王 賀，李 超

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司培訓(xùn)中心，吉林 長春 130000）

0 引 言

輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全是保證我國社會經(jīng)濟正常運行的前提和基礎(chǔ)，因此我國越來越重視輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全檢查工作[1]。無人機作為新型的電力線路巡視技術(shù)，一經(jīng)問世就受到了電力公司的青睞[2]。明確無人機技術(shù)在電力線路巡視中的優(yōu)勢和具體應(yīng)用方向，可以促進相關(guān)技術(shù)的進步和發(fā)展。

1 電力線路巡視的主要內(nèi)容

電力線路巡視主要是檢查輸電網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點和線路的具體情況。在檢查過程中排除電路正常運行情況下零部件的損耗和潛在的風(fēng)險。目前，輸電網(wǎng)絡(luò)的安全性主要依靠相關(guān)工作人員的巡視和排查實現(xiàn)。

2 電力線路巡視中存在的主要問題

2.1 巡視成本高

由于我國輸電網(wǎng)絡(luò)分布空間大且輸電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此負責(zé)巡視的工作人員需要長期在戶外進行巡視工作。但每個工作人員的巡視能力都是有限的，所以不得不招聘大量的巡視工作人員，并為其配備相關(guān)的巡視設(shè)備，這就導(dǎo)致大大提升了巡視工作的成本[3]。

2.2 巡視安全風(fēng)險大

電力線路的巡視工作具有一定的危險性，工作人員需要檢查每一條線路的使用情況和損耗情況。如果不注意就會造成傷害，尤其是部分外部環(huán)境惡劣的地區(qū)。因此電力線路的巡視依靠人工是非常不科學(xué)的。

2.3 巡視效率低下

與上述存在的問題相同，電力線路的巡視工作任務(wù)量大且工作環(huán)境艱苦，僅僅依靠人工實現(xiàn)不僅會影響工作的速度，還會影響整個巡視工作的質(zhì)量，而且巡視人員的小失誤就有可能會帶來巨大的損失[4]。因此，當(dāng)下依靠人工實現(xiàn)電力線路工作并不現(xiàn)實，效率過于低下。

3 無人機巡視的優(yōu)勢

3.1 大大提升巡視工作的安全性

雖然從整體的設(shè)備購買和人員培訓(xùn)的角度來講，無人機巡視前期的投入比較大，但是從整體的應(yīng)用和無人機的工作效率來講，其可以大大縮減工作人員的工作難度和巡視時間，降低在日常巡視工作中的困難。不論是在艱苦的環(huán)境還是在復(fù)雜的電力線路中，都可以依靠無人機實現(xiàn)電力線路的檢查與巡視[5]。隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步，無人機技術(shù)突飛猛進，并且多個技術(shù)領(lǐng)域同時發(fā)展，無人機巡檢技術(shù)也由此誕生。目前，我國的多項研究已經(jīng)有無人機巡檢技術(shù)的參與。通過搖桿進行無人機的操控，再輔助以計算機技術(shù)和圖像處理技術(shù)能夠更好地進行相關(guān)測量工作。此外，由于無人機不需要駕駛員和地質(zhì)科研員在飛機上展開相應(yīng)的工作，因此在進行危險測量工作時減少了人員損失。

3.2 靈活飛行，數(shù)據(jù)準確性強

相較于傳統(tǒng)的航拍飛機來說，無人機更加靈活小巧，并且升空的時間較短，不需要專門的跑場就能夠升到空中進行工作。同時隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，快速進步的巡檢操作系統(tǒng)使得無人機搖感技術(shù)的運營成本降低了很多。操作簡單的系統(tǒng)和成本較低的運營，促進了無人機巡檢技術(shù)的進一步使用[6]。在進行無人機巡檢之前，通常需要先規(guī)劃線路，之后無人機根據(jù)規(guī)定好的線路進行自動飛行，體現(xiàn)了其穩(wěn)定性。無人機性能的加強，不僅能進行高強度的航空拍攝，還能夠相應(yīng)的提高穩(wěn)定性和精準度。而且由于不需要駕駛員進行操作，能夠節(jié)省更多的空間進行燃料的添加和儲存，因此相比于普通飛機能夠飛得更遠，運行時間更長。此外，輕便靈活的無人機能夠在瞬間完成100多個點的測量工作，并且能夠不間斷地進行測量，并且無人機技術(shù)和計算機系統(tǒng)的結(jié)合能夠瞬間將采集的數(shù)據(jù)傳到地面[7]。工作人員及時對傳回的數(shù)據(jù)進行處理，從而提高了處理的效率。

