“十二五”期間，我國電網(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,。我國的國土幅員遼闊,，地形也相對復(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建設(shè)帶來一定難度,，加上建成之后的維護(hù)與保養(yǎng),，僅僅依靠現(xiàn)有的檢查手段和常規(guī)測試并不能滿足高效快速的要求，也不能達(dá)到很好的效果,。無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,，能夠很好的完成電力巡檢和建設(shè)規(guī)劃任務(wù)，自然能得到電力企業(yè)的認(rèn)可及大規(guī)模應(yīng)用,。

　　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　2013年,，中國民用航空局(CAAC)下發(fā)《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，業(yè)界普遍認(rèn)為這代表著邁出了無人機(jī)規(guī)范管理邁出了第一步,。

　　在電力行業(yè),，無人機(jī)主要被應(yīng)用于架空輸電線路巡檢，為此國家電網(wǎng)發(fā)布了Q/GDW 11383-2015《架空輸電線路無人機(jī)巡檢系統(tǒng)配置導(dǎo)則》,、南方電網(wǎng)發(fā)布了《架空輸電線路機(jī)巡光電吊艙技術(shù)規(guī)范(試行)》,、中電聯(lián)發(fā)布了DL/T 1482-2015《架空輸電線路無人機(jī)巡檢作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》，對無人機(jī)巡檢系統(tǒng)及光電吊艙進(jìn)行規(guī)范,。

　　系統(tǒng)概述

　　根據(jù)國家電網(wǎng)發(fā)布的Q/GDW 11383-2015《架空輸電線路無人機(jī)巡檢系統(tǒng)配置導(dǎo)則》,，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)。任務(wù)載荷分系統(tǒng)指為完成檢測,、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)。無人直升機(jī)按照空機(jī)質(zhì)量分為中型無人直升機(jī)和小型無人直升機(jī),。中型無人直升機(jī)指空機(jī)質(zhì)量大于7kg且小于等于116kg的無人直升機(jī),，一般是單旋翼帶尾漿式無人直升機(jī)，適用于中等距離的多任務(wù)精細(xì)化巡檢,。小型無人直升機(jī)指空機(jī)質(zhì)量小于等于7kg的無人直升機(jī),，一般是電動(dòng)多旋翼無人機(jī)，適用于短距離的多方位精細(xì)化巡檢和故障巡檢,。

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　無人機(jī)可垂直起飛和降落,，無需任何輔助裝置，不需要專門的機(jī)場和跑道,，對環(huán)境要求極低,，可在野外隨處起飛和降落。

　　無人機(jī)飛行精度高,，可長時(shí)間懸停,、前飛、后飛,、側(cè)飛,、盤旋等。多旋翼無人機(jī)能在平原,、湖泊,、高山等地形地貌下飛行巡檢,，可以利用空中優(yōu)勢，全方位,、高精度檢查輸電線路運(yùn)行情況,，因此能夠很好地彌補(bǔ)人工巡檢的不足。

　　無人機(jī)速度可控范圍大,，智能化程度高,，可實(shí)現(xiàn)程控自主飛行及自動(dòng)返航等多種先進(jìn)功能;操作十分簡便有效，有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力;系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠,、機(jī)動(dòng)靈活,，運(yùn)營成本低。

　　無人機(jī)光電吊艙可搭載設(shè)備豐富,，除了可見光還有紅外熱像儀和紫外成像儀,，在夜晚也能發(fā)揮作用。紅外熱像儀能夠通過溫度異常變化對比值,，發(fā)現(xiàn)隱蔽性較強(qiáng)的發(fā)熱故障點(diǎn);紫外成像儀能夠利用電暈和表面局部放電的產(chǎn)生和增強(qiáng)間接評估運(yùn)行設(shè)備的絕緣狀況和及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣設(shè)備的缺陷,。紫外成像儀和紅外熱像儀是一種互補(bǔ)性技術(shù),，結(jié)合傳統(tǒng)可見光巡線,，能夠大大提高故障點(diǎn)檢測的準(zhǔn)確性，為故障搶修贏得寶貴的時(shí)間,。

