宋青龙 冯超

国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司输电运检中心 黑龙江大庆 163458

随着我国大量各电压等级输电线路的建设及投运，线路距离不断增长的现状与运检人员不足之间的矛盾日益突出，对输电线路的现行运行维护方式带来了巨大挑战。传统的人工巡视主要是依靠巡视人员目测观察，依托各种检测工具（如望远镜、红外测温仪）沿输电线路行走，用肉眼或望远镜对辖区内的输电线路进行观测。这种工作方式存在巡检效率低、精度不高、可靠性差等问题。

1 无人机技术与电力巡检

2016 年到2020 年中国的基础性电力网络建设取得了突飞猛进的成果，至今年年底我国输电线路的总长度可达一百六十万公里以上，据有关专家估计在今后的一段时间内这个数据仍然会持续性增长。在这种情况下电力网络线路的巡视和检查工作必然愈发繁琐，传统的巡检方式在今天已稍有不足，而利用无人机进行电力巡检可谓是势在必行。就目前来看，我国部分省份已经开始了无人机巡检体系的建设，从硬件设备到配套制度都在不断完善，以无人机作为巡查主力的新模式正在逐渐成型[1]。

由于发展时间短等原因，我国的无人机电力巡检团队仍然面临人员不足、设备短缺的问题，整体应用效果比较有限，难以真正为输电线路巡检提供支撑性服务。进入二十一世纪以后，知识经济开始崭露头角、信息化技术革命越来越受到人们的关注，一场智能化、集成化的技术变更已然到来，而无人机技术正是其中最具代表性的一种新技术，它的出现让许多行业的生产方式发生了巨大的改变。无人机技术与电力巡检的结合，能够从根本上推动电网输电线路巡检工作从人工巡检到智能巡检的过渡和发展，而信息化技术的加入与融合，更是让无人机巡检如虎添翼，这对于电力巡检工作而言，必将是一场无可忽视的重构式变革。

2 常见的无人机输电线路基础巡线技术

2.1 多角度多光谱成像

AMTIS（机载多角度多光谱成像系统）的硬件功能可以有效得到自可见光至热红外共3 个波段的9 个角度相应图像，其属于当今唯一能够得到多角度热红外图像的主要设施。经由拼接和采集图像，对线路走廊三维地形、线路和物体距离图、线下横纵剖面图以及正射影像图等进行查看，从而定位地理，对走廊实际状况加以监视，并且精准定位危险点以及各距离的量测。

2.2 激光雷达技术

当前，在电力系统中输电线路通道巡检过程中所使用的无人机，通过激光雷达系统的巡线采集和电力沿线的激光点云处理，能够真实的反应出输电线路的沿线地表形态和地形地貌，技术人员通过无人机激光雷达技术所回传的参数数据，进行相关地表环境建模到实际情况的立体呈现，使其能够了解输电线路设备设施的运行情况和结构信息，并准确的发现输电线路设备运行状态的异常情况和安全隐患，及时的采取相应的处理措施，避免输电线路受到走廊中障碍物的影响发生故障跳闸等危险。而且目前电力系统当中输电线路通道巡检所应用的无人机激光雷达技术能够实现防止泄漏资产的有效管理，并与智能电网进行技术链接，实现电力系统输电线路运行稳定性和安全性的双提升。这一技术最早的研究是在上个世纪90 年代中后期，其主要的原理在于利用GPS 定位与激光测距技术的搭配使用，可以实现快速、精确的对地面物体进行高精度三维坐标的测量和获取，其具有更加精准的测量水平，同时对于地物坐标的获取也更加快速，很多测绘行业都选择使用机载激光雷达扫描技术进行地面地形地貌的扫描和勘测。在电力系统的输电线路巡检工作中，利用机载激光雷达扫描技术对输电线路沿线的地形和空间环境进行数据的参数采集并回传后，使其形成三维的空间立体结构，其主要的应用原理在于激光雷达技术能够针对地形当中的附着物进行全方位的物体反射强度信息的获取，并从激光点云数据中去除掉地物回波点，提取数字高程模型，进而形成三维立体模型，让技术人员能够通过这些参数数据所建立的三维立体模型，掌握输电线路通道的实际环境情况和空间的关系，借此来判断输电线路的实际运行状态[2]。

2.3 电子光学

因为在架空输电线路的瓷质绝缘子串当中，所有的绝缘子电压并没有均匀分布，其中与导线距离最接近的绝缘子拥有最高电压。在一串绝缘子当中，在出现零值绝缘子的时候，电压其将会沿着绝缘子表面对应重新进行分布，而此时与导线距离最近的绝缘子相应电压会提升，从而使表面局部放电整体强度有所增加。此时结合其放电生成的光辐射自身强度，便能够得到绝缘子串自身的绝缘性能。

3 无人机在输电线路巡线方面的主要应用途径

优化无人机巡检路径。目前无人机巡视主要采用高性能锂电池作为动力来源，由于锂电池容量有限且受限于无人机载荷，导致多旋翼无人机续航时间较短，必须合理规划巡检路线，避免无效飞行。为提高无人机巡检的效率和安全性，必须制定出科学合理的拍摄飞行路径和拍摄方法，在满足安全飞行的条件下可以遍历所有巡检点且飞行路程最短的路径。结合大量实践检验、科学验证与分析，将无人机杆塔巡检路径规划等效为不回到起点的TSP 问题来，选用穷举法来进行路径规划，结合实际情况将所有可行的路径都计算出来，然后比较得出最优路径。

4 结语

无人机技术与电力巡检工作的结合，从根本上提升了电力系统信息化管理的质量。在今后的发展中，我们必须要对电力作业信息化管理流程进行调整，使之更具有合理性、科学性，在无人机进行电力巡检的过程中必须要全程遵守作业流程的有关要求，避免不必要的问题[3]。