一、行业背景
目前，我国电网建设经历了（le）高速发展的阶段（duàn），规模已跃居世界首位（wèi）。目前（qián）我国已经建（jiàn）成了（le）六大跨省区的电网，分别是南（nán）方（fāng）、西北（běi）、华东（dōng）、华中、华北和东北这（zhè）六大电网，输电线路总长度超（chāo）过了115万（wàn）千米，500kV及以上的输电线路已成（chéng）为各区电（diàn）网输（shū）电主力。我国的国土幅（fú）员辽阔，地形也相对复杂，丘陵较多、平原较少，加（jiā）上气象条件的复杂多变（biàn），给跨区电（diàn）网和（hé）超高压（yā）输电线路（lù）工程（chéng）的（de）建设带来一定难度（dù），加上（shàng）建成之后的（de）维护与保养，仅（jǐn）仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足（zú）高效快速的要求，也（yě）不能（néng）达到很好的效果（guǒ）。无人机技（jì）术的运用，能够很好的完成（chéng）电力巡检和建（jiàn）设规（guī）划任（rèn）务，自然就能得（dé）到了（le）电力企（qǐ）业的认（rèn）可及大规（guī）模应用。
二、技（jì）术标准
2013年，中国（guó）民（mín）用航空局（jú）(CAAC)下发《民用无（wú）人（rén）驾驶航空器系统（tǒng）驾驶员管理暂（zàn）行规定》，业界普遍认为这代表着迈出了无人（rén）机（jī）规范（fàn）管理迈出了第一步（bù）。
在电力（lì）行业（yè），无人机主要（yào）被应用于架空（kōng）输电线路巡（xún）检，为（wéi）此国家电网发布了（le）Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检（jiǎn）系统配置导则（zé）》、南方电网发布了《架空输电线路机巡（xún）光电吊舱技术规（guī）范（fàn）(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电（diàn）线路无人机巡检作业技术（shù）导则（zé）》，对无人机巡（xún）检系统及（jí）光电吊（diào）舱进行规范。
三、系统概述
根据国（guó）家电（diàn）网发布（bù）的Q/GDW 11383-2015《架空输（shū）电线路无人机巡检系统配置导则（zé）》。，无（wú）人机巡检（jiǎn）系统指利用无（wú）人机搭载可见光、红（hóng）外等检测设备，完（wán）成架空输电线路巡检任务（wù）的作业系统。
无人机巡检系统一般由无人机分（fèn）系统（tǒng）、任务载荷分系（xì）统和（hé）综合保障分系统组（zǔ）成。无人（rén）机分系统指由无人驾（jià）驶航空（kōng）器、地面站和通讯系统组成，通过遥控指令完成飞行任务的无人（rén）飞机系统。任务载荷分系统指为（wéi）完成检测、采集和记录架空输电线路信息等（děng）特定任（rèn）务功能的系统（tǒng），一般包括光电吊（diào）舱、云台（tái）、相机（jī）、红外热像（xiàng）仪和地（dì）面（miàn）显（xiǎn）控（kòng）单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人（rén）机（jī）巡（xún）检系统（tǒng）正（zhèng）常工作的设备及（jí）工具的集合，一（yī）般包括（kuò）供电（diàn）设备、动（dòng）力（lì）供给(燃料或动力电池)、专用工具、备品备（bèi）件和（hé）储运车辆等。
