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摘要：随着我国电网规模的扩大，电力设备不断增加，输电线路不断增长，且大多位于地形复杂的郊外，巡视工作难度较大。随着无人机技术的发展和应用，将其用在输电线路巡视上成为可能。本文首先介绍了输电线路无人机的特点与类别，然后指出目前无人机巡视存在的问题，最后分析了巡视业务内容，以及在线路运维中的应用，以供参考。
关键词：输电线路；无人机；巡视业务；推广应用
引言：
输电线路巡视，是日常管理中的重要事项之一，传统人工巡视模式不仅工作效率低，而且巡检效果差、人力成本高，难以适应当前电力系统的发展要求。在此背景下，无人机巡视技术应运而生，提高了巡检效率和质量，促使输电线路管理工作向高效化、精细化的方向发展。以下对此进行探讨。
一、输电线路无人机的特点与类别
（一）特点
第一，不受地域影响。无人机可以在山岭中穿行，能穿越沼泽、湖泊、无人区等，因此不会受到地质地貌的影响。在此基础上，无人机的运行比较灵活，巡线速度可达到20km/h，是人力巡线速度的数十倍，可以提高巡线效率。第二，巡视质量高。无人机和铁塔、导线的距离近，且配备的设备性能先进，能发现人工巡视难以发现的缺陷，例如导线散股、串销钉脱落、间隔棒爪手脱落等。第三，能发现隐蔽性缺陷。无人机利用红外热成像仪，能发现线路上的隐蔽性缺陷，例如绝缘子内部损伤、瓷质绝缘子零值、引流板发热等[1]。
（二）类别
目前用于输电线路巡视的无人机，主要包括以下三类：①无人直升机，能定点起飞、降落、空中悬停，但巡视速度慢、续航时间短，加上成本高，不适合长距离巡线作业。②固定翼无人机，飞行速度快、续航时间长，但是不能悬停，常用在线路走廊的整体巡查、灾后应急评估，为抢险救灾提供一手资料。③多旋翼无人机，可在杆塔类、导地线类、绝缘子类、金具类、通道类开展巡检工作。
二、现阶段输电线路无人机巡视所存在的问题
第一，无人机电池的巡航能力，受限于电池的容量体积，因此巡航时间短。第二，无人机在飞行巡线过程中，需要接受技术人员的遥控，就会出现遥控距离问题。第三，巡检过程中，无人机和输电线路、电气设备之间的距离问题；而且针对采集到的图像，无法自动分析缺陷[2]。第四，在一些复杂的地理环境中，例如山谷横风的影响，会增加遥控操作难度。另外，无人机获得巡检数据后，需要利用专业的、高效的平台进行分析判断。第五，对于技术人员提出了较高要求，不仅能够熟练操作无人机，还要开展日常维护保养工作，要求构建一支复合型、高素质的技术人员队伍。
三、无人机巡视业务内容
不同类型的无人机具有不同的特点，面对不同的巡视业务要求，应该分析线路环境、自身优势，选择合适的巡检方式，具体介绍如下：
（一）日常巡视
第一，对于220KV及以上的线路，除了人口密集区域、禁飞区域以外，应该优先选择无人直升机巡视，利用可见光巡视、红外线测温技术，能发现线路中的缺陷和隐患。第二，针对不适合直升机巡视的区域，以人工巡视为主，以多旋翼无人机巡视为辅，尤其是用在登塔检查上。如果杆塔局部存在巡视盲区，应该及时人工登塔巡视。在山坡、河网等不良地势，优先选择旋翼无人机巡视，辅助实施人工巡视。第三，35-110KV的线路中，杆塔高度低、档距小，可以采用多旋翼无人机进行巡视。另外，人工巡视应该每年一次，主要部位是通道、铁塔、附属设施等隐蔽部位。
（二）特殊巡视
第一，在防风防汛、防污防雷、防外力破坏、灾情巡视等方面，小范围巡视业务，可以将人工巡视、无人机巡视相结合；整条线路巡视业务，优先采用无人直升机或固定翼无人机[3]。如果是夜间防污特巡，则实施人工巡视。第二，针对冰灾、台风等灾情的巡视，如果天气和空域条件允许，可以采用无人直升机、固定翼无人机巡视，人工巡视和多旋翼无人机巡视为辅。
（三）故障检测
线路故障和交叉跨越，以无人直升机、固定翼无人机巡视为主，可以利用三维激光扫描技术；对于林木生长区，则进行重点复测；接地电阻、绝缘子零值等故障，则以人工巡线为主。
四、无人机在输电线路运维的应用
（一）数据管理
第一，利用地理信息系统，对无人机巡视过程中采集到的数据进行平台化管理。第二，利用坐标管理软件，将巡视作业成果和设备相互关联，能夠自动命名，实现数据整理的智能化，提高数据处理的准确性。第三，能自动生成巡视报告，发布巡视结果，为检修工作提供资料和依据[4]。
（二）灾情测量
