术，无人机上都会配置红、紫外热成像仪进行巡视，红外热成像接受物体的红外信号生成红外光谱图像，根据图像热源分布可以判断出线路中接头、绝缘子以及线夹的故障。紫外线接受设备发出的紫外线信号成像用于确定线路光晕强弱以及光晕的具体位置，从而判断出导外线伤以及绝缘子放电故障。最后是激光雷达探测技术，这是利用了激光的方向性强特点来实现，包括连续波相位式测距和脉冲式测距两种，激光测距原理包括测距仪发射连续或者脉冲式激光信号，激光目标遇到目标发生反射，准确记录激光往返时间可以计算得到所测距离。

3电力线路巡视中无人机自动巡检应用探究

3.1飞控系统的应用

在基于无人机的电力线路巡视中，通过应用飞控系统，能够完成对无人机飞行的高度、速度、航线等参数的控制与前期设定，能够让无人机实现自动的起飞、盘旋、降落。同时，在无人机的实际飞行阶段，在飞控系统的支持下，还能够实现对飞行任务的实时调整，并使得无人机自主完成巡检区域视频、图像等级记录。对于飞控系统来说，其主要由通信模块、电源模块、卫星导航模块、地面站软件系统、飞行控制模块、速度控制模块等构成，为无人机的自动驾驶提供了支持。

3.2图像收集与处理

在电力线路的巡视中，需要无人机实现对相应区域的图像、视频等的采集。为了实现这一目的，可以通过在无人机上加设单相机实现。在单相机的支持下，无人机可以在低空飞行的条件下完成对高分辨率影像的获取；可以在光线不足（阴天）的条件之下获取光学影响；可以在高位环境下完成长距离的飞行探测。结合空速管的加设，能够进一步提升对无人机飞行速度控制的精确程度，保证其拍摄与保存的图像重叠率在40%及以上。通过对图像的进一步的加工处理，能够发掘出电力线路中的外破或隐患，保障线路的稳定运行。

3.3精细巡检中的应用

在电力线路的精细巡检中，通过应用无人机，能够实现对杆塔、接地装置、导线、金具及其附属设施、绝缘子等结构的检查。相比于实地巡视检测的方式，应用无人机能够在保障检查质量的同时，提升巡视的实际效率。在基于无人机的电力线路精细巡检中，为了最大程度的避免受到无人机定位误差以及电网安全的影响，相关人员可以使用“自动控制+人工控制”相结合的方式完成。此时，可以当无人机进入距目标杆塔还有15米的范围内时，可以切换至人工控制的模式，完成对云台角度的调整，完成相关影像的获取，这样的方式有着更高的巡检效率。

3.4通道巡视中的应用

在电力线路的通道巡视中，通过应用无人机，能够实现对线路安全范围内中的违章施工、违章建筑物、污染源、防洪排水设施等进行检查。在这一过程中，为了进一步提升对危险源与电力线路路径之间相关位置关系的分析效果，需要在无人机获取的原始影像的基础上，完成相应的正射影响成果，将其应用于面积、距离等的观测量。通过这种方式，能够帮助相关人员更好的完成电力线路内安全隐患信息的辨别，提升现场事故处理的响应率。同时，这些影像信息也可以为追责工作提供证据支持。

3.5故障与特殊巡视中的应用

在电力线路的故障与特殊巡视中，通过应用无人机，能够实现针对性的巡视，提升巡视的实际效率。在这一过程中，相关人员可以结合无人机及加设的视频采集、通信设备等，实时的获取电力线路的相关图像与视频信息。此时，相关人员能够迅速发掘线路中的实际问题，实现了现场决策与快速应急响应

4结束语

综上所述，将无人机应用在电力线路巡检中，不仅可以满足新时期对电网巡检的需求，降低对人力资源的使用，而且还可以在一定程度上提升对电力系统的管理水平，保证电网的高效、稳定运转。因此。电力企业在进行电力线路巡检时，应重视对无人机巡检技术的应用，从而促进电力企业经济效益提升。

参考文献

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