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摘要：随着无人机技术的飞速发展，无人机在远程遥控、图像回传、续航时间、飞行品质上有了明显的突破，从而为其在电力作业中的应用提供了良好的发展前景。探讨了无人机在电力线路巡视中的选型原则、巡检模式，概括了电力线路巡检作业中无人直升机和固定翼机应用特点，同时对无人机飞行方式、通信链路系统中继模式、无人机巡检模式进行了深入探讨。对无人机巡检模式的討论侧重各种不同巡检模式的应用特点及应用特性分析，为不同情况下无人机巡检中继方式的选择提供指导。
关键词：无人机配电网;安全;生产管理
引言
目前，配网架空线大部分分布在山丘地区。这些线路普遍存在线路长、跨越河流多、所处地段地形复杂、人迹罕至等特点，如果仅靠人工来对这些线路进行巡维，所需要的费用高，时间消耗长，安全性低;无人机的出现正好解决了电力线路维护中的难题，大大提高了巡视效率。而无人机通道自动巡检技术在配网中的成功应用，解放了巡视人员操作无人机的双手，使其注意力更多放在在无人机拍摄回来的通道影像中，进一步提高了配网线路机巡作业的安全性和有效性。
1无人机巡检模式的选择和应用
1.1无人机飞行方式
无人机在飞行的过程中，为避免无人机在极端恶劣气候及其他因素影响下垂直坠落造成对线路的灾难性损坏，无人机沿线路飞行时与线路边线应具有一定的水平距离。因光学任务吊舱系统安装于飞机下方，为满足巡视质量的要求，且避免无人机受线路电磁场的影响，保证无人机有充裕的飞行空间，无人机在线路上方飞行应具有一定的垂直距离H，综合上述各种因素，无人机在巡检作业中需在线路斜上方进行飞行。为提高巡线效率，在光学吊舱任务系统具有足够扫描视场角时，无人机可进行单向巡视，即沿线路方向巡视1次。在较高电压等级线路中，因各相间距大、塔高，无人机光学吊舱任务系统受检测距离、视角范围的影响，常规的单方向巡检往往不能满足巡视质量的要求，此时无人机可在线路两侧进行往返巡视。
1.2应用模式
将不同的无人机类型、不同中继模式、不同的设备进行组合形成不同的工作模式，这些模式的组合可以完成平原地区、山区地带等复杂地形区域的巡线任务。无人机在输电线路巡视巡检作业中的应用主要有以下5种。（1）中型无人直升机（任务机）+地面中继模式。该模式适用于任务机无法直接与地面测控车进行数据通信的情况，即任务机距离地面测控车距离超过直视范围，或任务机与地面测控车之间有障碍物阻隔，任务机采集到的图像和遥测信号首先通过无线链路发送给塔架中继终端，中继终端再转发给地面测控车载终端，地面测控车的控制指令也通过塔架中继终端转发给任务机终端，控制任务机的工作状态。（2）中型无人直升机（任务机）+空中中继（小型无人直升机）模式。该模式针对采用地面中继的不足，在数据链路上增加1台中继机，任务机采集到的图像和遥测信号首先通过无线链路发送给中继机，通过中继机转发给地面测控车载终端，地面测控车的控制指令也通过中继机转发任务机终端，控制任务机的工作状态。（3）中型无人直升机（任务机）+空中中继（固定翼无人机）模式。该模式的中继机采用固定翼无人机，利用固定翼无人机续航时间长、抗风能力强、成本低、飞行和控制操作简单等特点，有效提高中继的灵活性，（4）小型无人直升机或微型无人直升机（近距离/通视/快速巡视）模式。该模式主要是执行巡线任务的任务机距离地面测控车较近，且没有障碍物遮挡，任务机可以通过无线链路直接与地面车载设备进行数据通信。任务机和吊舱拍摄到的2路视频信号和遥测数据经过任务机终端压缩和调制等处理后，传输到地面车载终端。地面车载终端的遥控数据也直接发送到任务机终端，控制任务机的工作状态。
