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[摘 要]随着智能电网建设在我国的如火如荼开展，电网规模日益扩大，若仍然只采用传统的输电线路巡视方式，很容易会由于巡视人员身心疲惫，造成巡视质量的不达标，最终影响到输电系统的安全稳定运行。无人机的应用能够更好的代替人力进行线路的巡视工作，而且能达到良好的巡视效果。不仅可以有效扩大巡视范围，提高巡视效率，而且也能够提高巡视的安全性，使输电线路巡视更加全面，更加的具有智能化和自动化。
[关键词]无人机；线路巡视；电力系统；规模化管理
中圖分类号：TG902 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）46-0032-01
引言
随着输电高压等级的不断提高和输送线路长度的不断增长，输电线路巡线作业的安全、稳定、高效运行越来越重要。输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，因为受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、受力等损伤，必须及时修复或更换。利用无人飞机进行输电线路巡线研究是一项新技术，目前已在电力系统试点进行应用。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段。无人机作业可以大大提高输电维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带油的环境下迅速完成。无人机作业还能使作业范围迅速扩大，而且不为污泥和雪地所困扰。因此，无人机巡线方式无疑是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡线方式。
1 现阶段输电线路巡视的主要问题
目前输电线路大多存在以下问题：线路基部回填土下沉，线杆或者线塔的保护措施失效、不固定，接地装置出现腐蚀、断裂等，防雷装置失去作用、计数器无法运转等等一些原因致
使线路出现不稳定和存在一些安全隐患问题。超高压，大容量、长距离的输电线路也越来越多，并且输电线路分布广、大多远离城镇、地形相对复杂，这很难保证在长期自然环境下线路和线杆不出现问题。所以，对输电线路要定期巡视，进行安全隐患排除工作，随时掌握、了解输电线路的运行和线路周围的地形变化，保护线路的装置。做到及时发现和排除隐患，预防事故的发生。在我国目前的巡视方式大多为人工巡视，人工巡视存在很多问题，
例如：不能到达跨河穿山的线路，巡视周期有限，巡视工作受空气环境变化的影响等等。
并且人工巡视周期长、成本高，大多巡视作业人员没有较高的水平，难免会在巡视过程中造成遗漏，不能检测到隐患等情况，这就造成了巡视的效率低下。航空工业的发展也带动了供电部门对载人直升机的关注和开发无人机巡视，这种巡视方式受地理环境影响较小、巡视周期短、巡视效率高等。但我国的载人直升机的出勤率并不高，因为费用昂贵和不能保障巡视人员的安全，维护成本也是较高。因此，在这样的情况下，电力部门需要一种成本低、周期短、效率高、安全的巡视方式，这就使无人机在大众视野中得到非常大的关注。
2 无人机在输电线路巡视中的优势
在输电线路巡视中，无人直升机是一个各方面都很优良的空中搭建平台，它可以配置摄像机和各种检测装置，并且无人机具有成本低、容易操作、对作业环境要求低等优点。目前，无人机已经应用在输电线路的巡视中，用来代替巡视作业人员的检测和实现全方面、全方位的检测。无人机在输电线路巡视中具有以下优势：①自动驾驶和精确的定位系统，确保检测到位。现在，智能控制技术已经应用在各个方面。例如：在人们日常生活中常见的智能手机、智能空调等，应用智能功能的无人机可以做到空中定点悬停，对线路进行沿线检查，做到定点定位检测。