“十二五”期間，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)歷了高速發(fā)展的階段，規(guī)模已躍居世界首位。目前我國(guó)已經(jīng)建成了六大跨省區(qū)的電網(wǎng)，分別是南方、西北、華東、華中、華北和東北這六大電網(wǎng)，輸電線路總長(zhǎng)度超過了115萬千米，500kV及以上的輸電線路已成為各區(qū)電網(wǎng)輸電主力。但隨著線路里程不斷增加，人均運(yùn)維長(zhǎng)度逐年增加，現(xiàn)有巡檢方式效率低。因此無人機(jī)電力巡檢將成無人機(jī)未來重點(diǎn)發(fā)展方向。

1、無人機(jī)在架空輸電線路巡檢作業(yè)中應(yīng)用的必要性

目前我國(guó)已經(jīng)建成了六大跨省區(qū)的電網(wǎng)，分別是南方、西北、華東、華中、華北和東北這六大電網(wǎng)，主要以500kV及以上的交直流輸電線路為主。我國(guó)的國(guó)土幅員遼闊，地形也相對(duì)復(fù)雜，丘陵較多、平原較少，加上氣象條件的復(fù)雜多變，給跨區(qū)電網(wǎng)和超高壓輸電線路工程的運(yùn)行帶來一定難度，簡(jiǎn)靠常規(guī)的運(yùn)行方式很難滿足電力運(yùn)行的要求。

近年來，隨著航空、遙感、以及信息處理等技術(shù)的快速發(fā)展，電力行業(yè)積極開展線路施工及運(yùn)維檢修新技術(shù)研究，其中無人機(jī)在線路架設(shè)牽引及線路巡檢上方式靈活、成本低，不僅能夠發(fā)現(xiàn)桿塔異物、絕緣子破損、防震錘滑移、線夾偏移等缺陷，還能夠發(fā)現(xiàn)金具銹蝕、開口銷與螺栓螺帽缺失、查找閃絡(luò)故障點(diǎn)等人工巡檢難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，可與直升機(jī)和人工巡檢方式協(xié)同配合，成為線路運(yùn)檢技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。

無人機(jī)架線作業(yè)

2 、傳統(tǒng)巡檢存在的問題

架空輸電線路巡檢的主要方式為人工沿線路步行或借助交通工具，使用望遠(yuǎn)鏡和紅外熱像儀等對(duì)線路設(shè)備和通道環(huán)境進(jìn)行近距巡視和檢測(cè)。隨著線路里程不斷增加，人均運(yùn)維長(zhǎng)度逐年增加，現(xiàn)有巡檢方式效率低，特別是在高山、沼澤等復(fù)雜地形以及雨雪冰凍和地震等災(zāi)害條件下人員難以到達(dá)，難以發(fā)現(xiàn)桿塔上部設(shè)備缺陷等缺點(diǎn)顯得更為突出。傳統(tǒng)巡線存在的主要以下問題：

a) 巡線距離長(zhǎng)、工作量大、步行巡線效率非常緩慢，無法提高巡線效率

b) 遇到冰雪水災(zāi)、地震、滑坡等自然災(zāi)害天氣時(shí)，巡線工作將無法開展。

c)山區(qū)巡線具有高風(fēng)險(xiǎn)性，時(shí)刻威脅巡線人員生命安全。在山區(qū)林區(qū)有毒生物越來越多，特別是夏季的“蜱蟲“一旦被咬將危及性命，威脅最大的是那些看不見的陷阱和捕獸夾。

常規(guī)巡線

3、 無人機(jī)取而代之的優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)迅速、載荷豐富、任務(wù)用途廣泛、起飛降落對(duì)環(huán)境的要求低、自主飛行。無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)：

第一：無人機(jī)巡線提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率，使許多工作能在完全帶電的環(huán)境下迅速完成，確保了用電安全。據(jù)相關(guān)信息表明：無人機(jī)巡線比人工巡線效率高出40陪。

第二: 采用無人機(jī)進(jìn)行常規(guī)輸電線路巡查，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，與有人直升機(jī)巡線相比，可提高巡線作業(yè)人員的安全性，并且降低了成本。

第三：無人機(jī)具有巡線速度快、應(yīng)急瞬速的特點(diǎn)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)提供信息，避免了線路事故停電，挽回了高額的停電費(fèi)用損失

無人機(jī)進(jìn)行帶電清障作業(yè)

