多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用研讨
探究输电线路巡检中多旋翼无人机的应用
探究输电线路巡检中多旋翼无人机的应用发表时间：2019-01-08T16:48:37.153Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：彭详[导读] 摘要：传统的人工巡检是目前输电线路巡检的主要方式，但由于输电线路规模日益扩大，沿线地形环境复杂，人工巡检作业劳动强度大、工作条件艰苦，无人机巡检高效、智能、可拓展性强，可以有效减轻工人“千里巡线”的劳动强度，降低高压输电线路的运行维护成本，提高巡检人员工作安全系数。
（国网湖南省电力有限公司永州供电分公司 425000）摘要：传统的人工巡检是目前输电线路巡检的主要方式，但由于输电线路规模日益扩大，沿线地形环境复杂，人工巡检作业劳动强度大、工作条件艰苦，无人机巡检高效、智能、可拓展性强，可以有效减轻工人“千里巡线”的劳动强度，降低高压输电线路的运行维护成本，提高巡检人员工作安全系数。
本文就针对输电线路巡检中多旋翼无人机的应用进行简要探究。
关键词：输电线路；输电线路巡视；无人机巡检应用；1、无人机技术的概念1.1无人机的定义无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UA V）是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。
无人机系统（UAS：Unmanned Aircraft System），也称远程驾驶航空器系统（RPAS：Remotely Piloted Aircraft Systems），是指由无人机、相关控制站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。
1.2分类按技术特征划分，无人机可分为固定翼无人机、无人直升机、多旋翼无人机、复合翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机、无人飞艇等。
2无人机巡检输电线路的优点无人机巡检是一种高效、智能、全新的输电线路巡检模式，有效弥补了传统人工巡检的短板，下面对无人机巡检优势进行阐述。
2.1巡检环境限制小输电线路途径地区地理环境复杂多变，在一些条件恶劣如跨江跨河或高山峻岭地区，沿线部分区段几乎没有巡视道路，这种巡检方式劳动强度大、工作条件艰苦。
输电线路巡检中多旋翼无人机的应用
输电线路巡检中多旋翼无人机的应用摘要：随着电网规模的不断扩大，不仅输电线路加长、垂直高度增加，同时线路也更加复杂，对于线路巡检人员而言工作强度增大、工作效率难以提升。
传统的人工线路巡检方式已经不能满足实际需求。
本文首先阐述了多旋翼无人机的优势及其关键指标，然后对输电线路巡检中多旋翼无人机的具体作业流程和方法进行简单介绍，最后探讨了多旋翼无人机今后的主要发展方向，以期更好的发挥多旋翼无人机的作用，进一步提升线路巡检工作的效率。
关键词：输电线路；电力巡检；无人机1 多旋翼无人机的优势在输电线路巡检中，相较于传统人工巡检方式，应用多旋翼无人机进行巡检要具备明显优势。
首先，无人机作业受地形、天气等因素影响小，很多不便于人工巡检的内容都可以借助无人机来实现，安全性高，作业风险小；其次，无人机便于携带或运输，操作十分简便，转场作业效率高；再次，目前多旋翼无人机技术相对较为成熟，可全方位、多角度对输电线路展开巡查，能够将实时监控的各项数据信息及时有效的加以系统化处理，具有稳定性与可靠性，提高了巡检作业质量，降低了工作强度，实现了输电线路快速巡检，提升了整体工作效率；最后，无人机本身属于搭载平台，通过不同监控装置安装，则让它在功能层面具备较强的可扩展性，其应用前景广阔，发展潜力较大。
