无人机在丘陵地区输电线路巡检中的应用

潘文斌

摘 要：随着电力输电网络地快速发展与壮大，其运维工作量也成倍增加。为了低降生产一线员工的劳动强度，提高工作效率，使用无人机对输电线路进行巡检是最科学的选择。它能逐步地替代传统人力的部分巡检工作，降低一线员工的劳动强度，但无法完全替代传统人力的巡检。为了更好的让无人机完成丘陵山区地段的巡检工作，下面就分析在该地形使用无人机以及无人机巡检应注意问题进行分析。

关键词：无人机；丘陵区；电网线路巡检

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.226

0 引言

“UAV”就是通常所说的无人驾驶飞机，简称无人机。按空机质量可分为中型无人直升机和小型无人直升机。中型无人直升机指空机质量达到大于7kg且不大于116kg的无人直升机，中型无人直升机适用于数据链范围内架空输电线路的巡检作业；小型无人直升机指空机质量小于7kg的无人直升人机，一般指电动多旋翼无人机。小型无人直升机通常适用于视距内范围架空输电线路正常巡检、故障巡检和特殊巡检等。

1 无人机在丘陵地区的应用

1.1 无人机在正常巡视中的优势

丘陵地区输电线路所经的地形起伏比较大，存在一些比较大的档距，如一座山丘就只有一基杆塔，用传统人工途步对其正常巡视，爬不了几座山头人工体能就明显的下降，难以支撑。遇到偏远无人区，且车辆无法直接到达的杆塔段，直线距离只有3公里，用人工沿着崎岖小道步行需3小时方可抵达第一基杆塔，待完成巡视任务返回到车辆上，共需耗时7个多小时。采用人工巡视是既费时又耗力，工作效率极其低下。若采用无人机进行巡视，1小时内就可完成巡视工作。无人机又可升空或旋停空中，对输电线路导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础、附属设施、线路通道等进行抵近地多方位巡检。再在无人机上挂载一些有关的设备，可同步完成对输电线路带电检测及拍照或视频摄像等，更好的提升巡视效果。

1.2 无人机在输电线路故障中的优势。

当线路上发生故障时，无人机可根据输电线路故障测距范围，选择适用机型，合理规划航线并开展故障点查找。查找时应先在测距区段内检查设备和线路通道异常情况；若未发现故障点，再扩大巡检范围，直至查找到故障位置。并且对故障情况进行多方位、多角度的拍照或摄像。与人工相比能在较短时间内发现线路具体故障位置并能更快更准确的确定故障原因。

1.3 无人机在输电线路防灾减灾中的优势

防山火巡检、施工外力破坏巡检、爆雨山洪后山体溜坡巡检、线路覆冰后巡检等。当输电线路通道上发生山火时，按原来的人工现场管控，一组人员只能管控一个火点。遇上山火面积较大时，现场人工管控距离山火较近，这就威胁着现场管控人员的人身安全。若采用无人机方式，人员可在山火较远处操控无人机，在空中对火场进行立体的监视，并将现场画面即时传回管理系统。管理人员针对现场的火情，采取措施，确保电网线路的安全。再如爆雨山洪后山体塌方溜坡时对线路的特殊巡检，这时期一线人员对输电线路进行巡视是很危险的。不但无法到现场巡视，无法知道现场的受灾情况，还容易在地质灾害中造成巡视人员伤亡。这时无人机就能派上大用场了，不但能对现场进行灾后空中特殊巡视，还能通过机上挂载的设备将现场受灾图像及时传送到抢险救灾指挥部。使指挥部在第一时间掌握现场受灾情况，并根据受灾图像进行分析，及时制订出抢险救灾方案和抢修技术措施。切实做到在大灾中把损失降到最低，同时还保证电网供电的可靠性。切实做到在大灾中保人身安全、保电网安全、保设备安全。

1.4 无人机的红外线检测技术

现阶段所使用的红外线设备中，没有一种设备有变焦功能，其测量也是有距离范围的，那么现在红外线设备没有办法对这种远距离的线路进行检测。在这种情况下，就可以使用无人机技术，让无人机机载红外线，飞抵线路位置，对其近距离的红外线巡检，避免了故障的发生，提高了整体的工作效率。

2 丘陵山区线路对无人机巡检的影响

2.1 地形环境

丘陵地区输电设备通常都是建在丘陵之上，虽然不是崇山峻岭那么高，但车辆基本上到达不了目的地，再加上有丘陵遮蔽，那么对控制信号的影响是非常大的，基本不能进行远程对无人机的控制，因此使用无人机对电网线路进行巡视就很难完成。

2.2 微气象区

丘陵地区天气变化情况很复杂，其变化范围也非常大，因此使用无人机进行电网线路巡检过程中，通常一条线路要经过很多复杂的天气，比如在检查这段线路中是多雾区域，而下一段则是地形升高区，或者是峡谷风道区域，在这些比较特殊的地段中，其会遇到大风、低温和大雨，环境非常复杂，如果没有针对性的对这些问题进行分析和研究，那么无人机在进行巡检过程中，就有可能发生故障和坠机的情况，也就是让无人机进行多段线路巡检是不能完成的。

2.3 气温

丘陵地区的温度比平原气温基本要低一些，经过长时间的检测发现，在4摄氏度以下，无人机使用的里锂电磁池，其电解液就会变得黏稠，严重时候还会发生凝固问题，那么锂电池中的盐活动不会自由，会受到很大的限制，因此其放电能力就会下降，长时间在低温状态下工作，其放电和充电都会受到影响。

2.4 电池容量

当前无人机的电池容量都较小，造成无人机滞空时间较短，使无人机巡检的效率大打折扣，难以顺利完成丘陵地区的巡检工作。

3 注意的事项

（1）在无人机使用操作培训工作中，人员熟练掌握技术显得非常重要，在培训后要考核通过，持证上岗。

（2）在使用无人机巡检之前，要对巡检线路的实际环境进行勘察，航线规划应避开军事禁区、军事管理区、空中危险区和空中限制区，远离人口稠密区、重要建筑和设施、通讯阻隔区、无线电干扰区、大风或切变风多发区，尽量避免跨越高速公路和铁路飞行。

（3）现场是否有电磁信号，或者是否存在电磁环境影响对无人机的控制等。同时还要观察上空是否有障碍物，对飞行的线路产生威胁，避免发生坠机危险的可能。只有在飞行之前，制定出合理的无人机巡检方案。

4 总结

现阶段，无人机的技术从初步探索阶段已经到了实际应用阶段，但是还存在多方面的制约，随着科学技术的不断发展，无人机在电力线路巡检中的应用，将越来越广泛，作用将越来越大，工作效率越来越高。作用会越来越重要，而整体巡检质量也会更上一个新台阶。endprint