4、無人機(jī)應(yīng)用于電力巡線的具體解決方案

無人機(jī)巡檢系統(tǒng)指利用無人機(jī)搭載可見光、紅外等檢測(cè)設(shè)備，完成架空輸電線路巡檢任務(wù)的作業(yè)系統(tǒng)。

無人機(jī)巡檢系統(tǒng)一般由無人機(jī)分系統(tǒng)、任務(wù)載荷分系統(tǒng)和綜合保障分系統(tǒng)組成。無人機(jī)分系統(tǒng)指由無人駕駛航空器、地面站和通訊系統(tǒng)組成，通過遙控指令完成飛行任務(wù)的無人飛機(jī)系統(tǒng)。任務(wù)載荷分系統(tǒng)指為完成檢測(cè)、采集和記錄架空輸電線路信息等特定任務(wù)功能的系統(tǒng)，一般包括光電吊艙、云臺(tái)、相機(jī)、紅外熱像儀和地面顯控單元等設(shè)備或裝置。綜合保障分系統(tǒng)指保障無人機(jī)巡檢系統(tǒng)正常工作的設(shè)備及工具的集合，一般包括供電設(shè)備、動(dòng)力供給(燃料或動(dòng)力電池)、專用工具、備品備件和儲(chǔ)運(yùn)車輛等。

無人機(jī)巡檢系統(tǒng)包括無人直升機(jī)（按結(jié)構(gòu)形式，一般分為單旋翼帶尾漿式和多旋翼式）巡檢系統(tǒng)和固定翼無人機(jī)巡檢系統(tǒng)。固定翼無人機(jī)電力巡檢典型作業(yè)任務(wù)規(guī)劃。以線路通道巡檢為主，解決如周邊物體對(duì)線路的威脅評(píng)估，地質(zhì)環(huán)境變化，植物生長(zhǎng)，線路上大尺度物體檢查如風(fēng)箏、鳥巢等；小型中型旋翼機(jī)主要任務(wù)是塔體的精細(xì)巡檢，其中小型多旋翼主要用于運(yùn)輸車輛3km以內(nèi)的單塔和多塔巡檢，一般一次巡檢1-2塔；中型直升機(jī)用于運(yùn)輸車輛10km以內(nèi)的多塔巡檢，基本處于盲飛階段。

無人機(jī)現(xiàn)代巡線圖示

巡線的具體步驟為：首先無人直升機(jī)根據(jù)巡檢事前編好的電塔GPS坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)飛行巡檢，巡檢內(nèi)容包括跳線（有無斷股）、桿塔（有無鳥窩、損壞、變形、緊固金具松脫金具被盜）、絕緣子（有無閃落跡象、破損、污穢、異物懸掛）、防震錘（有無變形、存在異物）、線夾（有無松脫）、導(dǎo)線（有無斷股、異物懸掛）、地面環(huán)境（有無在規(guī)定范圍建筑房屋和超范圍生長(zhǎng)的植物）等內(nèi)容；其次：無人機(jī)執(zhí)行巡檢監(jiān)控，并實(shí)時(shí)同步傳輸?shù)降孛婀ぷ魅藛T。最后：無人機(jī)完成巡檢任務(wù)后，地面工作人員根據(jù)巡檢內(nèi)容信息判斷巡檢結(jié)果，并根據(jù)具體情況制定相應(yīng)的解決措施。

5、無人機(jī)巡檢的意義

采用無人機(jī)在日常巡檢工作中做好對(duì)輸電線路的巡視和維護(hù)工作，具有非常重要的意義。

第一：有利于電力部門制定有針對(duì)性的維護(hù)措施，加大線路運(yùn)維工作力度，確保重要輸電線路安全運(yùn)行。

第二：有利于加大強(qiáng)降雨后重點(diǎn)區(qū)段的特巡力度，增加大負(fù)荷運(yùn)行下設(shè)備檢測(cè)次數(shù)。

第三：有利于定期對(duì)線路通道內(nèi)樹木、違章建筑等情況進(jìn)行重點(diǎn)排查、清理，確保輸電通道安全。

由此可見，隨著航空、遙感、以及信息處理等技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)巡檢因其方式靈活、成本低，不僅能夠發(fā)現(xiàn)桿塔異物、絕緣子破損、防震錘滑移、線夾偏移等缺陷，還能夠發(fā)現(xiàn)金具銹蝕、開口銷與螺栓螺帽缺失、查找閃絡(luò)故障點(diǎn)等人工巡檢難以發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，將成為線路運(yùn)檢技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。