2 多旋翼无人机的关键指标2.1 性能指标目前来看，多旋翼无人机技术发展比较成熟，其在输电线路巡检作业中应用也较为广泛。
如表1所示，为多旋翼无人机性能指标情况。
需要指出的是，多旋翼无人机飞行时间会受到电池容量、发动机温度等技术因素限制；同时，多旋翼无人机在7级以内风力下均能够开展作业；另一方面，多旋翼无人机的模块化设计也有助于其高效应对不同作业场景，以及可能出现的故障问题。
2.2 操作性在多旋翼无人机具体操作层面，一般主要涉及到两项操作性内容：其一，操作控制其飞行高度、位置等；其二，操作控制其搭载的巡检拍摄系统。
在实际巡检作业过程中，针对这两部分操作性内容需要分别安排专人加以管控。
多旋翼无人机在输电线路精细化巡检中的应用
多旋翼无人机在输电线路精细化巡检中的应用摘要：目前运维策略明确提出了对输电线路开展精细化巡视的运维要求，本文主要研究应用无人机开展输电线路精细化巡视工作，对现阶段用于输电线路巡视的各类机型及其优缺点进行了分析,得出多旋翼无人机较适合进行输电线路精细化巡视,并总结多旋翼无人机开展输电线路精细化巡检工作的巡检内容及要求，数据采集要求等。
根据不同的塔型制定科学合理的拍摄流程和方法,并总结归纳出了多旋翼无人机线路精细化巡检的方法。
关键字：无人机；精细化；输电线路；巡检一、前言架空输电线路巡检的主要方式为人工沿线路步行或借助交通工具，使用望远镜和红外热像仪等对线路设备和通道环境进行近距巡视和检测。
随着线路里程不断增加，人均运维长度逐年增加，现有巡检方式效率低，特别是在高山、沼泽等复杂地形以及雨雪冰冻和地震等灾害条件下人员难以到达，难以发现杆塔上部设备缺陷等缺点显得更为突出。
近年来，随着航空、遥感、以及信息处理等技术的快速发展，电力行业积极开展线路施工及运维检修新技术研究，其中无人机在线路线路巡检上方式灵活、成本低，不仅能够发现杆塔异物、绝缘子破损、防震锤滑移、线夹偏移等缺陷，还能够发现金具锈蚀、开口销与螺栓螺帽缺失、查找闪络故障点等人工巡检难以发现的缺陷，可与人工巡检方式协同配合，成为线路运检技术发展的重点方向之一。
二、应用于输电线路巡检中的各类无人机优缺点对比目前在输电线路巡检中应用成熟的无人机种类可概括为三种：固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机，各类无人机均有不同的性能特点。
2.1固定翼无人机固定翼无人机的优势是：飞行速度快、续航时间长、巡检范围广、可设置航线自动飞行性；缺点是：不能对目标物进行定点拍摄、只能按照固定航线飞行灵活性差、起降场地要求高，一般野外作业很难找到合适的起降场地、成本高操作难度大，一般需要专业培训才可操作。
因此固定翼无人机只适合于大范围的灾情勘察或是快速的线路通道巡视。
2.2无人直升机无人直升机的优势是：飞行速度快、续航时间长、巡检范围广、操作灵活、可悬停，对目标进行定点拍摄；缺点是：成本极高、体积较大、结构复杂、稳定性差、操作难度大、一般需要专业培训才可操作、需要申请飞行空域、作业流程复杂、风险高。
多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用分析
多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用分析随着科技不断进步，如今的输电线路巡检的手段也在持续升级。
无人机技术当前已经广泛应用于人们生产生活的多个层面，运用该技术代替传统输电线路巡检工作，符合当前电力工作需求。
具体巡检过程汇总，多旋翼无人机是比较常用的，可以明显提高输电线路巡检效率，减轻巡检人员压力。
标签：多旋翼无人机;输电线路巡检;运行维护我国电力事业不断进步，在电网设备运行维护上也在持续引入先进技术。
随着经济迅速发展，电网覆盖面愈加广泛，为人们生产生活带来便利，但是在输电线路巡检方面，却带来新的挑战。
传统输电线路巡检方法效率低下，不适应当前电网要求。