以山火燃烧灾情为例，利用无人机可以在高空中拍摄全图，生成照片的GPS数据、无人机的IMU数据。结合空间摄影测量技术，合成照片后能构成全幅图像，将其导入GIS软件，即可明确已经着火的区域，计算出火源和杆塔之间的距离，指导现场指挥工作。另外，无人机还能拍摄到电气设备的受损情况，明火熄灭后，利用红外测温仪可以发现隐匿的火源，彻底消除隐患。
（三）设施修整
第一，检查PRTV是否脱落。以某输电线路高塔为例，高度达到180m，人工巡视不仅耗费大量体力，而且上塔时间长，作业风险大。利用无人机进行巡视，只需15分钟即可完成任务，不仅提高了作业效率，而且能保证人身安全。第二，输电线路纵横交叉，容易受到机械外力破坏，例如吊车、泵车等，会造成线路接地故障[5]。利用无人机巡视，可以及时发现故障部位，对缺陷情况定级，判断是否需要停电修补。第三，通过无人机巡视，能收集线路金具、绝缘子等重要部位的线路资料，为大修工程提供依据。
（四）应用实例
以韶关供电局输电所为例，分别在2016年7月11日、2017年8月15日，针对坪曲、关通线等14条输电线路进行巡视，共计90.532km长、205基杆塔。如下表1所示，第一次采用人巡测试，不仅浪费人力物力，而且巡线效率低，没有达到预期效果；第二次采用无人机巡视，可见转场次数减少了一半，大大缩减了转场时间，提高了巡线效率，相比原人巡效率提高4倍，达到了改善效果。
结论：
综上所述，输电线路无人机巡视技术的应用，不受地域影响、巡视质量高、能发现隐蔽性缺陷，包括无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机等类型。文中从日常巡视、特殊巡视、故障检测三个方面，介绍了无人机巡视的业务内容；在输电线路运维管理方面，无人机可用于数据管理、灾情测量、设施修整等。结合实际案例可见，无人机巡线缩减了转场时间，提高了巡线效率，能改善巡线效果，值得推广。
参考文献：
[1]吴利强.输电线路无人机巡视分析及推广应用[J].科技资讯，2017，15（3）：57-58.
[2]徐云鹏，毛强，李庭坚等.架空输电线路直升机、无人机及地面人工巡视互补机制探讨与研究[J].广西电力，2013，36（5）：72-75，84.
[3]孟令川.高海拔地区高压架空输电线路无人机巡视精益化研究[J].科技创新与应用，2016，（35）：46-46.
[4]振华，黄宵宁，梁焜等.基于四旋翼无人机的输电线路巡检系统研究[J].中国电力，2012，45（10）：59-62.
[5]刘大伟.浅析固定翼无人机在输电线路巡视中的应用[J].中国新技术新产品，2017，（19）：23-24.
关键词：输电线路；无人机；巡视业务；推广应用
引言：
输电线路巡视，是日常管理中的重要事项之一，传统人工巡视模式不仅工作效率低，而且巡检效果差、人力成本高，难以适应当前电力系统的发展要求。在此背景下，无人机巡视技术应运而生，提高了巡检效率和质量，促使输电线路管理工作向高效化、精细化的方向发展。以下对此进行探讨。
一、输电线路无人机的特点与类别
（一）特点
第一，不受地域影响。无人机可以在山岭中穿行，能穿越沼泽、湖泊、无人区等，因此不会受到地质地貌的影响。在此基础上，无人机的运行比较灵活，巡线速度可达到20km/h，是人力巡线速度的数十倍，可以提高巡线效率。第二，巡视质量高。无人机和铁塔、导线的距离近，且配备的设备性能先进，能发现人工巡视难以发现的缺陷，例如导线散股、串销钉脱落、间隔棒爪手脱落等。第三，能发现隐蔽性缺陷。无人机利用红外热成像仪，能发现线路上的隐蔽性缺陷，例如绝缘子内部损伤、瓷质绝缘子零值、引流板发热等[1]。
（二）类别
目前用于输电线路巡视的无人机，主要包括以下三类：①无人直升机，能定点起飞、降落、空中悬停，但巡视速度慢、续航时间短，加上成本高，不适合长距离巡线作业。②固定翼无人机，飞行速度快、续航时间长，但是不能悬停，常用在线路走廊的整体巡查、灾后应急评估，为抢险救灾提供一手资料。③多旋翼无人机，可在杆塔类、导地线类、绝缘子类、金具类、通道类开展巡检工作。
二、现阶段输电线路无人机巡视所存在的问题
第一，无人机电池的巡航能力，受限于电池的容量体积，因此巡航时间短。第二，无人机在飞行巡线过程中，需要接受技术人员的遥控，就会出现遥控距离问题。第三，巡检过程中，无人机和输电线路、电气设备之间的距离问题；而且针对采集到的图像，无法自动分析缺陷[2]。第四，在一些复杂的地理环境中，例如山谷横风的影响，会增加遥控操作难度。另外，无人机获得巡检数据后，需要利用专业的、高效的平台进行分析判断。第五，对于技术人员提出了较高要求，不仅能够熟练操作无人机，还要开展日常维护保养工作，要求构建一支复合型、高素质的技术人员队伍。
