研讨输电线路上方无人机巡检避障策略

1、研讨输电线路上方无人机巡检避障策略摘要：为了适应电网的高速发展，提高巡检效率、降低员工的劳动强度和生产 成本，无人机巡检技术进入了大众的视野，无人机巡检技术要求自动化程度高、 巡视半径大，并且具有更远的航程、更准确的故障识别技术和更安全的避障技术。 无人机巡检技术很重要的一方面就是安全问题，现有的无人机避障系统或多或少 有判断不准和周围环境的干扰太大等问题。本文就针对输电线路上方无人机巡检 避障策略进行了研讨。关键词：输电线路；无人机；巡检；避障；策略1输电线路由于在当今时代人们的生产生活在很大程度上受到了电气设备的影响，发电 动力主要是由电能进行驱动的，一般情况下，用户用电是电能从发电厂进行

2、生产， 在经由变电站和配电站，最后传输到用户，在此基础上输电线路就是电能从发电 厂到变电站和配电站之间的传输线路。2输电线路巡检在我国，人口众多，地域面积辽阔，因此电能是在日常生活中不可缺少的基 础能源。电力企业为了保证人们的基础用电，都会进行比较大规模的电厂建立， 对输电线路进行铺设。在近几年我国的输电线路的数量和规模都在不断地扩大， 因此为了保障线路安全，针对输电线路进行巡检的工作必须开展，以便于及时地 发现输电线路中出现的问题并及时解决。电力企业在近些年来也随着科技的发展 在不断的发展进步。比如说，在之前对输电线路的巡检工作由于技术等方面的原 因，大部分都是由人工来进行巡检的，但是输电线

3、路架设的地理环境并不是很好， 所以人工巡检有着很大的安全隐患。但是在无人机技术出现以后，电力企业就可 以在进行输电线路的巡检时，利用无人机来代替人工进行巡检，这个方法不仅能 够提高巡检的效率，也能够在很大程度上降低因为人工巡检而出现的安全事故。3无人机技术的概述3.1技术要素无人机分为无人直升机，固定翼无人机和多旋翼无人机。其中无人直升机效 果最好，航程远，可悬停，起降灵活，抗风雨效果好，但造价也最高，适用于极 端天气或特殊自然灾害情况下使用；固定翼无人机飞行距离远，航行稳定，速度 快，造价适中，但缺点是不能悬停，适用于长距离输电线路的整体巡视与普查； 多旋翼无人机飞行过程稳定，动作灵活，经济

4、性好，可悬停，但抗风性能差，对 气象要求较高，适用于对局部线路或地形复杂处的设备进行详细检查。3.2功能概述无人机进行巡检工作，由地面工作人员遥控指挥，或是提前输入飞行指令， 在保证与输电线路的安全距离情况下，沿着线路飞行。一般无人机上会搭载高清 摄像设备，无人机在飞行过程中对输电线路及输电设备进行拍摄。例如用固定翼 无人机对输电线路沿线进行快速大范围的拍摄，或是用固定翼无人机对线路某局 部进行详细拍摄。3.3无人机在输电线路巡检中的优势及不足3.3.1无人机在输电线路巡检中的优势无人机技术的基础是自主导航飞行技术和自主悬停技术，具有输电线路防碰 撞保护能力，在巡视、检测输电线路、查找手段线路

5、跳闸故障点、在灾害性天气 中输电线路灾害分析等方面有很大的优势。无人机技术具有飞行控制、自主悬停 两种工作模式，同时还有自驾、手动两种模式，其中无人机处于自主悬停状态后， 能通过地面站的高清监控录像对输电线路进行检查；在手动模式下，无人机能按 照预定的路线自主导航飞行，并对线路进行巡检。3.3.2无人机存在的不足无人机虽然在输电线路巡检中有很大的优势，但也存在一定的不足之处，如 无人机的巡航时间比较短，受无人机体积的影响，无人机本身的电池容量也比较 小，这就对巡航时间造成很大的影响，同时无人机的遥控范围比较小，一般情况 下，无人机的遥控范围为1000m，并且无人机不能自动对图像进行缺陷分析。4

