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多旋翼无人机在输配电线路巡检中的应用 　　摘 要：伴随社会经济的发展，电力需求不断增大，这对电网建设和输配电线路管理提出了更高要求。在此形势下，传统的人工巡检已难以满足电网管理需要。近年来，无人机技术在电网巡检中逐步应用开来，实现了安全、高效、智能的输配电线路巡检。本文对多旋翼无人机在输配电线路巡检中的应用情况进行深入探讨。 　　关键词：多旋翼无人机；输配电网；线路巡检 　　近年来，我国电网建设规模不断扩大，特别是电网改造的深入，电力设备大量使用，在充分保障电力需求同时，也对输配电线路运行和管理提出更高要求[1]。加强配电线路巡检工作，对输配电线路运行的实时、有效监测，是整个电网安全、稳定运行的基础保证。以往的人工巡检方式不仅工作量大、工作条件差、效率不高，且存在安全风险，尤其是对原因不明和检测不准的故障往往会达到增加工作量，某些线路还受地形、天气影响明显。而载人直升机受天气、成本、航线等制约而无法及时查找故障，也无法按既定周期巡检。多旋翼无人机的应用，大幅提升了输配电的巡检效率，减轻了巡检人员负担，安全性高，有重要的应用价值。 　　1.多旋翼无人机的构造及应用优势 　　1.1基本构造 　　当前，在输配电线路巡检中应用的多旋翼无人机由动力系统、主体、控制系统及辅助设备构成（如图1）。而基于多旋翼无人机建立的输配电线路巡检系统主要涵盖两个子系统（如图2）：一是多旋翼无人器系统；二是地面支持系统。 　　1.2应用优势 　　一是不会受地形限制，能多角度、近距离探察输配电线路的金具、绝缘子等设备，大幅提升了巡线效率；可对巡检得到的数据和信息开展异地分析，大幅减小了工作强度，降低巡检风险。 　　二是不受地理、气候干扰。对于人员很难达到或风险较大的区段，或气候相对恶劣情况下，应用多旋翼无人机可进行日常巡检及查找故障，具有很高的安全性、机动性。 　　三是能快速巡查线路。多旋翼无人机具有较稳定的悬停功能，可应用该功能通过巡检仪对输配电线路、导地线、金具等元件故障、缺陷进行实时性监测、影像拍摄，并可实时传回到地面支持站及时分析和决策，为后续针对性处理提供重要的技术支持。 　　四是携带方便，易操作，效率高。相对小型的多旋翼无人机可随身携带，其他外型较大的可随巡检车辆一同送抵现场[2]。同时，操作准备时间少，超过80%的多旋翼无人机可在90秒准备后起飞巡检作业，在完成巡检后，可在最短时间内转移至下个巡检点，作业效率高。 　　五是功能易扩展。多旋翼无人机是一个小型空中搭载平台，可配备多种监测仪器、设备，使其功能得到更好的扩展，比如：对输配电线路的塔身、导地线、绝缘子、金具等进行故障排查；输配电线路沿线超高树木检测等，这大大提高了无人机的实用性。 　　2.多旋翼无人机巡检输配电线路的流程及方法 　　2.1作业流程 　　为确保多旋翼无人机在输配电线路巡检效率和安全性，通过大量现场测试和实践，制定了规范、科学的作业流程，如图3： 　　首先，妥善准备好资料。在正式巡检作业前，工作人员必须收集好要巡检的输配电线路线路走向、跨越、杆塔GPS、运行参数、以往故障记录、区段地形、气候及线路周边环境等有关信息，制定好巡检方案。 　　其次，有序开展巡检。（1）勘察，在巡检前，必须派专人到现场对线路进行实地勘察，做好这几项工作：一是核算杆塔及关键地标物GPS信息；二是确定无人机起降地，起降地必须平坦坚硬、砂石很少，周边无高障碍物；场地面积4m2以上；确保周边无信号干扰源。（2）起飞准备，要全面观察巡检区域的环境、天气情况，看是否满足飞行要求；巡检人员必须明确作业内容，依照实际确定飞行方案，并要制定系统全面的应急预案。如果采取自主飞行模式，必须对航线进行合理规划；在起降地开启巡检系统，并进行联试，两人交叉检查确保设备在正常稳定状态；设定好安全警示线，确保能随时起飞作业。（3）具体作业，现场指挥人员发出起飞要求后详细记录无人机的起飞时间；而操作员要稳定熟练的控制好无人机按照既定方案飞行，如出现特殊情况，操作员须按照现场指挥人员的要求调整飞行方案；在输配电线路巡检中，多旋翼无人机的飞行速度应维持在7～9m/s；如果需要精细巡检，那么速度控制在3～5m/s；现场指挥人员通过地面控制站接受到的画面随时调整好云台角度，并进行拍照、摄像等操作控制，获取必要的数据；在巡检中现场指挥人员每1～2分钟需要向操作员报告无人机的运行情况，如达预警值须及时告知操作员进行返航[3]。 　　最后，巡检完毕返航。在返航之前，操作员必须事先判断实时风向和风速，确保无人机稳定、安全返航；在返航中，必须缓慢降低无人机飞行高度，同时现场指挥人员还需根据实际情况，每7～40s报告飞行高度，确认起降地无异常；无人机降落之后，及时断开无人机主电源，并完整填写现场作业报告单。