无人机（jī）巡检（jiǎn）系统包括无人直升机(按结构形式一（yī）般（bān）分（fèn）为单旋（xuán）翼带尾（wěi）浆式和多（duō）旋翼式)巡（xún）检系（xì）统（tǒng）和固（gù）定翼无人机（jī）巡检系统。无人直升机按照空机质（zhì）量分为中型无人直升机和小型无（wú）人直升（shēng）机。中（zhōng）型无人直（zhí）升机指（zhǐ）空（kōng）机质量（liàng）大于7kg且小于等于（yú）116kg的无人直升机，一般是单旋翼带（dài）尾浆式无人直（zhí）升机，适用于中等距离的多任务精细（xì）化巡检（jiǎn）。小型无人直（zhí）升机指空机质量小于等于7kg的无人直升机，一般是（shì）电动（dòng）多旋翼无人（rén）机（jī），适用于（yú）短距离的多方位精细化（huà）巡检和故障巡检（jiǎn）。
目前（qián），昆明劲鹰无人机专（zhuān）业（yè）从事航测无（wú）人（rén）机（jī）设备的设（shè）计、生（shēng）产、销售和（hé）航（háng）测航（háng）拍（pāi）服务（wù），是中国技术顶（dǐng）尖的航（háng）测航拍无（wú）人机设计制造及（jí）航（háng）飞服务商，开发研制出劲鹰1型汽油航测航拍（pāi）无人机、劲鹰2型垂直起（qǐ）飞固（gù）定翼无人机、劲鹰3型（xíng）可垂直（zhí）起飞悬（xuán）停固定翼无人机、劲鹰（yīng）650航拍专用飞行（háng）器、劲鹰1000型八轴航拍航测无人机（jī）、劲鹰1600大型（xíng）载重（chóng）旋翼飞行平台等多种型号的无人机。通过平台软件，可（kě）对无人机采集到的视频进（jìn）行实时预览并对云台进行控制。通过地面站客户（hù）端，还（hái）能对无（wú）人（rén）机的飞行任务进行设置。
四、系统特点
无（wú）人机可垂直起（qǐ）飞和（hé）降落，无需（xū）任何（hé）辅助（zhù）装置，不需（xū）要专门的（de）机场（chǎng）和跑道（dào），对环境要求极低，可在野外随处起飞和降落。
无人机飞行精度高（gāo），可长时间悬停、前飞、后飞（fēi）、侧（cè）飞、盘旋（xuán）等。多旋翼无人（rén）机能在平原、湖泊、高山等地形地（dì）貌（mào）下飞行（háng）巡检，可以利用空中优势，全方（fāng）位、高精度（dù）检查输电线路（lù）运行情况（kuàng），因此能够（gòu）很好地弥补（bǔ）人工巡检（jiǎn）的不足。
无人机（jī）速度可控范围大（dà），智能化程度高（gāo），可实（shí）现程控自主飞行（háng）及自动（dòng）返航（háng）等多种先进功能;操作（zuò）十分简（jiǎn）便有效，有较强的容错能力（lì）;系统性能（néng）稳定（dìng）可靠（kào）、机（jī）动灵（líng）活，运营成本（běn）低（dī）。
无人机光电（diàn）吊舱可搭载设备丰富（fù），除了可见光还（hái）有红外热像仪和紫外（wài）成像仪（yí），在夜晚也能发（fā）挥作用（yòng）。红外热像仪（yí）能够通（tōng）过（guò）温度异常变化（huà）对比（bǐ）值（zhí），发现（xiàn）隐蔽性较强的发热故障点;紫外成（chéng）像仪能够利（lì）用电晕和表面局部（bù）放电的产（chǎn）生和（hé）增（zēng）强间接（jiē）评估（gū）运行（háng）设备的绝缘状况和及（jí）时发（fā）现绝（jué）缘设备（bèi）的缺陷。紫外成像仪和红外热像仪是一种互补性技术，结（jié）合传（chuán）统可见（jiàn）光巡线，能够大（dà）大（dà）提高故障点检测的准确（què）性，为故障抢修（xiū）赢得（dé）宝贵的时间。
五、应用价值（zhí）
无人机在（zài）电力行业的（de）应用，除了（le）实（shí）现线路巡检外，还能辅助实现线路（lù）架设和线路规划（huá）。
1、线路巡检
