高压输电线路的无人机电力巡检技术

高压输电线路的无人机电力巡检技术

张文利

莱芜市光明电力服务有限责任公司 济南市莱芜区 271100

摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，对于电力的需求也在不断的增加。电力需求增加的同时也推动了高压输电线路数量的不断增加。在高压输电线路增加的情况下，需要及时的改变电力线路的检测方式，如果仍然采用的是传统的人工检测方法，那么他的效率相对来说就比较的低下，而且还可能会出现一些技术性的失误。在这种背景下，无人机电力巡检技术逐渐的被广泛的运用到高压输电线路的巡检当中。

关键词：高压输电线路；无人机；电力巡检技术

引言

近几年，伴随着我国社会对电力能源需求量的不断增长，电力网络规模和长度都实现了成倍增加，在这种情况下，依然沿用人工对输电线路进行检查的方式必然会逐渐被淘汰。基于超特高压输电线路的无人机全程自主巡检云台系统，采用深度学习目标识别以及视觉和惯性测量单元结合的导航技术，运用无人机自动飞到线路周边然后对线路进行拍摄，能够实现线路的自动巡检以及监控，这不但能够提升电力企业对特高压输电线路运行的监控能力，同时还有助于降低线路巡检成本，提升企业经济效益。

1无人机在高压输电线路巡视中的应用优势分析

在科学技术不断更新与发展的今天，无人机在高压输电线路巡视中的应用受到了更多的关注。对于无人机来说，其主要由动力系统、导航系统、数据系统等构成，能够将图像识别、地理信息以及电力电子等进行融合。通过在高压输电线路巡视中应用无人机，能够降低相关人员的工作量，提升工作效率。同时，由于无人机成本相对较低、简单小巧、容易控制等优势，能够在保证高压输电线路巡视效率与质量的条件下，降低实际工作难度，避免人员深入地形恶劣区域展开实地巡视，保障了相关工作人员的安全。通过在无人机中加设视频与图像传输系统，能够为相关人员提供高压输电线路实时的状态信息，提升了故障的相应效率。可以说，无人机在高压输电线路巡视中有着较高的应用优势。

2高压输电线路的无人机电力巡检技术

2.1无人机巡检技术

无人机通俗来讲就是无人驾驶飞行器，他主要是结合了红外线技术感测技术，遥感技术等等高科技性能的驾驶飞行器，对一些危险性系数比较高的地区或者情况相对复杂的地区进行远程的观测。并用它所携带的高科技性能进行一些观测图片分析和拍摄，然后将这些图片传送到驾驶操作员的手中，方便操作员根据这些遥感图片对地方的实际情况有了更加深入和全面的了解，从而做出合适的工作方案和一些策略决策。无人机技术在当前的发展中相对来说应用的比较广泛，尤其是在一些军事方面，因为她本身就有很多的优势作用。比如说可以节省人力资源和物力资源，同时能够获得更加高效准确的信息，也正因为这些优势的存在，使无人机技术已经逐渐地运用到经济领域方面。比如说是在高压输电线路的运行方面，无人机在巡检当中如果需要达到一个平稳安全的飞行状态，就需要使红外线遥感技术，GPS，GIS，数字地球，RS等等技术之间的相互融合，才能够使无人机在巡检当中发挥高效的作用，顺利的完成指挥目标所要求的任务。将无人机巡检技术应用到高压输电线路当中，他不仅可以及时地判断所存在地方的故障和问题并且做出一些自动化的处理方案，同时也可以判断出自身所存在的问题。这样在后期的人工维修当中就节省了很多的时间，提高了维修的效率。

2.2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。

2.3图像的收集与处理

在高压输电线路的巡视中，需要无人机实现对相应区域的图像、视频等的采集。为了实现这一目的，可以通过在无人机上加设单相机实现。在单相机的支持下，无人机可以在低空飞行的条件下完成对高分辨率影像的获取；可以在光线不足（阴天）的条件之下获取光学影像；可以在高位环境下完成长距离的飞行探测。结合空速管的加设，能够进一步提升对无人机飞行速度控制的精确程度，保证其拍摄与保存的图像重叠率在40%及以上。通过对图像的进一步的加工处理，能够发掘出高压输电线路中的外破或隐患，保障线路的稳定运行。

2.4精准扫描

在整个高压输电线路的运行系统当中，不仅存在一些容易观察到的设备，同时也存在着许多微小不易观察到的设备。因此，对于无人机的巡检当中要用精准的扫描仪确保这些微小的设备都能够得到观测和分析。因此，如果想要使无人机巡检在高压线路当中得到更精确的结果，不仅需要使大范围的设备都能够得到检测，同时也要保证一些微小的设备得到扫描分析。在进行大范围的设备检测时可以使用无人机的弧垂检测技术，弧垂测量技术是一种基于无人机技术进行线路的弧垂高度测量的检测系统方式，整个检测系统主要由，数码相机，微波发射器，微波接收器，地面控制中心，计算机操作系统等等组成。在进行无人机巡检的时候，将数码相机和发射器安装到无人机的旋翼当中，并且将这些相机发射器等等与无人机的控制面板相联系，与地面的计算机操作控制系统总部相结合。在地面的控制中心又与无人机上的微波器相联系，这种测量方式在无人机的巡检当中具有很高效的运行效率，而且在节约时间的同时也保证了测量结果的正确性。在进行微小的设备扫描当中，可以采取智能模式与人工模式相结合的方法，将目标设备的相关信息提前录入到无人机的电子信息系统当中。这样就可以在很大程度上减少人工操作中所产生的一些事故，更加精确的获得设备的信息和图片扫描结果。这种模式不仅保证了高压输电线路巡检的准确性，也使得工作人员的压力得到了减缓。

2.5在故障与特殊巡视中的应用

在高压输电线路的故障与特殊巡视中，通过应用无人机，能够实现针对性的巡视，提升巡视的实际效率。在这一过程中，相关人员可以结合无人机及加设的视频采集、通信设备等，实时的获取高压输电线路的相关图像与视频信息。此时，相关人员能够迅速发掘线路中的实际问题，实现了现场决策与快速应急响应。

结语

综上所述，这对于高压输电线路的巡检当中无人机的存在是一个非常有优势的存在，它含有许多现代的高科技因素，更加的具有科技化、智能化。因此，我们可以积极的普及无人机巡检技术在高压输电线路中的应用，但就目前的发展情况而言，但还存在着一些问题需要我们进行一些探索和解决。

参考文献

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