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1、 高压输电线路的无人机电力巡检技术研究 摘要：我国的科技领域正在高速的发展中，各个领域都有了前所未有的突破性进展，随着特高电网建设的推进，无人机在高压输电线路巡检中的应用越来越广泛，从而提高巡检工作的效率。关键词：高压输电线路；无人机；电力巡检；技术引言在我国各项经济获得稳步发展的同时，电力稳定运行至关重要，而线路巡检是保证架空线路正常运行的重要手段。传统的人工巡视方法面临巨大挑战。为此，近年来电网积极引进新技术，提高线路巡检工作自动化程度，改进巡检工作模式。1输电线路巡视内容阐述巡检工作内容具体包括对线路本体、附属设施、电力设备、所处环境的检查与巡视，明确掌握巡查范围内输电线路的具体运行情况
2、，对输电线路运行期间存在的故障问题第一时间发现并上报，为线路的稳定可靠运行提供保障。现阶段输电线路巡查作业开展，具体包括故障巡视、正常巡视以及特殊巡视3种方式，在以往工作期间，无论开展哪种类型巡视，所采用的模式均为人工地面巡查，只有在突发特殊情况时，才会出现人员灯塔巡视的情况，此巡查模式的应用无法发挥出巡检工作的最大作用与功能。传统人工巡检方式的应用，无法与现阶段不同运行状况线路的不同巡视要求相契合，影响到巡检工作开展有效性，无法帮助电力企业精确且及时的获取输电线路的具体运行状态与情况，不仅造成人力资源的浪费，甚至对输电线路的稳定、安全运行产生影响。2应用无人机进行巡检的重要性高压输电线路为了
3、安全，大多数避开了城市建筑密集区域，多数处于山野之中。若采用传统的人工巡检方式，一名经验丰富的巡线工一天只能检查910基杆塔，如果遇到恶劣天气或者特别复杂的地形，可巡视的杆塔数量还会降低，而无人机一般只需要20-25min便可完成一个熟练工人一天的巡视量，大大提升了巡视效率。而且在一般的输电线路巡视中，为了生命安全考虑，独自巡视的巡线工禁止攀登杆塔，这样一来，巡线工只能对杆塔基础、导线、塔材、杆号牌、基地装置等进行检查，而对于绝缘子、三角连板、防震锤、悬垂线夹等杆塔上的金具、以及树障、外破距离导线的精确距离无法确认。如果利用无人机独特的空中超近距的检测优势，从不同的角度拍摄图像，就能及时将更加
4、详细的线路信息带回来地面控制中心。以无人机传输回来的数据，可以建立状态巡视计划，提前发现安全隐患。3高压输电线路的无人机电力巡检技术3.1可见光遥感可见光遥感巡检即利用稳像仪、相机等可见光采集设备，检查肉眼可见的电力设备特征性质变化，其设备要求简单，检测缺陷范围广，被大量应用于无人机线路巡检中。由于无人机性能特性差异，旋翼无人机与固定翼无人机在搭载可见光遥感时，工作模式及侧重点有明显差异旋翼无人机通常被用来代替传统的人工巡检方式，由飞手在巡查地点附近升空，利用搭载的可见光影像采集设备进行巡查，其重点监测对象为架空线路本体，包括导地线、绝缘子、金具、杆塔等，以及作业点附近的线路通道异常情况和缺陷
5、隐患固定翼无人机通常由固定机场或临时搭建的起飞点升空，沿架空线路或既定航线飞行，对线路进行连续拍照并拼接形成通道全景图或视频录像，其重点监测对象为线路通道、周边环境、沿线交叉跨越等宏观情况，兼顾较为明显的设备缺陷，如杆塔倒伏、断线等。3.2多旋翼无人机在巡检高压输电线路时，多旋翼无人机可以发挥其独特的优势。对于目标较小的故障发生点，无人机可以及时发现，如螺栓、挂板等金具；能够适应不断扩大的电网规模和杆塔的数量；解决输电线路过长的问题（输电线路作为一项重要的电力设施，往往铺设的线路较长，尤其是特高压直流交流输电，在跨江等较大跨越处甚至可达上千米，无人机可以解决人力不能达到的情景）；降低风速带来的
