一（yī）、行业背景

目前（qián），我国电网建设（shè）经历了高（gāo）速发展（zhǎn）的阶段，规模（mó）已跃（yuè）居世界首（shǒu）位。目前我国已经建成（chéng）了六大跨省区的电（diàn）网，分别是（shì）南方、西北、华东、华中（zhōng）、华北和（hé）东北这六大电网（wǎng），输电线路总长度超过了115万千米（mǐ），500kV及以上的输电线路已成为各（gè）区电网（wǎng）输电主（zhǔ）力。我（wǒ）国的（de）国土（tǔ）幅员辽阔，地形（xíng）也相对复（fù）杂，丘陵较（jiào）多、平原较少，加上气象（xiàng）条件（jiàn）的（de）复杂多变，给跨区电网和超高压输电线路工程（chéng）的建设带来（lái）一（yī）定难度，加上建成之后的（de）维护与保（bǎo）养，仅仅依靠现（xiàn）有的检查手段和常规测试并（bìng）不能满足高效快速的要（yào）求（qiú），也（yě）不能达到很（hěn）好（hǎo）的效（xiào）果。无人机技术的（de）运用，能够（gòu）很（hěn）好的完（wán）成电力巡检和（hé）建设规划（huá）任务（wù），自然就（jiù）能（néng）得到了电力企业的认可及大规模（mó）应用。

二、技术标准

2013年，中国民（mín）用（yòng）航空局(CAAC)下（xià）发《民用无（wú）人驾驶航空器系统驾驶员管理暂（zàn）行规（guī）定》，业（yè）界普遍认为（wéi）这代表着迈出了无人机规范管理迈出了第一步。

在（zài）电力行业，无人机主要被（bèi）应用于架空（kōng）输电线路巡检，为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架（jià）空输电线路无人机巡检系统配置（zhì）导则》、南方电（diàn）网（wǎng）发布了《架（jià）空输电（diàn）线路（lù）机巡光电吊舱技术规范(试（shì）行（háng）)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无（wú）人（rén）机巡检作业技术导则》，对（duì）无人机巡检系统及光电吊（diào）舱进行规范。

三、系统概述

根（gēn）据国家电网发布的Q/GDW 11383-2015《架空（kōng）输（shū）电线路无人机巡检系统配置导则》。，无人机巡检系统指利用无人（rén）机搭载（zǎi）可见光、红外等检测设备，完成架空（kōng）输电线路（lù）巡检任务的作业（yè）系统。

无人机（jī）巡检系统（tǒng）一般由无人（rén）机（jī）分系统、任务载荷分系统和综（zōng）合保障分系（xì）统组成。无人（rén）机分（fèn）系统指由无人（rén）驾（jià）驶航（háng）空器、地面站和通讯系统组成，通过遥控指令完成飞行（háng）任务的无人飞机系（xì）统。任（rèn）务载荷分系统指为完成检测、采集和（hé）记录（lù）架空（kōng）输（shū）电线（xiàn）路信息等特定任务功能的系统，一（yī）般包括光电吊舱、云台、相机、红外（wài）热像仪和地面（miàn）显控单元等设备或装置（zhì）。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工（gōng）作的（de）设备及（jí）工具的集合，一般包（bāo）括供（gòng）电设备、动力供给（gěi）(燃（rán）料或（huò）动力电池)、专用（yòng）工具（jù）、备品备件和储运车辆等。

无（wú）人机巡（xún）检系（xì）统包括无人直（zhí）升机(按结构形式一般分（fèn）为单旋（xuán）翼带尾浆式和多（duō）旋翼式)巡检系统和固定翼无人机巡检系统（tǒng）。无人直升机（jī）按（àn）照空机（jī）质量分（fèn）为中（zhōng）型无人直升机和小型无人（rén）直升机（jī）。中型无人直升机指空机质量大于7kg且小（xiǎo）于（yú）等于（yú）116kg的（de）无人直升（shēng）机，一（yī）般（bān）是单旋（xuán）翼带尾浆（jiāng）式（shì）无人（rén）直升机，适用（yòng）于中等距离的多任（rèn）务精细化巡检。小型无人直升机指空机质量小于（yú）等于7kg的无人直升机，一般是电动多旋翼无人机，适用于短距离的多方位精细（xì）化巡检和故障巡检（jiǎn）。