采用多旋翼无人机进行巡检，可迅速发现输电线路运维问题，提高巡检效率和安全性。
一、无人机概述无人机，也就是无人驾驶飞机，由无线电遥控设备和程序控制装置进行曹总，或者由车载计算机进行间歇自主操作。
无人机比较适合危险、肮脏、较为简单的任务。
在当前民用领域，无人机与各个行业相结合，在农业、航拍、环保、运输、救援、巡检等方面得到广泛应用[1]。
在电力巡检方面，因传统巡检方式完全依靠工作人员进行，效率较低，安全性差，而无人机技术就是一种安全可靠的巡检方式，让巡检的安全性和效率大大提高，并且在经济效益方面也做出贡献，能够较大限度地节省资源。
当前较为常用的电力巡检无人机为多旋翼无人机，如图1所示。
二、多旋翼无人机的技术指标（一）性能指标多旋翼无人机是目前常规使用机型，总量一般5～10千克，也有少数质量更大的类型。
多旋翼无人机的飞行速度可达60km/h，在飞行过程中可以做到悬停观察。
多旋翼无人机因自身重量原因，续航时间一般在30分钟到1小时左右。
多旋翼无人机的抗风能力较好，当风力在六级一下时，都可以做到正常飞行。
多旋翼无人机可携带重量不超过2kg，因此其可携带的设备要严格控制质量[2]。
当多旋翼无人机发生故障，只要将故障零部件拆卸即可完成维修，维修简便省时。
（二）可操作性多旋翼无人机的操作一般由两人共同完成。
多旋翼无人机在输电线路巡检中运用分析
多旋翼无人机在输电线路巡检中运用分析摘要：随着科技时代的不断发展，我国经济也得到了优化，在电力企业中无论是高压、超高压、特超高压线路规模均在不断扩大，以此形成了线路走廊，一般情况下此类装置均在山区也是人力不可达到的地点。
此过程为了保证电力输送的有效性，需要选择无人机对其进行优化，以此减少人工巡检工作中的难题。
在无人机巡检过程中还需优化巡检人员水平和经验，确保在无人区域内仍然可以完成工作任务。
一般情况下，无人区的巡检工作危险系数较高，因此很容易对巡检人员造成伤害，基于此选择无人机进行工作，更能确保安全性，在一定基础之上也确保了巡检工作的质量，同时在经济效益方面也满足了最大化需求。
当前无人机被广泛应用在各类输电线路巡检工作中，甚至已经取代了人工巡检，多旋翼无人机的应用更满足了抗干扰能力，并且也能适应地形，因此在质量方面更具有优势。
关键词：多旋翼无人机；输电线路；巡检引言：高压输电线路巡检工作一般情况下由人工进行，但是由于整体工作具有一定风险，因此后续由无人机进行操作。
无人机在输电线路巡检工作中需要各类系统的支持，以此才可代替人工巡检，当前无人机被广泛应用在各类输电线路巡检工作中。
随着我国经济和人口的不断发展，为了满足人们对于电力的需求，增加了大量的发电机组，此时输变电工程的数量也在逐渐提升。
人工巡检工作需要耗费大量的人力物力，并且检查人员在工作过程中很难很容易受到各类影响因素的影响，因此对巡检人员具有一定伤害性，基于此输电线路的巡检工作选择了无人机进行，此过程更能满足实际需求，也提高了工作的安全性，最终对线路进行优化，并且也保证了巡检工作质量，也为后续巡检工作奠定了良好基础。
1.无人机的优缺点分析1.无人机的优点无人机有两个功能，一个是自主导航飞行技术，另一个是自主悬停技术，因此可以帮助输电线路进行巡检工作，在特殊环境下无人机可以通过后台人员的操作进行跳闸并且远离故障位置，在达到安全位置后，可以再次开启相关操作。
探究多旋翼无人机在500千伏输电线路巡检中的运用
探究多旋翼无人机在 500千伏输电线路巡检中的运用摘要：鉴于电力线路巡检的重要性，介绍了多旋翼无人机及多旋翼无人机巡检的分类情况，分析了多旋翼无人机系统及装备在电网500kV输电线路巡检中的应用优势，确保了高压输电线路的安全稳定运行。
关键词：500kV输电线路；传统人工巡视；多旋翼无人机巡检0 引言我国输电线路分布点多面广，特别是高压、超高压输电线路的建设比较密集，造成输电线路走廊穿越的地理环境更加复杂，要经过大面积的高海拔地区、水域或丛山峻岭，给输电线路维护和巡检带来了很大的困难，并且随着输电线路的快速增长，传统的人工巡视方法已无法满足运维需求。