②机型选择面广，作业人员可以根据不同的环境，选择不同类型的无人机搭建不同类型的检测装置，确保可以巡检到每一个范围，根据续航能力安排合适的巡视时间。③无人机的机动性和灵活性较强，无人机的机型大多较小，巡视也不需要航空部门的批准。无人机在巡视过程中可以做到随时起飞，随时降落，它可以适应大多数环境，到达巡视人员难以到达的地方，例如：山川、河流、浓密的树林等地区。④无人机驾驶安全系数高，由于是利用巡视人员的地面操控，这样不仅确保了巡视人员的安全，还使得巡视人员能得到检测第一手资料，及时得处理问题，还减少人员的出动率，使得人员利用率得到提高。⑤培训资金和日常维护费用低，无人机的培训比飞行员的驾驶培训简单太多，在国内也具有专门的无人机操控培训机构，培训费用也相当合理化、人格化。对操作无人机人员也没飞行员那么严格，这样就确保了可以容易的招到巡视人员。综合以上这几个因素，说明无人机巡视，既能减少载人直升机的巡视费用也能代替巡视人员到达复杂的地形，无人机巡视真正做到了简便、高效。
3 无人机使用过程中的关键技术
3.1 无人机的驾驶技术
无人机的自动驾驶技术是输电线路巡视的基础。无人机巡视可以达到长时间、超视距的远距离巡视，人工长时间的操控可能会眼睛疲劳，身心疲惫造成操作不当，并且不能保证无人机的定点距离巡视，这就要求无人机能自主悬停、自由飞行做到自主判断。无人机在巡视过程中要做到沿线检测、并且要求与线路保持在安全距离，要求无人机检测是具有抗干扰、抗风力的优越性能。无人机飞行还得能快速起飞，做到效率保障。
无人机搭建的检测设备一般成本较高，这样要求无人机具有较高的安全性能，在遇到特殊情况下能做到自主判断，自主解决难题，甚至能自主返回或者选择降落。无人机还得能接受地面作业人员的信号指令，做到实时接收，实时解决。无人机在飞行过程中要能精确定位，能按照规划路线进行巡视。
3.2 无人机巡视图像传输问题
无人机上配有摄像机、照相机、检测装备、图像传输机等，摄像机和检测设施可以代替人的眼睛在高空中对线路全面巡视检测，对有问题的线路通过传输机传到地面，再由地面人员进一步判断确认，对线路进行全面的分析。在无人机上，需要高配置的摄像机和图像传输机，才能确保地面人员看到清晰的图像，方便进一步确认。由于视频、图像的占用空间是非常大的，如果通过无线方式不能确保实时性和清晰性等，这就要求无人机上采用通过压缩比高、传输效率高、清晰性高的压缩算法。高清晰的照相机可以提高无人机对金具、导线、绝缘体进行正确的分析识别。架在野外的输电线路，由于长时间的暴露和外部环境的影响，线路难免错综复杂，目标难以确认和分析，还要求无人机对出现故障的地方进行定点监测和定位传输，要求无人机能在空中悬停，还要有线路分析的能力，跟踪单一线路进行单个线路逐一检测。
3.3 无人机的检测方法
无人机的检测方法包括非接触检测技术、红外热像仪检测法、电子光学检测法和激光振动检测法等。非接触检测是无人机检测线路的关键，因为无人机不能像机器人那样对线路直接检修，例如红外热像仪能对局部故障进行检测，通过局部过热造成的较强红外辐射能原理，电子光学检测法能对线路漏电放电进行检测，在放电部位有较强的光辐射，依据这一原理，能检测到绝缘部位的漏电情况，激光振动检测对已经开裂的绝缘子可以轻易的检测到，因为开裂后，反射回来的信号频谱还出现差异，依据这一原理，可以检测开裂的绝缘子。
4 结束语
无人机应用在输电线路巡视工作中，可以在很多程度上提高巡视效率，它不仅可以避免人工巡视的不足，又能减少载人直升机巡视的费用。无人机巡视不仅便捷高效，还具备准确，可靠的检测反馈。无人机巡视能及时发现输电线路的安全隐患，这对线路的正常运行提供了无形的保障。无人机还可以做到夜间巡视和恶劣环境下的巡视，在有特殊情况发生时做到及时处理问题。无人机做到了减少人工劳动的使用，还发挥了巡视部门的创造力，为以后的电力发展开拓了宽广检测方式。
参考文献
[1] 羊英琦.浅谈输电线路巡视中无人机的应用.科技创新与应用，2014.