目前，昆明劲（jìn）鹰无人机专（zhuān）业从事航测无人（rén）机设（shè）备的设计、生产、销（xiāo）售和航测航（háng）拍服务，是中国技术顶（dǐng）尖（jiān）的航（háng）测航拍无人机设（shè）计制造及航飞服务商，开发研（yán）制出劲鹰（yīng）1型汽油航测航拍无人机、劲鹰2型垂直（zhí）起飞固（gù）定翼无人机、劲鹰3型可垂直（zhí）起飞悬停固定（dìng）翼无（wú）人（rén）机、劲鹰（yīng）650航拍（pāi）专（zhuān）用（yòng）飞行器、劲鹰1000型八轴航拍航测无人（rén）机（jī）、劲鹰1600大型载重旋翼飞行（háng）平台等多种型号的无人（rén）机。通过平台软件，可（kě）对无人（rén）机采集到的视频进行（háng）实时预览并对（duì）云台进行（háng）控制。通过地面站客（kè）户端，还能对无人机的（de）飞行任务进行设置。

四、系统特点

无（wú）人机可垂直起飞和（hé）降落，无需任（rèn）何（hé）辅助装（zhuāng）置，不需要专门的机场和跑道，对环境要求极低，可在野外随处起飞和降落。

无人机飞（fēi）行（háng）精度高，可长时间（jiān）悬停、前飞、后飞、侧飞、盘旋等。多旋翼（yì）无人（rén）机（jī）能在平原（yuán）、湖（hú）泊、高山等（děng）地形地貌（mào）下飞行巡检，可以利用空中（zhōng）优势，全方位、高精度（dù）检查输电（diàn）线（xiàn）路运行情况，因此能（néng）够（gòu）很好地弥补人工巡检的（de）不足。

无人机速度（dù）可控范围（wéi）大，智能（néng）化（huà）程度高，可实现程控自主飞行及自动返航（háng）等多种先进功能;操作十分简便有（yǒu）效，有较强（qiáng）的容错能力（lì）;系统性能稳定可靠、机动灵活，运（yùn）营成本低。

无人（rén）机光电吊舱（cāng）可搭载设备丰富，除了可见光（guāng）还有红外热像仪和紫外成像仪，在夜晚也（yě）能发挥作用。红外（wài）热像仪能够通过温（wēn）度异常变（biàn）化对比值，发（fā）现（xiàn）隐（yǐn）蔽性较（jiào）强（qiáng）的（de）发（fā）热故障（zhàng）点;紫外成像仪能（néng）够利用电晕和表面局部放电的产生（shēng）和增强间接评估运行设备的绝（jué）缘状况（kuàng）和及时发现绝（jué）缘设备的（de）缺陷（xiàn）。紫外成（chéng）像仪和（hé）红外热像仪是一种互（hù）补性技术，结合传统可见光（guāng）巡（xún）线，能够大大提（tí）高故障点（diǎn）检测的准确性，为故障抢修赢得宝贵的时间。