三、无人机巡视业务内容
不同类型的无人机具有不同的特点，面对不同的巡视业务要求，应该分析线路环境、自身优势，选择合适的巡检方式，具体介绍如下：
（一）日常巡视
第一，对于220KV及以上的线路，除了人口密集区域、禁飞区域以外，应该优先选择无人直升机巡视，利用可见光巡视、红外线测温技术，能发现线路中的缺陷和隐患。第二，针对不适合直升机巡视的区域，以人工巡视为主，以多旋翼无人机巡视为辅，尤其是用在登塔检查上。如果杆塔局部存在巡视盲区，应该及时人工登塔巡视。在山坡、河网等不良地势，优先选择旋翼无人机巡视，辅助实施人工巡视。第三，35-110KV的线路中，杆塔高度低、档距小，可以采用多旋翼无人机进行巡视。另外，人工巡视应该每年一次，主要部位是通道、铁塔、附属设施等隐蔽部位。
（二）特殊巡视
第一，在防风防汛、防污防雷、防外力破坏、灾情巡视等方面，小范围巡视业务，可以将人工巡视、无人机巡视相结合；整条线路巡视业务，优先采用无人直升机或固定翼无人机[3]。如果是夜间防污特巡，则实施人工巡视。第二，针对冰灾、台风等灾情的巡视，如果天气和空域条件允许，可以采用无人直升机、固定翼无人机巡视，人工巡视和多旋翼无人机巡视为辅。
（三）故障检测
线路故障和交叉跨越，以无人直升机、固定翼无人机巡视为主，可以利用三维激光扫描技术；对于林木生长区，则进行重点复测；接地电阻、绝缘子零值等故障，则以人工巡线为主。
四、无人机在输电线路运维的应用
（一）数据管理
第一，利用地理信息系统，对无人机巡视过程中采集到的数据进行平台化管理。第二，利用坐标管理软件，将巡视作业成果和设备相互关联，能夠自动命名，实现数据整理的智能化，提高数据处理的准确性。第三，能自动生成巡视报告，发布巡视结果，为检修工作提供资料和依据[4]。
（二）灾情测量
以山火燃烧灾情为例，利用无人机可以在高空中拍摄全图，生成照片的GPS数据、无人机的IMU数据。结合空间摄影测量技术，合成照片后能构成全幅图像，将其导入GIS软件，即可明确已经着火的区域，计算出火源和杆塔之间的距离，指导现场指挥工作。另外，无人机还能拍摄到电气设备的受损情况，明火熄灭后，利用红外测温仪可以发现隐匿的火源，彻底消除隐患。
（三）设施修整
第一，检查PRTV是否脱落。以某输电线路高塔为例，高度达到180m，人工巡视不仅耗费大量体力，而且上塔时间长，作业风险大。利用无人机进行巡视，只需15分钟即可完成任务，不仅提高了作业效率，而且能保证人身安全。第二，输电线路纵横交叉，容易受到机械外力破坏，例如吊车、泵车等，会造成线路接地故障[5]。利用无人机巡视，可以及时发现故障部位，对缺陷情况定级，判断是否需要停电修补。第三，通过无人机巡视，能收集线路金具、绝缘子等重要部位的线路资料，为大修工程提供依据。
（四）应用实例
以韶关供电局输电所为例，分别在2016年7月11日、2017年8月15日，针对坪曲、关通线等14条输电线路进行巡视，共计90.532km长、205基杆塔。如下表1所示，第一次采用人巡测试，不仅浪费人力物力，而且巡线效率低，没有达到预期效果；第二次采用无人机巡视，可见转场次数减少了一半，大大缩减了转场时间，提高了巡线效率，相比原人巡效率提高4倍，达到了改善效果。
结论：
综上所述，输电线路无人机巡视技术的应用，不受地域影响、巡视质量高、能发现隐蔽性缺陷，包括无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机等类型。文中从日常巡视、特殊巡视、故障检测三个方面，介绍了无人机巡视的业务内容；在输电线路运维管理方面，无人机可用于数据管理、灾情测量、设施修整等。结合实际案例可见，无人机巡线缩减了转场时间，提高了巡线效率，能改善巡线效果，值得推广。
参考文献：
[1]吴利强.输电线路无人机巡视分析及推广应用[J].科技资讯，2017，15（3）：57-58.
[2]徐云鹏，毛强，李庭坚等.架空输电线路直升机、无人机及地面人工巡视互补机制探讨与研究[J].广西电力，2013，36（5）：72-75，84.
[3]孟令川.高海拔地区高压架空输电线路无人机巡视精益化研究[J].科技创新与应用，2016，（35）：46-46.
[4]振华，黄宵宁，梁焜等.基于四旋翼无人机的输电线路巡检系统研究[J].中国电力，2012，45（10）：59-62.
[5]刘大伟.浅析固定翼无人机在输电线路巡视中的应用[J].中国新技术新产品，2017，（19）：23-24.