[2] 李钟宁.无人机在输电线路中的巡检应用.贵州电力技术，2012.
[3] 李柯纯.无人机在巡视输电线路的应用探讨.湖北电力工程科技，2014.
[关键词]无人机；线路巡视；电力系统；规模化管理
中圖分类号：TG902 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）46-0032-01
引言
随着输电高压等级的不断提高和输送线路长度的不断增长，输电线路巡线作业的安全、稳定、高效运行越来越重要。输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，因为受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、受力等损伤，必须及时修复或更换。利用无人飞机进行输电线路巡线研究是一项新技术，目前已在电力系统试点进行应用。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段。无人机作业可以大大提高输电维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带油的环境下迅速完成。无人机作业还能使作业范围迅速扩大，而且不为污泥和雪地所困扰。因此，无人机巡线方式无疑是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡线方式。
1 现阶段输电线路巡视的主要问题
目前输电线路大多存在以下问题：线路基部回填土下沉，线杆或者线塔的保护措施失效、不固定，接地装置出现腐蚀、断裂等，防雷装置失去作用、计数器无法运转等等一些原因致
使线路出现不稳定和存在一些安全隐患问题。超高压，大容量、长距离的输电线路也越来越多，并且输电线路分布广、大多远离城镇、地形相对复杂，这很难保证在长期自然环境下线路和线杆不出现问题。所以，对输电线路要定期巡视，进行安全隐患排除工作，随时掌握、了解输电线路的运行和线路周围的地形变化，保护线路的装置。做到及时发现和排除隐患，预防事故的发生。在我国目前的巡视方式大多为人工巡视，人工巡视存在很多问题，
例如：不能到达跨河穿山的线路，巡视周期有限，巡视工作受空气环境变化的影响等等。
并且人工巡视周期长、成本高，大多巡视作业人员没有较高的水平，难免会在巡视过程中造成遗漏，不能检测到隐患等情况，这就造成了巡视的效率低下。航空工业的发展也带动了供电部门对载人直升机的关注和开发无人机巡视，这种巡视方式受地理环境影响较小、巡视周期短、巡视效率高等。但我国的载人直升机的出勤率并不高，因为费用昂贵和不能保障巡视人员的安全，维护成本也是较高。因此，在这样的情况下，电力部门需要一种成本低、周期短、效率高、安全的巡视方式，这就使无人机在大众视野中得到非常大的关注。
2 无人机在输电线路巡视中的优势
在输电线路巡视中，无人直升机是一个各方面都很优良的空中搭建平台，它可以配置摄像机和各种检测装置，并且无人机具有成本低、容易操作、对作业环境要求低等优点。目前，无人机已经应用在输电线路的巡视中，用来代替巡视作业人员的检测和实现全方面、全方位的检测。无人机在输电线路巡视中具有以下优势：①自动驾驶和精确的定位系统，确保检测到位。现在，智能控制技术已经应用在各个方面。例如：在人们日常生活中常见的智能手机、智能空调等，应用智能功能的无人机可以做到空中定点悬停，对线路进行沿线检查，做到定点定位检测。②机型选择面广，作业人员可以根据不同的环境，选择不同类型的无人机搭建不同类型的检测装置，确保可以巡检到每一个范围，根据续航能力安排合适的巡视时间。③无人机的机动性和灵活性较强，无人机的机型大多较小，巡视也不需要航空部门的批准。