线路的维护与巡检在电力系（xì）统中有着相当重要的作用，这样也就得到了更多电力（lì）专家的（de）重视。通过相关的数据（jù）和图（tú）像资料可以（yǐ）清楚（chǔ）看到，在观察设备（bèi）外观情况时，无人（rén）机技术可以起到相当关键的作用，通过无（wú）人机，电力部门（mén）相关人员（yuán）可以清楚判断（duàn）对于一些重要的部件是（shì）否受到损坏也可以很清楚的进行判断，保证（zhèng）输电线路的安（ān）全，保障居（jū）民（mín）的用（yòng）电（diàn）。除正（zhèng）常巡检和特殊巡检，还可将无（wú）人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害（hài）导致道路受阻、人员（yuán）无法巡（xún）检（jiǎn）时（shí），飞行器无人机（jī）可以（yǐ）发挥替代作用（yòng），开（kāi）展输（shū）电线（xiàn）路巡查，准确定位杆塔、线路（lù）故障，且（qiě）视（shì）角更广，能避免“盲点”。无人机巡检提高了（le）电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完（wán）全带电的情况下迅速（sù）完成，比人工巡线效率高出40陪。在（zài）巡检过程中，还可通过无人机清除线路上（shàng）的风筝、气球、塑料袋等异物。
2、线路架设（shè）
在（zài）输电线路（lù）施工过程中，线路走廊长、地形情况复杂，线路所（suǒ）经地区山谷河流茂密森（sēn）林，给线路（lù）架设带来极大不便，工程实（shí）施（shī）困难重重。为有效破解缓解生（shēng）态环（huán）境保（bǎo）护和（hé）架线施工的矛（máo）盾，可运用无人机展放导引绳进行来架（jià）设线路架（jià）设施工轻松解决（jué）。无人机首先沿线路上空飞行并施放一（yī）根轻（qīng）质高（gāo）强引绳通过各基塔，然后（hòu）利用这根轻质引绳不断牵引后续引绳，直至牵（qiān）通一根三级引绳，并架设导线。通过这（zhè）种方（fāng）式，解决了人力展（zhǎn）放导引绳的（de）高强度和动力伞展放导引绳着（zhe）陆（lù）困难等（děng）问题，也减少了线路通道的（de）树木砍伐，最（zuì）大限（xiàn）度（dù）地保护（hù）了自然（rán）生态（tài）。
3、线路规划
无人机（jī）的测绘系统有很多优点（diǎn），包括实时性、成本低、响应快、灵活（huó）度（dù）高（gāo）等特（tè）点（diǎn）。和普通（tōng）的航（háng）空遥感（gǎn）与卫星（xīng）遥感相比（bǐ），优（yōu）势更（gèng）加明显，它可以在低空取得光学图像、地（dì）形（xíng）图像（xiàng）、输电线（xiàn）路（lù）图像，是其他测（cè）绘和（hé）、监测方式（shì）不能取代的。在对各（gè）类输电线路进行走廊规划（huá）时，需对规划区（qū）域进（jìn）行详细的信息采集和测绘（huì）工作，最好的方式就是采用无（wú）人机测绘（huì）系统，不（bú）仅可以确保（bǎo）获取数据的高效性（xìng），还可以在多（duō）方面降（jiàng）低环境对信息采集与勘测的影响。依据（jù）无人机采集的数据（jù）进行有效分析，能够全面兼顾各方（fāng）面因素，对（duì）充分利用有限的资源充分利用，使区域规（guī）划（huá）与线路走向更加合理，输电线路的（de）路径得到优化（huà），有（yǒu）效降（jiàng）低国家（jiā）对（duì）于输电线（xiàn）路（lù）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，无人机技（jì）术已经越来越（yuè）成熟，利用无人机在巡检电力（lì）系统中巡（xún）检线路，不仅降（jiàng）低了在人工巡检过程（chéng）中出现（xiàn）的（de）故障率，也有效的（de）降（jiàng）低了电力（lì）企业的成（chéng）本预算，还提（tí）高了电力巡检工作的效率（lǜ）。
目前（qián）国家电（diàn）网和南方电网相关部门（mén）正在着力推进无人机班组建（jiàn）设（shè）、完善（shàn）各类保障支撑体系，为无人机在电力行业的广泛应用做好全（quán）面准备工作，无人机将迎来全面推（tuī）广应用（yòng）的新（xīn）阶段。
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