3.3 巡視成本低

與傳統(tǒng)人工巡檢的工作模式相比，小型無人機對電力線路進行巡檢能夠提升工作效率，節(jié)省巡視成本。首先，無人機的操作系統(tǒng)較為簡單，所以造價要比普通的航拍飛機便宜許多。其次，無人機只需要駕駛員在地面通過巡檢系統(tǒng)進行操控，因此進一步縮短了駕駛員的上崗時間，相應(yīng)的成本就會減少。再次，無人機制造所用的材料都是新型復(fù)合材料，較為輕便，費用較低，而且后期維修方便。最后，無人機巡檢技術(shù)搭載的處理設(shè)備對配置要求較低，相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理費用也比普通的航拍飛機要少很多[8]。

3.4 巡視更加精準

如今的無人機巡檢技術(shù)所用的無人機搭載的都是高科技設(shè)備。通過應(yīng)用新型的高精度設(shè)備，能夠從多個方向和多個角度拍攝測量點。在拍攝過程中，垂直角度、傾斜角度以及水平角度都能夠輕易的完成。并且無人機體型較小能夠穿越狹小的通道，從多個角度和尺度進行拍攝解決了一部分遮擋物的問題，從而使得測量結(jié)果的精度更高。這些是傳統(tǒng)拍攝技術(shù)無法做到的。因此，從長期使用和巡視工作效率的角度來講，利用無人機進行巡視和傳輸數(shù)據(jù)相較于傳統(tǒng)的人力巡視更具有優(yōu)勢。此外，無人機巡檢技術(shù)是高度集成的，可以與其他系統(tǒng)很好地集成在一起，從而提高其應(yīng)用效果。

3.5 監(jiān)測更有深度

對于巡檢技術(shù)而言，保證監(jiān)測效率是十分重要的一點。如果不能夠在第一時間處理發(fā)生的緊急事件或者狀況，就容易造成不好的社會影響和惡劣的結(jié)果。對比其他手段，無人機巡檢技術(shù)具有監(jiān)測效率高的優(yōu)勢。利用無人機巡檢技術(shù)能夠第一時間有效處理發(fā)生的緊急事件和狀況，提高處理事件的效率和監(jiān)測效率，同時還能改善處理的結(jié)果。

僅監(jiān)視大范圍的對象是不夠的，這樣并不能達到理想的監(jiān)視效果。通過無人機巡檢技術(shù)可以實現(xiàn)小范圍的目標監(jiān)視。同時，在應(yīng)用于電力線路巡檢工程的測量過程中，測量范圍靈活，可以增強控制能力。另外，通過充分利用該技術(shù)，可以將目標區(qū)域的實際情況反映在相應(yīng)的儀器中，擴大監(jiān)視深度，大大提高地圖的直觀程度。

4 無人機在電力線路巡視中的應(yīng)用

4.1 傳輸巡視圖像

無人機技術(shù)有著強大的信息采集和信息處理系統(tǒng)，因此可以在電力線路巡視的工作過程中及時辨別和拍攝圖像，將其傳輸?shù)胶笈_并對數(shù)據(jù)進行應(yīng)用和分析，這樣就實現(xiàn)了圖像的采集和數(shù)據(jù)的應(yīng)用與分析。目前，我國無人機圖像采集和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的能力已經(jīng)較為成熟。但在實際的工作中依然存在部分問題需要解決，如數(shù)據(jù)和圖像采集的清晰度和準確度以及后臺誤差等問題。因此，在以后的工作中需要通過更加完善的管理措施和技術(shù)更新來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效運用。

