张 帆，周烨任，邹 娟，彭劲樟

（国网湖北省电力有限公司 黄石供电公司，湖北 黄冈 438000）

0 引 言

近年来，我国电网快速发展，输电线路越来越长，电压等级也越来越高，输电线路经过很多复杂地形地貌区域。传统输电线路巡检方式以人工巡检为主，效率较低，很难进行全方位的巡检[1]。无人机作为国家电网巡线中的一种新型应用，避免了地形对巡检的限制，且费效比低，在输电线路巡检上的运用成为必然[2]。

现有旋翼无人机续航能力差，不能大范围覆盖电网的输电和配电线路。大多数多旋翼无人机都采用锂电池供电，锂电池具有反复使用、低放电率及长寿命的性能优势[3]。不过目前理论上重量为300 g的锂电池只能让500 g的无人机飞行17 min。为弥补现有无人机续航能力不足的问题，本研究提供一种旋翼无人机在空中自主便捷更换电池的平台，实现了无人机电量不足时自主寻找空中充电站进行便捷换电。

1 5G输电线路无人机多源定位智慧换电平台

本研究根据典型无人机组成及巡检功能要求，组织典型结构的布置方式，如通信模块、原有定位模块、加装视觉定位模块以及改装电池模块等，合理设计各部分于无人机本体的布置位置和布置高度等，在进行设计时与无人机本体各硬件的形态与使用空间等要求相匹配。本研究创新点及成果如下。一是搭建了一套基于5G的换电管理系统。二是研究并改进了一款具备长续航能力的旋翼无人机，且能够符合空中智能换电池的要求。……