2无人机在安全监督管理中的应用
对于大型的施工作业范围，作业点多面广，特别是野外作业，人的不安全行为难而由专人全面监督，人的自觉性可能会失去监督，出现违章作业行为，且会失去监督与纠正。通过无人机的应用可以快速飞到作业点，减少监督人员的来回奔跑，减少监督人数，及时摄像或拍照，实时监督现场作业人员的作业行为，及时指出或纠正不安全行为，为安全监督管理提供有效的取证，提高管理人员的监督效率。
3无人机在应急安全管理中的应用
在某一地区发生水浸、内涝期间，供电线路设备出现故障，抢险人员无法勘探清楚灾区灾情，掌握灾区损失、灾区环境情况，且冒险派人去勘察容易发生人身安全事故。无人机的应用将对灾区的电网损失情况、灾区环境情况提供有非常大的作用，可以及时摄像或拍照回传，给抢修人员为灾情评估，下一步电力抢修复电工作，提供有利资料收集，并减少人员的冒险作业，保证抢险人员的人身安全，为应急抢险提供有力的保障。
4结束语
无人机通道自动巡检技术的应用，大大提高了配网架空线的运维效率及安全性，但是仍存在一些亟需解决的问题。比如，目前现场采集杆塔高度数据暂时只能采用相对高度定位的方法进行采集，这使得实际应用过程中，无人机必须从原始采集点起飞，给实际使用带来一定的不便。解决此问题的方案是采用海拔定高对杆塔高度进行采集。但由于目前尚未有任何测量技术，能使无人机测得的海拔高度满足使用要求，该方案尚未能实现。随着无人机技术上的发展与攻坚，在不久的将来无人机在电力巡检行业中将能发挥出更大的作用。
参考文献：
[1]何文霭.配电网GIS安全生产管理系统建设应用研究[J].科技创新与应用，2016，（36）：249.
[2]徐潇.民用无人机火爆背后的冷思考[N].工人日报，2015-08-12（006）.
[3]黄晓燕，陈永平.分析多媒体技术在配电网安全生产管理中的应用[J].中国新技术新产品，2013，（15）：95-96.
[4]史洪彬，郭雪丽，李吉浩.多媒体技术在配电网安全生产管理中的应用[J].电气应用，2011，（02）：21-23.
国网龙岩市永定区供电公司培丰供电所，福建龙岩 364100
关键词：无人机配电网;安全;生产管理
引言
目前，配网架空线大部分分布在山丘地区。这些线路普遍存在线路长、跨越河流多、所处地段地形复杂、人迹罕至等特点，如果仅靠人工来对这些线路进行巡维，所需要的费用高，时间消耗长，安全性低;无人机的出现正好解决了电力线路维护中的难题，大大提高了巡视效率。而无人机通道自动巡检技术在配网中的成功应用，解放了巡视人员操作无人机的双手，使其注意力更多放在在无人机拍摄回来的通道影像中，进一步提高了配网线路机巡作业的安全性和有效性。
1无人机巡检模式的选择和应用
1.1无人机飞行方式
无人机在飞行的过程中，为避免无人机在极端恶劣气候及其他因素影响下垂直坠落造成对线路的灾难性损坏，无人机沿线路飞行时与线路边线应具有一定的水平距离。因光学任务吊舱系统安装于飞机下方，为满足巡视质量的要求，且避免无人机受线路电磁场的影响，保证无人机有充裕的飞行空间，无人机在线路上方飞行应具有一定的垂直距离H，综合上述各种因素，无人机在巡检作业中需在线路斜上方进行飞行。为提高巡线效率，在光学吊舱任务系统具有足够扫描视场角时，无人机可进行单向巡视，即沿线路方向巡视1次。在较高电压等级线路中，因各相间距大、塔高，无人机光学吊舱任务系统受检测距离、视角范围的影响，常规的单方向巡检往往不能满足巡视质量的要求，此时无人机可在线路两侧进行往返巡视。
1.2应用模式