因此，使用多旋翼无人机对500kV输电线路进行巡视已成为电网输电线路巡视必不可少的方式之一。
1 电力线路巡检的重要性输电线路是电力系统的重要组成部分，如果将整个电力系统比作一个人的话，输电线路相当于人的主动脉，其安全可靠运行直接关系到一个国家经济的稳定发展。
但是，输电线路由于长期暴露在自然环境中，不仅要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷及鸟害等外界侵害，造成输电线路上各元件的老化、损坏，降低绝缘子绝缘程度，引发倒杆断线等线路故障，可能导致线路的非计划停运、变电站失压等事故，对电力系统的安全稳定运行构成严重威胁。
因此，通过对电力线路高效巡检，及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，有效消除缺陷，预防事故发生或将事故限制在最小影响范围内，是保证电力线路及其设备安全的有效手段。
2 多旋翼无人机系统及装备在输电线路巡检中的应用2.1 多旋翼无人机的分类多旋翼无人机的分类执行国家相关标准，具体按照空机重量和起飞全重分为9类，如表1所示。
表1 多旋翼无人机的分类2.2使用多旋翼无人机巡检的分类正常巡视是指利用无人机代替人工进行的线路正常巡视，正常巡视应结合正常巡视计划进行。
为保证线路安全运行，将人巡与机巡缺陷进行对比分析，全面评估巡检质量、效果，要求上一个巡视周期内开展过无人机巡视的区段，在下一个巡视周期必须开展人工巡视。
多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用
多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用摘要：在输电线路的运行过程中，从根本上确保其安全性，稳定性，这是促进整体电网安全有效运行的关键所在。
所以，要着重针对输电线路进行切实有效的巡检工作，在最大程度上有效规避线路在运行过程中存在故障，有效推进自动化巡检工作。
当前，在具体的巡检过程中，直升机巡检是最为广泛的一种巡检技术，它能够呈现出十分显著的应用效益。
基于此，本文重点探讨和分析多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用情况，希望本文的简要分析能够为从业人员提供一定的参考。
关键词：多旋翼无人机；输电线路；自动巡检；运用分析引言在电力系统的运营过程中，对输电线路进行切实有效的巡检工作，这是各项工作中至关重要的组成部分。
在巡检的过程中，要充分实现自动化巡检，使巡检质量得到更显著的提升。
当前，随着巡检技术的进一步发展和不断成熟，并得以切实有效的应用，多旋翼无人机技术应运而生，该技术能够在更大程度上使自动巡检效率得到更显著的提升。
结合这样的情况，本文重点探讨和分析多旋翼无人机在输电线路中自动巡检的运用情况。
1.多旋翼无人机巡检系统的构成分析多旋翼无人机巡检系统是一种十分专业的一体化系统，涉及多种专业和领域，例如，它跨航空、电子通信、图像识别以及地理信息导航定位，而此类技术正是多旋翼无人机的核心技术。
多旋翼无人机系统中至关重要的组成部分包括地面监控系统、飞行控制系统、飞行平台以及信息传输系统等。
其中，飞行平台包括电力系统、动力系统以及机体等相关内容，此类系统能够真正意义上确保飞行平台安全稳定的运行。
在飞行控制系统的组织结构中，至关重要的组成部分包括气压传感器，全球定位系统接收机以及惯性导航系统。
地面监测系统主要有图像监视系统和飞行数据监控系统，而监测系统正常情况下是任务设备，它的主要作用是发送和接收输电线路的巡检资料。
减震悬挂装置，无线传输设备，影像采集以及操作系统等是旋翼无人机的组成部分。
