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电力输电线路巡检中无人机的应用

时间：2022-12-31 21:32 所属分类：科技论文 点击次数：

　　摘要：基于无人机在电网巡检中的优势，分析电力输电线路巡检中无人机的应用。内容包括全方位巡检、异物清除、故障检测。阐述无人机在巡检中的规范作业流程，以及多旋翼无人机与人工的配合。

　　关键词：电网巡检；无人机；异物清除；故障检测

　　引言

　　无人机在电力输电线路巡检中的优势：

　　(1)免受地形限制。全方位巡查电力输电线路，所获得监测数据具有时效性，这就能够切实提升电力输电线路巡检工作质量与效率。

　　(2)免受天气影响。能够满足恶劣天气条件下的巡检需求，即便是人工巡检难度较大的项目，也可通过无人机作业来解决，更具安全性与可靠性。

　　(3)线路检查迅速。在电力输电线路巡检过程中，通过无人机的应用能够实时化的监控线路及设备等故障，在第一时间获得信息数据，向管理中心传送，便于管理中心就数据进行汇总分析，从而探寻故障解决的可行路径，这就保证了电力输电线路故障处理的准确性、及时性与可靠性。

　　(4)便捷易操作。无人机的使用具有一定便捷性，小型无人机可随身携带，大型无人机则可通过车辆来进行运输。

　　(5)可扩展性。无人机具有可扩展性，能够作为搭载平台来对监控装置进行安装，能够检查线路故障问题，测定沿线树木高度等。将无人机应用于电力输电线路巡检中，能够对巡检作业质量加以保证。

　　1电力输电线路巡检中无人机的应用

　　(1)全方位巡检。在保证无人机优良性能的基础上，将其应用于电力输电线路巡检中，能够获得理想的应用效果，准确快速地找到故障点，为故障处理提供帮助。无人机的硬件主要包含两个部分，分别为地面站与机载，将可见光相机搭载于机载部分，能够全方位拍摄电力输电线路，获得图像，进行视频转换，对信号传输及无线通信模块进行模拟，向计算机系统中发送所拍摄的图像信息。以计算机系统和专业软件为支持，巡检人员可对图像进行实时化查看，依据无人机所拍摄图像来对电力输电线路的具体情况进行分析和判断，以保障电力输电线路安全运行。在电力输电线路巡检过程中，若存在特殊的巡检要求，则可通过无人机的应用来进行巡检，由巡检人员操控遥控器，控制无人机的具体飞行路径，从而躲避障碍物，精准找寻故障点。在应用无人机来开展电力输电线路巡检过程中，可结合实际需求来灵活调节可见光相机的焦距，保证目标位置清晰化，提高无人机所拍摄图像质量，满足电力输电线路巡检要求。待巡检完毕后，可于计算机系统中保存无人机所拍摄的巡检影像，能够弥补人工巡检操作的不足。

　　(2)异物清除。就电力输电线路巡检的整体情况来看，在实际工作中一旦有异物存在于输电线路中，而并未在第一时间将其清除，则极易导致输电线路出现故障，甚至存在一定触电风险。一般情况下，由巡检人员通过人工方式将异物清除，以防范故障问题的出现，但此种方式下存在一定安全风险，极易威胁到巡检人员的生命健康，并且整个清除操作需要消耗较多的时间。以无人机为支持，对电力输电线路中的异物进行清除时，传统方式下主要是将激光二极管模组搭载于无人机的机载部分，发挥光纤聚焦作用，将异物烧断，针对激光二极管模组所发射的平行激光，通过凸透镜来实现光纤聚焦，以异物所在位置为光纤聚焦点，将异物烧断。随着科学技术水平的不断提升，传统异物清除的方法得以改进，多旋翼无人机中搭载的激光模组，以云台摄像头为支持，巡检人员对异物所在位置进行观察，调整无人机位置，锁定异物位置，保证激光模组焦点的准确性。