4.2 降低數(shù)據(jù)采集難度

利用無人機技術(shù)可以大大降低數(shù)據(jù)信息采集的難度。無人機主要是由飛行系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)組成，其中飛行系統(tǒng)主要是為了完成無人機的飛行問題。由于無人機在電力線路工作中主要用于人類無法到達和條件比較艱苦地方，因此當(dāng)其利用飛行技能時，避免了大量的人工作業(yè)，縮短了數(shù)據(jù)采集的時間，最大程度上降低了數(shù)據(jù)采集的難度，為后期相關(guān)數(shù)據(jù)的處理工作提供良好的基礎(chǔ)。

4.3 提高巡視工作安全性

因為無人機雷達反饋系統(tǒng)先進，因此在運行的過程中可以及時檢測到前方的障礙物，并設(shè)計完善的躲避路線，可以盡最大程度降低障礙對無人機技術(shù)的應(yīng)用問題。正是因為無人機躲避障礙技術(shù)的日益完善，使得電力線路的設(shè)計與整理工作有了更多無人機技術(shù)的參與。無人機躲避障礙技術(shù)雖日益完善，但仍存在很多不足，如無人機技術(shù)沒有形成系統(tǒng)的障礙反應(yīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致當(dāng)下躲避障礙依然需要人工設(shè)計線路，并不能真正稱之為自控系統(tǒng)，這也是在以后的設(shè)計工作中需要改進的地方。

利用無人機技術(shù)可以實現(xiàn)電力線路的巡視工作。從電力線路的敷設(shè)與規(guī)劃工作環(huán)境來看，其整體環(huán)境是較為復(fù)雜的。部分地區(qū)氣候條件差，且不適合工作人員的進入，因此利用無人機實現(xiàn)線路的檢測與設(shè)計是非常有必要的。應(yīng)用無人機技術(shù)進行線路的巡視時，主要是利用了無人機獲取信息和分析數(shù)據(jù)的功能。將整條電力系統(tǒng)進行整體規(guī)劃，形成一套完善的電力線路系統(tǒng)，并以此為前提根據(jù)各個線路節(jié)點的情況分析線路的敷設(shè)情況。這樣，不僅在很大程度上解決了工作人員難以到達環(huán)境惡劣的電力線路地區(qū)進行巡視的難題，也使得定期按時巡視成為了可能，降低了線路敷設(shè)與管理的難度。

4.4 縮短巡視時間

電力線路敷設(shè)工作選擇飛行無人機的主要原因是無人機利用飛行技術(shù)可以打破空間的限制，從不同的位置和角度分析和檢測管理線路敷設(shè)情況，收集到的信息更加精準和豐富，可以輔助相關(guān)設(shè)計工作的高質(zhì)量完成。無人機飛行技術(shù)可以提高電力線路敷設(shè)工作的效率。從電力線路的相關(guān)工作來看，影響其效率的主要原因在于實現(xiàn)相關(guān)線路的規(guī)劃與設(shè)計時需要耗費大量的時間和成本。人工檢測的速度是有限的，且只能通過親自測量和分析的方法實現(xiàn)相關(guān)工作，導(dǎo)致工作周期長且數(shù)據(jù)準確性差。而利用無人機高效的飛行能力，可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集與信息處理，直接避免了人工成本的浪費。由此可見，無人機高效的飛行技術(shù)可以在很大程度上提高相關(guān)工作的運行效率，還可以避免不必要的資源浪費。

5 結(jié) 論

與傳統(tǒng)的人工巡視模式相比，利用無人機進行電力線路巡視可以大大提高工作效率，同時降低人工巡視潛在的誤差風(fēng)險。但是從無人機技術(shù)的長遠發(fā)展來看，其依然處于起步階段，在未來的設(shè)計中可以針對電力線路巡視工作進行更加現(xiàn)代化的設(shè)計，以達到高效完成相關(guān)巡視工作的目的。