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无人机在电力线路巡检的应用

摘要：本文就目前我国无人机在电力巡检领域中的应用及前景进行了简要阐

述，引出了无人机电力巡检的发展、优势、技术、规模、前景，探讨了我国无人

机在电力巡检领域中的应用及前景。

关键词：无人机；电力巡检；应用；发展

0引言

随着国民经济的飞速发展，人们对美好生活的向往和能源全球化进程的不断

推进，输电线路规模不断扩大，对输电线路运行维护的要求不断提高，传统的电

力巡检方式已不能满足电力巡检信息化管理的要求。无人机作为可以在空中灵活

移动的平台，可以搭载不同的载荷设备，具有操控简单、快捷高效、易于网络化

协调巡检、维护费用成本低等优点。无人机电力巡检还具有高效、精细、快捷等

优势，特别适用于对山区、丘陵等复杂地形地貌环境的电力线路进行巡检。无人

机技术的应用有利于提升输电线路巡检工作效率和电力巡检的信息化管理水平。

1无人机技术简介

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操控的无人驾驶航空器

的简称（UAV），无人机、控制站、通信系统和设备保障系统共同构成了无人机

系统[3]。

（1）无人机。为满足工业控制的要求，无人机需要具备以下特点：首先，

为保证无人机在空中飞行稳定，可以适应不同的工况，其外形设计需要合理；其

次，具备足够的载荷能力，以保证能够搭载信息采集系统和不同的任务设备；第

三，可以完成特定的工作任务，如电力线路巡检、清障作业、架线作业、自主巡

检等；最后，具备远程无线图传和定位功能等。

（2）控制站（GCS）。控制站是无人机系统的重要组成部分，为无人机操控

人员提供人机接口和工作环境等。主要负责无人机的航线规划、起飞与降落、任

务执行与管理、信息采集、控制计算和紧急情况处理等。

（3）通信系统。通信系统起到连接无人机和控制站的桥梁作用，实现两者

之间控制信息、任务载荷信息、无人机状态信息、图像视频等数据信息的传输。

（4）设备保障系统。主要为无人机正常作业提供必要的技术支持和安全保

障，满足无人机野外作业时需要的电力、油类等需求，实现转场作业的要求。

2电力巡检无人机技术

用于电力巡检的无人机有飞控系统、动力系统和巡检系统这三大核心技术。

飞控系统是飞行管理与控制系统的简称，可看作无人机的“大脑”，对无人

机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性

能起决定性的作用。

动力系统为无人机提供动力支持，直接影响无人机的续航时间。

无人机巡航系统则指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备，完成架空输

电线路巡检任务的作业系统，包括无人机分系统（通过遥控指令完成飞行任务的

无人机系统）、任务载荷系统（完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定

任务功能的系统）、综合保障系统（保障无人机巡检系统正常工作的设备和工具

的集合）。

用于电力巡检的无人机技术要求主要包括适用性、稳定性、安全性要求，目

前优秀的无人机企业基本已经研制出满足各技术要求的无人机，技术不断成熟，

将进一步推动成本下降和无人机应用的全面商业化复制推广。

在政策层面，推动电力巡检无人机行业发展的政策或规定性文件主要分为四

类推动高端装备制造业、航空装备制造业、无人机行业发展的政策：无人机行业

监管的相关政策；电力巡检监管方或主管方的政策；电力巡检需求方的相关规范

性或指导性文件，助电力巡检无人机走上标准化生产与推广的正轨。

3电力巡检作业流程

为提高无人机电力巡检的作业效率和安全性，同时方便对电力作业的信息化

管理，保证电力巡检作业质量，制定合理规范的无人机巡检作业流程，作业人员

进行巡检作业时通过移动终端将作业过程传输到电网调度中心。

4无人机巡检的优势

无人机在执行电力巡检工作时，有三步工作流程，无人机的主要功能是替代

工作人员完成脏累差的信息采集工作——替代工作人员到“需要的地方”（预先

设定好的GPS坐标点）去采集“需要的信息”（如故障点），无人机可以围绕目

标进行360度零死角全方位拍摄，快速、准确地传达给地面工作人员，供他们作

分析、判断、制定解决方案，减少工作人员劳动强度，提高电力巡检工作效率和

安全性。

无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检。

5无人机巡检行业规模

2011-2015年以来，国家电网公司投资额基本呈逐年上升趋势，五年复合增

长率达10.6%。其中，2015年国家电网投资达4521