2.输电线路巡检的主要内容在输电线路具体的巡检过程中，要着重关注的是，首先，要确保线路所处的环境符合既定的标准。
小型多旋翼无人机在架空输电线路巡检应用分析
小型多旋翼无人机在架空输电线路巡检应用分析摘要：随着电网规模的扩大，架空输电线路的巡检工作要求也有所提高，为了使巡检技术更加高效全面，采用小型多旋翼无人机进行巡检，可以使巡检的质量提升，完善了相关的功能。
关键词：无人机；架空输电线路；巡检引言在架空输电线路巡检应用中，通过无人机的使用可以使巡检的效果加强，以无人机的全方位巡检优势作为良好的条件，使输电线路的巡检过程更加的准确，同时减少了人力的投入。
无人机作为当前新的技术，逐渐得到了应用，其中，小型多旋翼无人机能够在空中进行多角度的拍摄，因此具有良好的功能。
1架空输电线路无人机巡检要求架空输电线路的巡检工作中，由于线路位于山林之中，其中包括比较复杂的线路，同时距离比较近，因此需要根据线路的特点选择有效的巡检方式，通过无人机的功能，使输电线路的巡检更加顺利，结合红外测温以及雷达测距等技术，无人机可以对线路进行全面的巡检，在应用中具有方便的优点。
通常在输电线路的巡检中采用小型多旋翼无人机，这种无人机技术得到了信息化的完善，可以使巡检具有更好的效果，使工作的效率提升，能够使线路得到良好的管理。
在输电线路日常运行维护工作中，无人机可以对线路中存在的安全隐患进行高效率的检查，同时能够对一些不容易检查的位置如导线、金具等带电电气部位进行巡检，通过检查使线路的安全性提高，保证了输电线路供电可靠性。
通过无人机巡检的应用，可以使架空输电线路的巡检工作效率提高，与以往的巡检技术相比，无人机可以使巡检的工作减少，在人力的投入中得到了改善，通常需要10人完成一天的巡查工作，使用无人机进行巡检可以使一天巡查工作仅靠2个人就能完成。
2无人机的概述及其发展我国起初使用的直升机巡检方式，在应用中巡检的安全性较低，由于巡检中需要消耗大量的成本，同时效果有限，不能满足实际的需求。
采用无人机技术进行巡检的应用还没有得到全面普及，在低空区域还未开放无人机巡检，当前的无人机巡检技术还在发展之中。
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多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用研讨
摘要：近些年来，随着电网的快速发展，采用人工开展输电线路巡视维护的传
统作业方式已不能满足现代电力发展的需求。
随着无人机技术的不断突破，给运
维工作提供了新的平台与视角，可实现输电线路安全巡检工作的高效和自动化开展。
本文主要分析了多旋翼无人机的组成及优缺点，同时探讨了巡检作业方法、
流程，及多旋翼无人机在输电线路故障抢修中的辅助照明功能，以供参考。
关键词：多旋翼无人机；输电线路；巡检；辅助照明
一、多旋翼无人机组成
多旋翼无人机巡检系统主要包括飞行器飞行平台、巡检任务设备系统以及地
面站遥控系统三大部分。
1.1飞行器飞行平台
多轴飞行平台包括机身本体的电机及旋翼、飞行控制系统、能源与动力系统。
四旋翼无人机本体的动力组件是一种带有四片正反桨叶的旋翼。
飞行控制系统是
无人机的关键核心系统之一，其集成各类型传感器以获取必要的导航要素包括高度、速度、坐标以及航向等，使飞行器具有姿态稳定控制的功能。
1.2巡检任务设备系统
无人机在电力巡视应用上，机载任务设备必须满足输电线路巡检作业要求的
图像清晰度、平稳性等功能，经过多次试验，结合现场实际情况选择市场上性能
较高的微单相机，有效像素通常大于1670万，具有自动对焦、防抖以及遥控拍
照等功能，由于飞行中的抖动较大及运动拍摄，多旋翼无人机的低速运动飞行拍摄，宜配备适合低速运动摄像的镜头。
1.3地面站遥控遥测系统
手持式遥控系统采用Futaba2.4G遥控器，通过各通道的操作，将控制信号传
