无人机检查技术与传统人工检查方法相结合

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一，引言

近年来，无人机设备技术已应用于城市轨道交通、油田化工、建筑设计等行业，在供电服务行业，特别是架空传输线路中，也开始引进大量无人机技术设备检查技能。自2001年以来，中国网络集团一直在努力探索"直升机、无人机、人工检查"到2016年，无人机飞行检查已全面普及和应用。无人机空中检查彻底改变了我国传统架空输电线路运维效率低下、管理人员技术匮乏的现状，使检查工作更加快捷，大大降低了工作人员的生活成本，为供电基础建设增添了新的活力。

二、无人机在架空输电线路中的应用概述

(一)架空输电线路概述

在电力设备中，包括地下光缆线路和架空输电线缆，架空输电线缆采用架空绝缘线体和架空绝缘线架放在地面上的电力管道。与传统地下水运输电缆相比，架空传输线路具有施工周期短、施工成本低、维护方便等优点，构成了城市电力运输的重要电力运输形式。并定期对架空输电线路进行维护检查，有效避免线路故障，尽量减少相关事件的发生，确保系统正常顺利工作。架空输电线路的后期维护，特别是在检查过程中，受地形等因素的影响，难以进行检查管理。面对巨大的线路检查工作，南京供电公司输电部结构性缺人现象十分严重，人员缺口巨大。同时，由于日常人工检查管理和服务质量，严重依赖于日常检查人员的高度责任感，日常检查管理的到位率无法提高。为解决检查人数不足、检查到位率降低的技术问题，南京供电公司输电室自2014年起对无人机立体检查进行了了无人机立体检查。无人机检查技术与传统人工检查方法相结合，有效解决了传统人工检查的技术问题，为输电线路立体检查提出了更有效的手段。无人机可以解决交通道路不便，在森林、丘陵、河网、污秽地区、超高杆塔等地区输电线路经常出现盲区和技术问题，也可以发现人工地面检查人员找不到技术问题，帮助提高检查质量和效果，降低输电线路运行维护成本，保护地面检查人员的生命安全。此外，无人机还可以快速到达故障现场，第一时间感知现场故障情况，准确定位故障现场，为事故抢修和重大保电工作提供科技保障。

(二)无人机技术概述

无人机设备是指在飞机运行过程中不需要驾驶员在机舱内完成驾驶任务的飞机，主要采用遥控或自动驾驶技术完成相应任务，一般包括遥控直升机设备和四旋翼以上无人机飞行设备，通常用于交通巡逻无人机设备，主要指小型无人直升机。为了实现上海国家电网架空线路的综合检查任务，无人机采用了配备高速像素模块、红紫外图像传感器模块、特高频传感器等综合检查模块技术特点的设备，实现了配电网架空输电线路化。

3、架空输电线路检查中无人机分析

(1)无人机综合巡检平台建设

为打造无人机综合巡检平台，需要对架空输电线路巡检中使用的直升机进行选型。在上海嘉定某电力公司的线路检查中，改变了以往使用轴距超过600米的大中型直升机，采用质量在1公斤以下的轻型无人机，在技术灵巧的同时满足了上海架空输电管道复杂、周边空域狭窄的要求，以灵活多样的检查方式保证了检查任务的顺利完成。无人机结构的基本设计包括无人机外壳、无人机悬臂架构和无人机云平台的架构设计。无人值守飞机外壳的设计要求无人值守飞机适应复杂多变的气候环境和天气环境下的正常驾驶和工作，并采用更好的流线型设计，降低飞机在运行过程中的摩擦阻力，从而降低发动机的能耗，保证飞机续航时间的满足。电动多旋翼大型直升机采用传统的无人机悬臂设计来调节速度和空气力量，同时将更快的锁定方法融入传统的悬臂架构设计中，解决了传统的悬臂高空抖动问题，改善了折叠结构，解决了飞机折叠时容易卡住的问题。无人机云平台一般作为放置和定位相机等任务负荷的基本设备，需要进一步研究如何实现任务负荷，使用云平台有效地将这些设备载入无人机，使无人机更小、模块化、轻。在电动多旋翼无人驾驶飞机的设计中，设置了三轴稳定平台，确保无人驾驶飞机在进行低空飞行等日常时能够拍摄高清视频图像

,插拔连接也使得安装操作方便。

(二)无人机检查设备

对于架空输电线路的检查等实际任务，还配备了无人机装载设备，确保检查任务的顺利完成。

（1）高速图像成像模块。在无人机设备中，高速图像模块的主要目标是立即记录传统飞机上高速移动形成的高清视频，并在高速图像模块中增加了电子稳定图像技术、场景确认和目标跟踪技术，以实现恶劣天气下高清图像的结果。在高速图像系统模块中，通过增加绘画与文本信息相结合的功能，可以有效地提高系统检测能力，简化视频监控和管理。

（2）红外线、紫外线图像传感器模块。无人机通常配备红外热图像探测器，可使用红外探测器和热光学成像镜，直接获取远红外热图像，监测输电线路加热点现象，同时可将加热图像发送到一次或多个安全监控器，检测架空输电线路在正常检查管理中的异常和过热现象，提高故障隐患检测的准确性。无人机紫外线成像仪必须具有较大的灵敏度，可在不同地形条件下灵活使用，准确收集光分离技术信号。同时，在选择紫外线传感器模块时，必须充分考虑生产成本和开发周期条件。

（3）三维激光扫描模块。在架空输电线路检查中，三维激光扫描模块可以对塔表面进行全面的三维扫描，判断影响其精度的经纬度和高度，最终产生全方位的三维图像，为架空输电线路的检查和障碍物排除提供了可靠的基础。