　　(3)故障检测。以无人机为支持，能够更好地对电力输电线路实施故障检测，为故障的高效处理提供支持。红外线检测在电力输电线路金属探伤中具有良好的应用价值，为巡检工作的开展提供帮助，当电力输电线路中的某个点或者局部区域出现异常过热问题时，通过红外线检测法能够第一时间发现，便于采取有针对性的措施来进行处理。

　　2无人机在巡检中的注意事项

　　(1)规范作业流程。在电力输电线路巡检过程中，为确保无人机的安全性，需要在实践作业中积累经验，将无人机的作业流程规范化。在巡检作业之前，需要做好充分准备，就电力输电线路相关信息资料进行收集，包括线路走向、跨越、地形、气候等，保证巡检作业方案的科学化与详细化。在巡检作业过程中，必须要依照流程进行。由专门人员全面考察电力输电线路，核实杆塔、地标等信息，将无人机降落点确定，降落点不可存在危险障碍物，必须要保证地形平坦，场地面积达标，四周不可存在其他信号干扰，以免影响无人机巡检的准确性。起飞之前要勘测巡检线路环境、天气等，确保与无人机飞行的要求相符合，确保飞行安全。巡检作业人员在应用无人机进行巡检的过程中，必须要对电力输电线路巡检工作内容加以全面把握，客观分析实际情况，科学制定无人机飞行计划，在这一过程中需要考虑到特殊情况，以保证应急预案制定的合理性。在自主飞行的条件下，要合理设计无人机飞行线路。于降落点将巡检系统开启，由专门人员检查设备状态，确保稳定可靠，以确保飞行安全。返航之前需要就风向、风俗等进行分析，确保具备安全返航的条件。返航阶段需要对无人机飞行速度进行逐步调整，缓慢降低飞行高度，降落点无异常的情况下可进行降落。降落完成后将电源迅速切断，规范填写作业报告。

　　(2)掌握作业方法。蓄电池容量因技术限制而存在一定局限性，无法满足无人机的长时间飞行需求，对于多旋翼无人机来说，其实际飞行时间一般在三十分钟以内，因此在应用无人机开展电力输电线路巡检工作时，需要对有限的时间加以科学的利用，以切实提升电力输电线路巡检工作效率。在应用无人机巡检电力输电线路的过程中，要做好线路以内防雷及绝缘子等的检查。无人机实际飞行过程中各项操作的开展必须要与飞行方案相符合，确保拍摄角度最佳，以满足电力输电线路巡检要求，提升巡检作业质量。应用无人机时必须要合理调整的飞行速度，尤其是与目标相接近的情况下，要适当减缓速度，调整无人机的角度，保证无人机飞行的稳定性，对无人机与目标物之间的距离进行准确判断，对云台进行科学控制，以确保依照电力输电线路巡检要求来进行拍摄。

　　(3)多旋翼无人机与人工相配合。在电力输电线路巡检工作中，多旋翼无人机巡检以及人工巡检各有利弊，出发点不同，各自具备一定观察优势。对于导线、地线类缺陷来说，其与地面存在较大距离，异常情况大多不明显，人工巡检存在一定难度，无法做出准确判断，可应用无人机巡检来提高工作效率。对于基础、拉线等缺陷，无人机巡检方式下并不具备良好的飞行环境，实际应用存在不便，则可通过人工巡检的方式来进行。对于杆塔瓶口来说，通过多旋翼无人机与人工相配合来巡检的方式，能够获得理想的巡检效果，通过无人机可发现瓶口以上所存在的缺陷，而通过人工巡检能够对瓶口以下的缺陷加以识别和判断，比如外力损伤等，通过两种巡检方式的协同运用，能够保证电力输电线路巡检质量，实现优势互补。单一模式下的隐蔽性问题也能够被发现，确保故障的顺利解决，为电力输电线路的安全可靠运行提供保障。

　　3结语

　　无人机因其自身优势而在电力输电线路巡检中得到广泛应用，人工巡检的不足得以弥补，促进了巡检工作质量与效率的提升，巡检人员的劳动强度及安全风险都得以降低。在电力输电线路巡检过程中对于无人机的应用，需要保证作业流程的规范化，确保作业方法合理，从而为电力输电线路的安全可靠运行提供支持。

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