输电线路无人机单塔精细巡视方法研究.docxVIP

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输电线路无人机单塔精细巡视方法研究

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摘要：随着经济发展和综合国力的不断提升，我国互联大电网的建设得到了较快的发展，并逐渐完善起来，线路总长度和电量输送容量都在逐年增长，因此确保输电线路的正常运行成为电力巡检的重点工作。为确保线路可靠运行，巡视人员应对运行过程中存在的隐患及时进行排查，同时确保线路无损伤可靠运营。由于四旋翼无人机具有携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、自主飞行等优点，在输电线路巡视中广泛应用。但是，由于不同飞控手拍照习惯、飞行路径不同，导致在电脑上查找缺陷时不便，为保证无人机的巡视质量，提高巡视效率，本文总结出一种单塔精细巡视发方法，能够有效提高无人机的巡视水平。

关键词：输电线路；无人机；单塔精细巡视；方法

引言

随着社会的发展，我国电力行业的发展也空前提高，电网规模的日益扩大，使得巡线工作量快速增加。多旋翼无人机应用于输电线路巡视，可极大地降低线路人员的工作量，但同时对线路人员的水平提出了更高的要求。在本文中，笔者将概述一下无人机相对人工巡视的优势，之后对输电线路无人机单塔精细巡视进行了探讨。这对于实现标准巡检，提高巡检效率具有一定的指导意义。

1无人机分类及其应用特点

目前,应用于输电线路巡检的无人机机型主要有固定翼无人机、无人直升机以及多悬翼无人机。固定翼无人机荷载大,飞行速度快,续航时间长,但是不能进行悬停,该机型一般用于输电线路走廊的整体普查,及时发现线路走廊内违章建筑和高大树木,以及用于灾后应急评估,可为救灾抢险提供第一手的现场资料。无人机直升机能够定点起飞和降落,并且可以进行空中悬停,但是速度不如固定翼无人机,续航时间较短,不适合长距离巡线,而且成本较高,飞行操作较为困难。

多旋翼无人机飞行机动灵活、操作简单、悬停稳定性高,抵御阵风能力强,可以对线路杆塔、绝缘子串、金具等设备进行图像信息采集,取得图像或视频供技术人员进行分析,也可在线路大型检修作业前进行勘测,提前检查设备状况,便于检修方案的制定。多悬翼无人飞行器所能完成的输电线路巡检工作可以归纳为五大类:杆塔类、导地线类、绝缘子类、金具类和通道类。杆塔类主要包括塔材塔身严重变形、破损和倾倒,杆塔存在异物,塔材缺失、标志牌丢失等;导地线类包括变形断股、放电烧伤痕迹、压接管过热、有异物等;绝缘子类包括玻璃绝缘子自爆、合成绝缘子闪络痕迹、电流烧伤、污损、破损倾斜;金具类包括各线夹、均压环、间隔棒、防振锤破损、缺损、变形跑位等;通道类包括通道是否存在超高树木、新建建筑以及其他危险因素。

2无人机巡视的优势及存在的问题

2.1优势

无人机巡视，是利用无线电遥控设备进行控制的不载人的飞行器，将地理信息、电力电子、图像识别等融合起来，由导航系统、动力系统、数据系统等组成。无人机简单小巧，成本较低，而且容易控制，已经在多个领域得到了较为广泛的应用，在输电线路巡视方面更是应用效果显著。（1）可以大大提高工作效率。无人机操作方便，随时可以起飞，并且不容易受到外界因素的干扰。巡视质量高。（2）无人机的智能化、机械水平较高，能够适应多种复杂地形的巡视工作，安全性较高。（3）无人机可以自由停歇或者起飞，巡视距离远，可有效弥补人力巡视的不足。

2.2存在的问题

无人机不受地理环境及高度的限制，在其下部搭载图像采集及传输系统，可以轻松实现对杆塔的全方位、无死角巡视，并留存照片及录像等客观资料，方便后续对杆塔环境进行查看。目前，作业人员对于无人机操控具有一定经验，但在输电线路单塔精细巡视方面，一般是在发生跳闸事故，作业人员对某处位置进行怀疑后，才利用无人机进行确认，在将输电线路无人机单塔精细巡检作为正常巡视方面，还没有形成固定的作业方式，作业人员操作还具有盲目性。因此，需要一种输电线路无人机单塔精细巡视方法，可以达到使无人机巡视替代人工巡视的效果，在确保巡检资料有效性的同时，也可以确保实现全方位巡视。

3无人机巡检业务分析

3.1日常巡视

（1)220kV及以上线路,除人口活动密集区、禁飞区等不适合直升机作业区域外,应开展直升机日常巡视,单次作业应开展可见光巡视和红外测温工作,用于发现线路较为明显的缺陷和外部隐患。（2)直升机不适合作业区域仍以人工巡视为主,并利用多旋翼无人机替代人工登塔进行精细化检查(禁飞区等不适合作业区域除外)。若人工地面巡视和机巡作业过程中,杆塔局部存在巡视盲区时,应按周期及时安排登塔巡视。部分位于河网、山坡等人员难以接近的杆塔,以多旋翼无人机开展精细化巡视为主,人工巡视为辅。（3)35～110kV线路,由于杆塔高度较低和档距较小,一般采取以多旋翼无人机开展精细化巡视为主,人工巡视为辅。（4)人工巡视每年至少一次,主要巡视通