广东威恒输变电工程有限公司528000
摘要：“十二五”期间，我国电网建设经历了李润祥广东威恒输变电工程有限公司528000高速发展的阶段，规模已跃居世界首位。目前我国已经建成了六大跨省区的电网，分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网，输电线路总长度超过了115万千米，500kV及以上的输电线路已成为各区电网输电主力。但随着线路里程不断增加，人均运维长度逐年增加，现有巡检方式效率低。因此无人机电力巡检将成无人机未来重点发展方向。本文将对无人机在电力运输线路中的应用展开具体的论述。
关键词：无人机；电力运输线路；应用
引言
为了满足人们的电力需求，电力输电线路不断增多，分布范围越来越广泛，许多输电线路都位于地势复杂、环境恶劣区域，这大大增加了电力输电线路的故障发生几率。为了确保电力的正常供应，就必须要对这些输电线路进行及时的修复或更换，因此，确保电力输电线路的巡检工作的高效性是非常重要的。无人机在电力输电线路巡检工作中有着巨大的应用优势，其能够有效代替人来进行电力输电线路巡检，使巡检人员能够通过无人机来检查输电输线的故障情况，从而大大减少了登塔高空作业，有效减轻了巡检人员的工作强度。
1无人机的优势与劣势
无人机本身可以随时搭载任何的机械设备，在检查的过程之中，可以高效率完成任务，减少了人力资源方面的投入，因而我们应该广泛推广无人机。当然无人机也并非完美无缺，其本身也存在着一定的问题，毕竟是机械类的物品，没有人类本身的灵活性以及机动性，这在所难免。本文对无人机在电力输电线路上展开具体的论述，有优有劣，要全面辩证地看待无人机的应用。在电力输电线路方面的应用，一般来说是对电力管道的巡检，将实况以各种不同的方式输送到总部，进行研究检验，然后做出相应的调整。无人机有它的优势，就是他的运行效率十分高，而且获得的数据信息等也势必要比人为操作有效得多，这是不可否认的；其劣势也比较明显，就是受到外界因素的影响比较大，而且机动性相对于人类来说比较差。
2高压输电线路的特殊需求
2.1电磁影响恶劣
输电线路尤其是高压输电线路都具有电压高、电流大的特点，加之输电线路均为裸导线，其周围存在较强的电磁场，这对输电线路用无人机的电磁屏蔽和抗干扰能力提出了更高的要求。
2.2环境复杂
由于土地资源紧张、民事协调难度大等问题，新建的高压输电线路多处于郊区、丘陵、山地等地形复杂地区，特别是南方，输电线路穿梭于崇山峻岭之中，为输电线路巡检带来巨大的困难。
2.3风速高
随着城市建设规模的不断扩大及居民维权意识的日益提高，输电线路防外破形势越来越严峻。目前有效地解决方式是提高输电线路杆塔高度，逐步淘汰高度较低的水泥杆数量。以济南公司为例，近十年来所建设的杆塔均为铁塔或钢管塔，并且高度在20～120ｍ。根据《电力工程高压送电线路设计手册（第二版）》可知，以120ｍ高跨河杆塔为例，假设地面为５级风，风速为10ｍ／ｓ，则塔顶地线挂点处风速为13.9ｍ/ｓ，为７级风。
2.4距离远
作为连接发电厂与变电站之间及变电站与变电站之间重要电力设施，输电线路一般长度较长，特别是随着特高压交流、直流输电的发展，单条输电线路的长度已达几千公里。同时，为降低建设成本，各杆塔之间的距离设置均比较大，据统计，220ｋＶ及以上线路档距大多在300ｍ以上，跨江、跨河等大跨越线路更可达几千米。
3电力输电线路人工巡检中无人机的应用研究
3.1作业流程