6、输电线路上方无人机巡检避障特点在目前，使用无人机开展输电线路上方的巡检避障工作，使得整体的工作进 展的比较好，这个前提为电力企业输电线路的稳定运行提供了一个良好的先决条 件。在此，笔者从输电线路上方无人机巡检避障的特点着手，把分析方向锁定在 飞机巡视以及飞行器巡视比较、山区线路巡视、人工巡视、无人机巡检中的偶发 事件和人机巡检过程中自身引起的问题上去。4.1山区线路巡视人工巡视和飞机巡视以及飞行器巡视比较在众多巡检线路中，输电线路山区线路的巡检难度是最高的，在前期，主要 是人工和飞机巡视相结合进行整体线路的巡视，但是在具体的山区线路中，由于 飞机巡视的成本比较高，再加上较差的地理环境对人员的安

7、全保障不足，所以说 在巡检的过程中是很容易出现视觉死角的，对细节方面的巡检也比较差。但是在 近几年中利用的飞行器进行巡视，使得巡视的成本大大降低，也能保证巡检人员 的安全，在实际落实的过程中巡检效率都是比较高的，整体的效果良好，从这些 方面进行综合分析，利用无人机进行输电线路的巡检，能够在很大程度上促进电 力企业的发展，增加其经济效益。4.2无人机巡检中的偶发事件无人机技术在当前的普及程度很高，并且操作起来也没有难度。但是要注意 的是，在无人机进行工作的过程中，除了自身的影响因素，其他的偶发因素也会 对无人机的稳定工作造成影响。比如说一些人为原因和鸟兽冲突问题，会对无人 机的设备造成损坏或者遗

8、失。4.3无人机巡检过程中自身引起的问题无人机整体的发展状态很稳定，并且出产设备各方面的质量也很好，但是还 是要注意在一部分的案例中出现的问题。在这些问题中比如无人机设备在巡检的 过程中怎样进行电力续航和无人机转轮的运行问题，这些问题都会影响到无人机 巡视工作的落实。5输电线路上方无人机巡检的主要避障方法虽然说在当前输电线路上方无人机巡检的工作落实状况较好，但是，其中的 障碍问题也会严重影响到无人机的运行。因此为了解决这个问题，电力企业也进 行了一系列的探讨。目前在无人机巡检中的避障方法主要由以下几种：利用多传 感器避障、软硬件结合避障和柱状空间规避法。下面的内容就是这几种方法的简 要介绍。5

9、.1软硬件结合进行避障软硬件结合进行避障是关于输电线路上方无人机巡视避障方法中比较重要的 一种方法。它的具体步骤就是分别利用GPS和超声波技术进行模拟软件操控来达 到实际巡视的效果。在巡视之前，先对无人机内部放置GPS模块，对整体的线路 进行定位，接着再用超声波技术进行数据反馈来达到对路线中的障碍物进行规避 的作用，从而完成对输电线路的巡视。5.2多传感器避障多传感器避障方法在输电线路上方无人机巡检避障中应用的也比较多，这种 方法在应用的过程中，对输电线路进行安装一定的传感设备，然后再对无人机内 部设置GPS定位模块和视频探头，以便准确的找到障碍物的位置，来进行很好的 规避。5.3柱状空间规避

10、法柱状空间规避是一种相似于地图软件配合无人机运行的方式。这种方法在实 施的过程中，先把巡视区域的地图数据进行上传，在无人机接收到以后，会和中 控台之间进行数据互动，然后查看内置的数据地图，对实际GPS反馈数据进行对 比。在这两项数据分别在中控台系统进行对比之后再发送到无人机系统。接着无 人机系统再进行比对发送数据，最后再对其巡视线路进行运行，以达到规避障碍 物的目的。在这个过程中GPA模块、障碍物、中控台、无人机、输电线路，五项 工作之间的数据所形成的数据模拟图就是柱状空间规避法。结语综上所述，在当前的输电线路上方无人机巡检避障方法能够为电力企业的稳 定供电提供良好的技术支持，在未来这种技术将会克服很多的缺点被更好的应用 到更多的领域之中，我国的电力事业会得到更好的发展。参考文献：吴飞龙.林韩.汤明文.郑小莉.多种中继