五、应（yīng）用价值

无人机在电力行业的应（yīng）用，除了实（shí）现线路（lù）巡检外，还能（néng）辅助实现线路架设和线路规划。

1、线路巡检

线路的维护与巡检在电力系（xì）统（tǒng）中（zhōng）有着相当重要的作用，这样也（yě）就得到了（le）更多电（diàn）力专（zhuān）家的重视。通过（guò）相关的数据和图像资料可（kě）以清楚看到，在（zài）观察（chá）设备外观（guān）情况时（shí），无人（rén）机技术可（kě）以起到相当关键（jiàn）的作（zuò）用，通过无人机，电（diàn）力部门相关人员可以（yǐ）清楚判断对于一些（xiē）重（chóng）要的部件是否（fǒu）受到损坏也（yě）可以很（hěn）清楚（chǔ）的进行判断，保证输电（diàn）线路的安全（quán），保障居民的用电。除正常巡检（jiǎn）和特殊巡检，还可（kě）将无人机应用在电网灾后故（gù）障巡检。当灾（zāi）害导致道路受（shòu）阻、人员无法巡检（jiǎn）时，飞行（háng）器（qì）无人机可以发挥替代作用，开展输电线路（lù）巡查，准确定位杆塔、线路故障（zhàng），且视角更广，能避免“盲（máng）点”。无人机（jī）巡检提高了电（diàn）力维护和检修的速度和效率，使许多（duō）工（gōng）作能在（zài）完全带电的情况下迅速完成（chéng），比人工巡线效率高出40陪。在巡检过程（chéng）中，还（hái）可（kě）通过无人机（jī）清除线（xiàn）路（lù）上的风筝、气球（qiú）、塑（sù）料袋等异物。

2、线路架设

在输电（diàn）线路施工过程中（zhōng），线路走（zǒu）廊长、地形情况复杂，线路所经地区山谷河（hé）流（liú）茂密森林，给线路架设带来（lái）极大不便，工程实施困难重重。为有效破解缓解（jiě）生态（tài）环境（jìng）保护和架线施工（gōng）的矛盾，可运用无（wú）人机展（zhǎn）放导引绳（shéng）进行（háng）来架设线路架（jià）设施工轻松（sōng）解决。无人机首先沿线路上空飞（fēi）行并施放一根轻质高强引绳通过各（gè）基塔，然（rán）后利用这根（gēn）轻质引（yǐn）绳不断牵引后（hòu）续引绳，直至牵通一（yī）根三级引绳（shéng），并架设导线。通过这种（zhǒng）方式，解决了（le）人力展放导（dǎo）引绳的高（gāo）强度和动力伞展放导引绳着陆困难等（děng）问题，也（yě）减少了线路通（tōng）道的树木（mù）砍伐，最大限度地保护了自然（rán）生态。

3、线路规（guī）划

无人机（jī）的（de）测绘系统有（yǒu）很多优点，包括（kuò）实时性、成（chéng）本低、响应快、灵（líng）活（huó）度（dù）高（gāo）等特（tè）点。和普通的航空遥感与卫星遥感相比，优势更加明显（xiǎn），它可以（yǐ）在低空取得光学图像、地形图像、输（shū）电线路（lù）图像，是其他测绘和、监测方式不能（néng）取代的。在对各类输电线路进行走（zǒu）廊规划时，需（xū）对（duì）规划区域进行详细的信息（xī）采集和测绘工（gōng）作，最好的方（fāng）式就（jiù）是采用无人机测绘系（xì）统，不仅可以确保获取数据的高效（xiào）性，还（hái）可以在多方面（miàn）降低环境对信（xìn）息采（cǎi）集（jí）与勘测的影响。依据（jù）无人机采（cǎi）集（jí）的（de）数（shù）据进行（háng）有（yǒu）效（xiào）分析，能够全面兼顾各（gè）方面（miàn）因（yīn）素（sù），对充分（fèn）利（lì）用有限的资源充分利（lì）用（yòng），使区域（yù）规（guī）划与线路（lù）走向更加合理（lǐ），输电线路的路径得到优化，有效降低（dī）国（guó）家对于输电线路的建（jiàn）设成本。

六、应用展望

随着经济的发展和科技的（de）进步，无人机（jī）技术（shù）已经（jīng）越来越成熟，利用无人机（jī）在巡（xún）检电力（lì）系统中巡检线（xiàn）路，不（bú）仅降（jiàng）低了在人工巡检过程中出（chū）现的故障率，也有效的降低了（le）电力企业的成本预（yù）算，还提高了（le）电（diàn）力（lì）巡检工作的效率。

目前国家电网和南（nán）方（fāng）电（diàn）网相关部（bù）门正在着（zhe）力推（tuī）进无人机班组建设、完善（shàn）各类保障支撑体系（xì），为无人机在电力（lì）行业的（de）广泛应用做好全面准备工作，无（wú）人机将（jiāng）迎来全面推广（guǎng）应用的新阶段（duàn）。

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