将不同的无人机类型、不同中继模式、不同的设备进行组合形成不同的工作模式，这些模式的组合可以完成平原地区、山区地带等复杂地形区域的巡线任务。无人机在输电线路巡视巡检作业中的应用主要有以下5种。（1）中型无人直升机（任务机）+地面中继模式。该模式适用于任务机无法直接与地面测控车进行数据通信的情况，即任务机距离地面测控车距离超过直视范围，或任务机与地面测控车之间有障碍物阻隔，任务机采集到的图像和遥测信号首先通过无线链路发送给塔架中继终端，中继终端再转发给地面测控车载终端，地面测控车的控制指令也通过塔架中继终端转发给任务机终端，控制任务机的工作状态。（2）中型无人直升机（任务机）+空中中继（小型无人直升机）模式。该模式针对采用地面中继的不足，在数据链路上增加1台中继机，任务机采集到的图像和遥测信号首先通过无线链路发送给中继机，通过中继机转发给地面测控车载终端，地面测控车的控制指令也通过中继机转发任务机终端，控制任务机的工作状态。（3）中型无人直升机（任务机）+空中中继（固定翼无人机）模式。该模式的中继机采用固定翼无人机，利用固定翼无人机续航时间长、抗风能力强、成本低、飞行和控制操作简单等特点，有效提高中继的灵活性，（4）小型无人直升机或微型无人直升机（近距离/通视/快速巡视）模式。该模式主要是执行巡线任务的任务机距离地面测控车较近，且没有障碍物遮挡，任务机可以通过无线链路直接与地面车载设备进行数据通信。任务机和吊舱拍摄到的2路视频信号和遥测数据经过任务机终端压缩和调制等处理后，传输到地面车载终端。地面车载终端的遥控数据也直接发送到任务机终端，控制任务机的工作状态。
2无人机在安全监督管理中的应用
对于大型的施工作业范围，作业点多面广，特别是野外作业，人的不安全行为难而由专人全面监督，人的自觉性可能会失去监督，出现违章作业行为，且会失去监督与纠正。通过无人机的应用可以快速飞到作业点，减少监督人员的来回奔跑，减少监督人数，及时摄像或拍照，实时监督现场作业人员的作业行为，及时指出或纠正不安全行为，为安全监督管理提供有效的取证，提高管理人员的监督效率。
3无人机在应急安全管理中的应用
在某一地区发生水浸、内涝期间，供电线路设备出现故障，抢险人员无法勘探清楚灾区灾情，掌握灾区损失、灾区环境情况，且冒险派人去勘察容易发生人身安全事故。无人机的应用将对灾区的电网损失情况、灾区环境情况提供有非常大的作用，可以及时摄像或拍照回传，给抢修人员为灾情评估，下一步电力抢修复电工作，提供有利资料收集，并减少人员的冒险作业，保证抢险人员的人身安全，为应急抢险提供有力的保障。
4结束语
无人机通道自动巡检技术的应用，大大提高了配网架空线的运维效率及安全性，但是仍存在一些亟需解决的问题。比如，目前现场采集杆塔高度数据暂时只能采用相对高度定位的方法进行采集，这使得实际应用过程中，无人机必须从原始采集点起飞，给实际使用带来一定的不便。解决此问题的方案是采用海拔定高对杆塔高度进行采集。但由于目前尚未有任何测量技术，能使无人机测得的海拔高度满足使用要求，该方案尚未能实现。随着无人机技术上的发展与攻坚，在不久的将来无人机在电力巡检行业中将能发挥出更大的作用。
参考文献：
[1]何文霭.配电网GIS安全生产管理系统建设应用研究[J].科技创新与应用，2016，（36）：249.
[2]徐潇.民用无人机火爆背后的冷思考[N].工人日报，2015-08-12（006）.
[3]黄晓燕，陈永平.分析多媒体技术在配电网安全生产管理中的应用[J].中国新技术新产品，2013，（15）：95-96.
[4]史洪彬，郭雪丽，李吉浩.多媒体技术在配电网安全生产管理中的应用[J].电气应用，2011，（02）：21-23.
国网龙岩市永定区供电公司培丰供电所，福建龙岩 364100