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架空线路无人机巡线技术分析

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摘要:文章先对无人机巡线技术的分类和特点进行了论述，然后对国内外无人机技术现状作了研究，并对无人机巡线技术进行了详细探究，希望通过研究，可以为架空线路无人机巡线技术方面提供一定的参考。

关键词：架空线路；无人机；巡线技术

引言

架空线路指的是架空明线，通常是以地面作为主要覆盖点，通过绝缘子把输电导线在杆塔上进行固定，以达到对电能进行传输的目的。结合铺设范围与沿线地形因素分析，巡线工作具有比较大困难，特别是占据着极多土地面积，极易影响到周围环境。作为排查故障问题的巡线工作，能够对线路情况及时进行了解，并妥善进行处理，从而达到提升工作效率的目的，在对巡线工作人员安全进行保障的同时，减少了成本，降低了劳动强度，结合无人机巡线技术予以实现。

1无人机巡线技术的分类和特点

我国架空线路范围广泛，穿越地形地貌复杂，工作人员想要了解线路运行情况，就需大量人力、物力，传统巡线方法是人工巡线，通过人工定期进行巡线。此种手段不但费时费力，而且工作效率极低，有的复杂路段根本不能巡检。而无人机出现以后，就很好的解决了此问题，无人机不但速度快、安全性高，而且还不受地形地貌的限制，吸引很多科研人员，他们通过利用无人机进行巡线工作，不但提升了效率，还节约了时间，降低了成本，也不会出现伤亡事件。

1.1小型旋翼无人机

此种机型重量小、结构简单，与固定翼无人机所不同的是此种无人机能够在中途悬停，但是飞速慢、续航时间短，因此，只能在短距离巡线任务中进行使用，通过对故障路段细节进行观察。此种无人机最大的缺点是载重小，受风力影响大，无法承受三级以上的风力。小型旋翼无人机中四旋翼无人机是当前应用最为广泛的。

1.2无线固定翼无人机

巡线无人机可以分成三种类型，其中，固定翼无人机是飞行最快的一种类型，时速达100～200千米，且续航能力非常强，因此，适合长距离的架空巡线。它位于架空线路的正上方，中途无法悬停，可以结合实际的巡线情况，对线路进行调整，此外，还能对速度和高度进行调节，从而达到最佳的巡检效果。

1.3无人直升机

这是一种综合了小型旋翼无人机和无线固定翼无人机的特点，速度快，但与无线固定翼无人机相比，速度在每小时100km内，续航时间比较短，无法长距离进行巡线工作，所不同的是载重非常大，巡检效果好，价格高。在对故障细节检测和中、短距离的架空巡线中应用比较广泛。

1.4组合无人机巡线

不同无人机有着不一样的优点和缺点，因此，在进行巡线的过程中，往往会结合两种无人机进行巡线工作。一是通过固定翼无人机与无人直升机两种机型进行结合，二是通过固定翼无人机与小型旋翼机结合。这样的搭配，能够发挥出巡检的最好效果，从而使巡线结果变得更精确。

2国内外无人机巡线技术现状分析

无人机巡线技术是一种新兴的技术，结合多种高端领域知识，实现过程比较复杂。当前，发达国家使用无人机巡线技术比较多。其中，最早投入使用的是无人直升机，这是由于无人直升机既能够在中途悬停，速度又是适中的。我国应用最为广泛的是四旋翼无人机。下面，对各个国家对无人机巡线使用现状进行了详细的探究。

澳大利亚：澳大利亚科研组织对无人直升机的研发，目前已研发出通过燃气轮机提供动力的无人机，最大特点是通过振动等干扰将架空巡线影响降到最低，从而有效提升了巡线效率。由于费用昂贵，应用不多，所以还要不断的进行改造。

日本：日本某公司研究了自动检测线路故障的无人机，能够对雷击、裂缝等故障进行检测，还能够不断增加检测到的故障类型。此种无人机缺点是不精准，所检测的故障也可能是假象。当前，研究人员仍在不断研究，希望能够测定出更为准确的故障类型。

西班牙：西班牙研发了自动对无人机相对于参照物位置和速度进行测量，这对无人机具体走哪条线路、以什么速度巡线起到一定的决定性作用。还研发出了怎样使架空巡线无人机能够安全落地的策略，即使在燃油不多的情况下，无人机也可以安全降落。

英国：英国提出一种新型垂直起降式无人机。其特点是可以在线路上获取电能，无需其他能源予以支撑，另外一个功能是降低了风力对巡线造成的影响。但是，垂直起降式无人机灵活度不高，对于一些复杂路段，无法完成勘测。

中国：在湖南、广西等地，应用最多的是四旋翼无人机，这种无人机属于小型旋翼机，能够定点进行起飞和降落，还实现了空中悬停，而且容易控制、价格合理，是当前应用最为广泛的无人机。其导航系统由导航控制板、小型GPS接收机和电子罗盘三部分组合而成的。

3架空线路无人机巡线技术

3.1线路故障探测技术

（1）可见光探测，即视觉探测。需通过无人机与相机拍摄图片和视频进行搭载，然后实时传输到地面，并通过检测人员结合无人机拍摄图片和视频，对线路是否有隐患和故障进行判断。例如，导线断裂