　　應(yīng)用價(jià)值

　　無人機(jī)在電力行業(yè)的應(yīng)用,，除了實(shí)現(xiàn)線路巡檢外，還能輔助實(shí)現(xiàn)線路架設(shè)和線路規(guī)劃,。

　　線路巡檢

　　線路的維護(hù)與巡檢在電力系統(tǒng)中有著相當(dāng)重要的作用,，也得到了更多電力專家的重視。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖像資料可以清楚看到,，在觀察設(shè)備外觀情況時(shí),，無人機(jī)技術(shù)可以起到相當(dāng)關(guān)鍵的作用，通過無人機(jī),，電力部門相關(guān)人員可以清楚判斷重要部件是否受到損壞,，保證輸電線路的安全，保障居民的用電,。除正常巡檢和特殊巡檢,，還可將無人機(jī)應(yīng)用在電網(wǎng)災(zāi)后故障巡檢。當(dāng)災(zāi)害導(dǎo)致道路受阻,、人員無法巡檢時(shí),，無人機(jī)可以發(fā)揮替代作用，開展輸電線路巡查,，準(zhǔn)確定位桿塔,、線路故障,，且視角更廣，能避免“盲點(diǎn)”,。無人機(jī)巡檢提高了電力維護(hù)和檢修的速度和效率,，使許多工作能在完全帶電的情況下迅速完成，比人工巡線效率高出40陪,。在巡檢過程中,，還可通過無人機(jī)清除線路上的風(fēng)箏、氣球,、塑料袋等異物,。

　　線路架設(shè)

　　在輸電線路施工過程中，線路走廊長,、地形情況復(fù)雜,，線路所經(jīng)地區(qū)山谷河流茂密森林，給線路架設(shè)帶來極大不便,，工程實(shí)施困難重重,。為有效緩解生態(tài)環(huán)境保護(hù)和架線施工的矛盾，可運(yùn)用無人機(jī)展放導(dǎo)引繩來架設(shè)線路,。無人機(jī)首先沿線路上空飛行并施放一根輕質(zhì)高強(qiáng)引繩通過各基塔,，然后利用這根輕質(zhì)引繩不斷牽引后續(xù)引繩，直至牽通一根三級(jí)引繩,，并架設(shè)導(dǎo)線,。通過這種方式，解決了人力展放導(dǎo)引繩的高強(qiáng)度和動(dòng)力傘展放導(dǎo)引繩著陸困難等問題,，也減少了線路通道的樹木砍伐,，最大限度地保護(hù)了自然生態(tài)。

　　線路規(guī)劃

　　無人機(jī)的測繪系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn),，包括實(shí)時(shí)性,、成本低、響應(yīng)快,、靈活度高等特點(diǎn),。和普通的航空遙感與衛(wèi)星遙感相比，優(yōu)勢更加明顯,，它可以在低空取得光學(xué)圖像,、地形圖像、輸電線路圖像,，是其他測繪,、監(jiān)測方式不能取代的。在對各類輸電線路進(jìn)行走廊規(guī)劃時(shí)，需對規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的信息采集和測繪工作,，最好的方式就是采用無人機(jī)測繪系統(tǒng),，不僅可以確保獲取數(shù)據(jù)的高效性，還可以在多方面降低環(huán)境對信息采集與勘測的影響,。依據(jù)無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析,，能夠全面兼顧各方面因素，充分利用有限資源,，使區(qū)域規(guī)劃與線路走向更加合理,，輸電線路的路徑得到優(yōu)化，有效降低國家對于輸電線路的建設(shè)成本,。

　　應(yīng)用展望

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,，無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，利用無人機(jī)巡檢電力系統(tǒng)線路,，不僅降低了在人工巡檢過程中出現(xiàn)的故障率,，也有效的降低了電力企業(yè)的成本預(yù)算，還提高了電力巡檢工作的效率,。

　　目前國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)相關(guān)部門正在著力推進(jìn)無人機(jī)班組建設(shè),、完善各類保障支撐體系，為無人機(jī)在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用做好全面準(zhǔn)備工作,，無人機(jī)將迎來全面推廣應(yīng)用的新階段,。