无人机在巡视过程中可以做到随时起飞，随时降落，它可以适应大多数环境，到达巡视人员难以到达的地方，例如：山川、河流、浓密的树林等地区。④无人机驾驶安全系数高，由于是利用巡视人员的地面操控，这样不仅确保了巡视人员的安全，还使得巡视人员能得到检测第一手资料，及时得处理问题，还减少人员的出动率，使得人员利用率得到提高。⑤培训资金和日常维护费用低，无人机的培训比飞行员的驾驶培训简单太多，在国内也具有专门的无人机操控培训机构，培训费用也相当合理化、人格化。对操作无人机人员也没飞行员那么严格，这样就确保了可以容易的招到巡视人员。综合以上这几个因素，说明无人机巡视，既能减少载人直升机的巡视费用也能代替巡视人员到达复杂的地形，无人机巡视真正做到了简便、高效。
3 无人机使用过程中的关键技术
3.1 无人机的驾驶技术
无人机的自动驾驶技术是输电线路巡视的基础。无人机巡视可以达到长时间、超视距的远距离巡视，人工长时间的操控可能会眼睛疲劳，身心疲惫造成操作不当，并且不能保证无人机的定点距离巡视，这就要求无人机能自主悬停、自由飞行做到自主判断。无人机在巡视过程中要做到沿线检测、并且要求与线路保持在安全距离，要求无人机检测是具有抗干扰、抗风力的优越性能。无人机飞行还得能快速起飞，做到效率保障。
无人机搭建的检测设备一般成本较高，这样要求无人机具有较高的安全性能，在遇到特殊情况下能做到自主判断，自主解决难题，甚至能自主返回或者选择降落。无人机还得能接受地面作业人员的信号指令，做到实时接收，实时解决。无人机在飞行过程中要能精确定位，能按照规划路线进行巡视。
3.2 无人机巡视图像传输问题
无人机上配有摄像机、照相机、检测装备、图像传输机等，摄像机和检测设施可以代替人的眼睛在高空中对线路全面巡视检测，对有问题的线路通过传输机传到地面，再由地面人员进一步判断确认，对线路进行全面的分析。在无人机上，需要高配置的摄像机和图像传输机，才能确保地面人员看到清晰的图像，方便进一步确认。由于视频、图像的占用空间是非常大的，如果通过无线方式不能确保实时性和清晰性等，这就要求无人机上采用通过压缩比高、传输效率高、清晰性高的压缩算法。高清晰的照相机可以提高无人机对金具、导线、绝缘体进行正确的分析识别。架在野外的输电线路，由于长时间的暴露和外部环境的影响，线路难免错综复杂，目标难以确认和分析，还要求无人机对出现故障的地方进行定点监测和定位传输，要求无人机能在空中悬停，还要有线路分析的能力，跟踪单一线路进行单个线路逐一检测。
3.3 无人机的检测方法
无人机的检测方法包括非接触检测技术、红外热像仪检测法、电子光学检测法和激光振动检测法等。非接触检测是无人机检测线路的关键，因为无人机不能像机器人那样对线路直接检修，例如红外热像仪能对局部故障进行检测，通过局部过热造成的较强红外辐射能原理，电子光学检测法能对线路漏电放电进行检测，在放电部位有较强的光辐射，依据这一原理，能检测到绝缘部位的漏电情况，激光振动检测对已经开裂的绝缘子可以轻易的检测到，因为开裂后，反射回来的信号频谱还出现差异，依据这一原理，可以检测开裂的绝缘子。
4 结束语
无人机应用在输电线路巡视工作中，可以在很多程度上提高巡视效率，它不仅可以避免人工巡视的不足，又能减少载人直升机巡视的费用。无人机巡视不仅便捷高效，还具备准确，可靠的检测反馈。无人机巡视能及时发现输电线路的安全隐患，这对线路的正常运行提供了无形的保障。无人机还可以做到夜间巡视和恶劣环境下的巡视，在有特殊情况发生时做到及时处理问题。无人机做到了减少人工劳动的使用，还发挥了巡视部门的创造力，为以后的电力发展开拓了宽广检测方式。
参考文献
[1] 羊英琦.浅谈输电线路巡视中无人机的应用.科技创新与应用，2014.
[2] 李钟宁.无人机在输电线路中的巡检应用.贵州电力技术，2012.
[3] 李柯纯.无人机在巡视输电线路的应用探讨.湖北电力工程科技，2014.