6、安全问题；解决环境复杂和电磁影响的问题（输电线路不仅在平原地区，大部分在丘山地等环境复杂区域，无人机可以解决这一问题，但是对于电磁干扰现象，无人机的抗干扰和电磁屏蔽现象需要进一步提升）。3.3故障巡视根据故障信息确定重点巡检区段和部位后，无人机可以较为精细地查找故障点及异常情况；也可辅助完成鸟害、树竹、山火、外破等特殊巡视。人工故障巡视时，地面巡视人员主要借助望远镜对输电线路下表面的情况进行观察，而设备上表面就需要登杆塔巡视。登杆塔巡视不但效率低，而且对巡视人员的人身安全有一定的威胁。相对而言，使用无人机故障巡视可以在故障范围内近距离从各个角度清楚地发现设备缺陷及异常区域，免除人工登杆塔巡视的
7、一系列繁杂过程。从实践经验来看，故障巡视时采用无人机，至少可以缩短30%的巡视时间，还能有效发现输电设备放电点。3.4滤波技术滤波技术可以过滤电磁干扰的能量，从而保障无人机的元器件正常工作。针对进入无人机的电磁波，可以在无人机缝隙处装设滤波器，对接受的信号进行分析过滤，将电磁波阻隔在外。针对沿着设备元器件产生的电磁干扰信号，可以通过电源滤波器的装设，在电源处就将电磁波阻隔在外。应用较为广泛的滤波器为铁氧体磁环滤波器。铁氧体磁环滤波器也可以看作成电阻，其电阻值会随着电磁波的频率而发生变化，具有非常强的阻隔性能。可以根据电磁波的频率特点，来选定不同材质的铁氧还磁体。通过大量的实践研究，发现镍锌铁氧
8、环的阻隔性能高于锰锌铁氧环。在实际应用中，也可以在同一条线路上，通过镍锌铁氧环和锰锌铁氧环的同时使用，来阻隔大范围的电磁波。在磁环装设时，必须环环相扣，将线路严密包裹，避免发生电磁波泄漏的情况。此外，磁环的安装位置要尽量贴近干扰源或者无人机缝隙处，这样才能取得较好的成效。3.5数据处理技术数据处理技术是电力线路巡检系统工作的主要技术，主要是借助其他技术和系统平台所收集、传输的数据对其进行整合、处理、分析工作。（1）对于无人机的飞行状态以及位置数据能够有很好的把握和控制效果。（2）自身具有强大的传感接收器设备，能够较为灵敏地捕捉到相应的数据和资料，对于电力线路的检修工作有着很大的促进作用。（3）
9、该技术自身具备强大的可视化特点，能够对相应的数据进行成像，达到预期的探测效果和能力。3.6自动巡检传统无人机采用了GPS定位系统，在飞行过程中接收到四颗卫星传输过来的伪随机码（C/A码），通过航拍电文的不断修正来规范飞行轨道。近两年，技术人员通过记录航道上的空间坐标信息，并让无人机在制定的位置拍照，建立输电通道空间模型，可以在1m的误差内确定树障及房障等外破距离，进一步降低了运维人员的劳动强度和巡检效率。运用RTK（载波相位差分技术）的无人机在慢慢投入使用，该技术通过将基准站建在已知或未知点上，基准站接收到的卫星信号通过无线通信网实时发给用户，用户接收机将接收到的卫星信号和收到基准站信号实时联合解算，可以将树障及房障等外破的误差降低在3050cm。结语综上所述，借助无人机巡检技术，进一步提升电力企业输电线路巡检效果，规避与消除以往线路巡检期间存在的弊端与问题，提高电力企业线路巡检水平。鉴于此，应加大对无人机巡检技术的应用与开发，满足电力企业具体线路巡检要求，为线路稳定、安全运行提供保障。参考文献1国家能源局架空输电线路机器人巡检技术导则:DL/T 17222017S北京:中国电力出版社，2017:262郑贤龙，汪旭旭，叶鹏涛.输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题分析J.电气开关，2018（3）.-全文完-