为保证无人机在线路巡检中的安全性，经过大量的实践作业后，制定了比较规范的作业流程：首先，提前准备好所需资料。在开始作业前，要尽可能全面的收集相应线路的走向、跨越、地形、气候等信息资料，进而制定详细的作业方案。其次，按流程进行巡检。（1）勘察，在开始前，要安排专人对线路进行考察，特别是做好下面这些工作：一是，对杆塔、地标等信息进行详尽的核实；二是，明确无人机降落点，必须确保地形平坦、无危险障碍物；三是，场地面积要满足一定要求；四是，保证四周不存在其他信号的干扰。（2）起飞准备，要对巡检线路的环境、天气等进行勘测，确认能否满足安全飞行的要求；作业人员必须全面了解工作内容，根据实际情况给出飞行计划，并要针对特殊情况提前制定应急预案。若是进行自主飞行，则要对线路进行科学设计；在降落点开启巡检系统，并安排双人对设备进行检查，确保其状态的稳定、可靠；设置安全警示线，保证能安全的进行飞行作业。（3）具体作业，指挥人员发出起飞命令后，对起飞时间要做好记录；而操作人员则要控制好无人机，以使其严格按制定的方案飞行，若是发生意外情况，则要根据指挥人员的命令及时的对方案进行调整；指挥人员根据收到的图像或画面，对云台的角度进行调整，并进行相关的操作控制，以得到详尽的监测信息；在作业过程中，指挥人员每隔一段时间要向操作人员通告无人机的飞行情况，如出现危险要及时通知其进行返航。最后，返航。在开始返航之前，要对风向、风速等因素进行判断，保证无人机能够安全返回；在返航阶段，需要慢慢的降低飞行高度，并确认好降落点无异常情况；完成降落后，要迅速切断其电源，并尽快填写作业报告。
3.2作业方法
由于受到当前技术上的限制，尤其是蓄电池的容量有限，目前的无人机的飞行时间一般不超过三十分钟，为了提高作业效率，就要在路线和方案上进行不断的优化，准确、全面的考察线路情况，进而制定科学、合理的巡检方案。一般情况下，单基塔巡视是自大小号侧拍近距离照片开始，之后对具体位置进行巡查，严格依排序到另一方向的相同部位完成巡检，可看作是是一个闭环操作。要保证对线路以内的防雷、绝缘子等的检查，不能有所疏漏。严格按照飞行方案进行操作，并根据要求选择最合适的角度完成拍摄。在巡检过程中，靠近目标时适当减缓速度。这时候，还要对无人机的角度进行适当的调整，保证其稳定性，以便准确判断其与目标物的角度、距离，再按照具体的要求，控制好云台，完成拍摄任务。
4无人机在电网企业应用前景展望
全面推广无人机作业核心技术。实现无人机巡检100%覆盖所有输电线路，输电线路无人机巡检管控系统100%覆盖所有运维单位。持续完善输电线路无人机作业管理和技术标准体系，完善总部运检管控系统中无人机子模块；拓展数据应用中心容量及功能，结合新技术发展趋势滚动更新巡视及检修作业模式，实现全自动、智能化线路运行管控。
加快复合型运检人员培育。推动无人机培训体系不断完善，一方面根据国家法律法规和相关政策，推进无人机基础技能培训工作，为合法合规开展无人机巡检作业奠定基础；另一方面立足电网巡检需要，深化无人机岗位技能培训工作，切实提高巡检人员综合技能水平，促进传统运检队伍向复合型运检队伍的转变。推动人工智能技术在无人机系统领域的融合应用。使无人机具备智能控制、整合空域和适应环境的能力，能够协同指挥控制、协同态势生成与评估，协同语意交互，同时利用智能算法对收集的语音、文字和图像等信息进行智能分析，实现人工智能与无人机的共同发展。
结束语
总而言之，在电力输电线路巡检工作中，无人机有着巨大的应用优势，有效代替了人来进行高效准确的巡检工作，大大减轻了巡检人员的工作强度，并且可对输电线路的故障点进行准确快速的排查，降低了人力物力的投入，有效保障了电力输电线路巡检工作的安全，大大促进了电力领域的技术革新。
参考文献：
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[2]郑武略，张富春，焦炯，汪旭旭，陈浩.多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用[J].中国电业（技术版），2016（04）：70-73.