输至机载接收机，飞控计算机完成信号的解码并实现飞行器的三维运动和云台的
俯仰运动。
地面站软件识别各类数据并实时显示、监测飞行姿态，绘制飞行航迹，全面了解飞行器工作的情况。
二、在输电线路巡检中采用无人机的优缺点
2.1无人机的优点
自主导航飞行技术和自主悬停技术是无人机技术的基本功能，因此，可以与
输电线路保持一定的安全距离，避免了人工登塔的作业风险及繁重的工作量，多
角度的拍摄，可以很好的分析线路运行状况及查找故障点能力。
尤其是在无人机
功能及技术水平不断进步的前提下，在输电线路中的应用也不断深化。
2.2无人机的缺点
在工作过程中，无人机发挥着不可替代的重要作用，但其并不是毫无缺点。
例如无人机的机身与电池量的矛盾，导致了目前无人机不能进行长时间的巡察与
飞行。
除此之外，无人机发送的无线信号和图像传输距离大概在1km左右，其可
遥控的范围也是有限的，这就要求了工作站和无人机的位置的相对性。
无人机对
线路现场情况进行图像传输，但不具备图像中的故障分析及处理能力。
三、巡检作业方法及流程的研究
3.1作业流程
图1多旋翼无人机巡线作业流程
为了保证多旋翼无人机巡视作业的效率和安全性，制定了合理规范的无人机
巡线作业流程，如图1所示。
3.2流程中的相关工作
（1）资料准备。
巡检作业组应收集巡检线路的走向、交叉跨越情况、杆塔GPS、运行参数、地形地貌、缺陷记录、气象条件以及线路周边的环境情况等。
（2）巡检作业。
1）现场勘察：巡检作业前，应现场勘察巡线路，核实杆塔
和主要地标物的GPS信息；选定多旋翼无人机起降场地，应满足以下要求：起降
场地平坦坚硬、无砂石，四周无高大障碍物；面积不小于2m×2m；远离信号干扰源。
2）起飞前准备：观察周围环境及现场天气情况是否达到安全飞行要求；作
业人员明确作业任务内容，根据实际情况确定多旋翼无人机的飞行方案，并制定
应急预案。
如果采用自主模式飞行，应进行航迹规划；在选定的起降场地展开多
旋翼无人机巡检系统，系统联试，应两人交叉检查确认设备状态；设置好安全警
示标线，具备随时起飞状态。
3）起飞作业：现场负责人发出起飞指令并记录起
飞时间；无人机操作员平稳匀速控制多旋翼无人机按预定飞行方案飞行，如果遇
到特殊情况，无人机操作员应按现场负责人要求更改飞行方案；多旋翼无人机巡
检飞行速度宜保持在7m/s到8m/s；如果要求精细巡检飞行速度宜保持在3m到
4m/s；现场负责人通过地面站的实时画面调整云台角度，控制拍照/录像等，取
得相应的作业数据；作业过程中现场负责人每1到2分钟向无人机操作员报告无
人机状态信息，达到飞行预警值时现场负责人及时通知无人机操作员回航。
（3）作业结束回航。
回航前操作员应正确判断风向、风速等；回航过程中，应平稳、缓慢地降低无人机高度；回航过程中现场负责人根据具体情况，每隔
7s~8s通报飞行高度，同时确认起降场地无外物；飞行器降落后，断开飞行器主
电源，填写多旋翼无人机现场作业记录。
四、应用探讨
多旋翼无人机已广泛应用于架空输电线路巡视作业，机载可见光高清相机及
视频摄像机等成为线路巡视的主要手段。
但需要在夜间开展的故障查找定位、故
障抢修作业、线路高空作业，常规的辅助照明设备只能在地面进行灯光辅助支持，极大的影响了照明效果以及工作安全。
采用可搭载于无人机的夜间照明辅助系统，通过对机身进行改造，搭载LED
灯头及配套的舵机、操控平台，实现多角度的高空照明，用以解决当前输电线路
夜间作业灯光照明不合理问题。
五、结语
总之，输电线路的运行状态对整个电力系统的持续运行有十分重要的意义，
做好输电线路巡检工作是十分重要的，将无人机技术应用在输电线路巡检中，能
有效地提高输电线路巡检效率和可靠性，因此在实际工作中，要加大无人机巡检
输电线路技术的应用，以确保输电线路的正常运行。
参考文献：
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