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摘要：随着国内经济社会的快速发展，居民生产生活中对于电能资源的需求量越来越大。输电线路大多架设在较为空旷的野外，并且输电线路周围的地形地貌状况相对复杂。如果再沿用以往的人工巡检方式，不仅会造成经济成本的增加，同时也不利于巡检效率与质量的提高。此外，由于大多数输电线路分布在野外，在受到自然、人为等因素的影响下，线路经常出现破损的问题。通过应用无人机航测技术进行巡视，还能及时、准确的找到故障点，进而为后续的故障抢修提供帮助。
关键词：输电线路；巡检；无人机航测技术
引言
随着无人机技术的发展，在电力系统领域无人机巡检业务由于其可操作性强、工作效率高等优点也获得了广泛的应用，并在输电线路巡检过程中起到了重要的作用。但随着无人机巡检业务的开展，对于无人机巡检工作效率的提升以及巡检数据的管理也提出了新的要求。
1飞行器在输电线路巡检中的优势
1.1有效降低巡检成本
在我国，数目繁多的输电线路被建设在荒无人烟的地方，采用传统的输电线路巡检，无法充分保证工作人员的安全问题，也给巡检过程增加不必要的难度，加之输电线路呈现高空架线，路径极长，巡检成本昂贵，检测精度非常低。而飞行器不会受地理位置的限制，在有效的飞行距离内，工作人员操纵飞行器，就可以在不同角度，巡视检查输电线路设备与器件，大大降低了工作人员工作量与危险系数节约了巡检成本，检测到故障点的精度得到提升。
1.2可缩短巡检时间
飞行器受环境、气候条件等因素的影响较低，若自然环境恶劣，或者发生了自然灾害的地区，工作人员无法亲临现场，而飞行器具备快速巡检的能力，通过对飞行器进行精确定位，使得飞行器在准确位置悬停，能够检测输电线路设备与元件，采集、分析、判定输电线路中的缺陷，将巡检结果传回控制端，降低了巡检的耗时。同时，飞行器在巡检前基本不需要长时间的准备，大多数飞行器在90s内，便可以完成起飞动作。若飞行器在一个区域内完成巡检工作，可以通过控制系统，为飞行器设定下一个目标，从而使得飞行器快速转移至下一个区域，大大缩短了输电线路的巡视检查时间。
1.3巡检更全面
研究员们对飞行器的研究不断深入，飞行器的技术也随之发展与完善，功能日渐强大。研究人员在飞行器上加入更多的功能，能够更精确的查找线路缺陷，对故障进行定位，实时监测线路等。该种方法对线路能够更加全面检查，提高了电网的运行安全性与稳定性，为供电可靠性提供了有效保障。
2输电线路巡检中无人机航测技术的运用
2.1线路隐患探测技术
作为输电线路安全巡检工作的重要内容之一，做好线路的隐患探测有着重要的作用。具体巡检工作中，要及时、准确的查找到相关线路存在的缺陷，并采取针对性措施予以检修。这一过程中，主要应用到的探测技术囊括了视觉探测技术以及激光雷达探测技术，同时还应用到红外线技术以及紫外线探测技术。具体应用时，需要借助无人机设备搭载摄像机以及探测器等设备，通过将收集到的数据与信息进行及时的收发与传递，地面工作人员可以实时了解到相应的影响与数据。在经过仔细的判断与甄别之后，就能明确线路存在的安全隐患或故障。
2.2飞行姿势控制技术
在利用无人机设备对输电线路进行巡检时，如果当地的天气环境较为恶劣，那么将会对无人机飞行的角度产生一定的影响，因而出现偏移问题在所难免。为了提高无人机的飞行效果、确保线路巡检的质量，就要对无人机的飞行姿势进行严格的控制。就显得尤为重要。通过LQG控制器的使用，可以对无人机设备的俯仰、翻转状况进行精确的控制，并且可以使无人机在空中进行悬停作业，进而确保了巡检工作的质量。
2.3无线通讯技术
通常来说，可以将该技术称之为测控技术。借助于测控技术，能够实现输电线路的遥控测量，并且能够满足跟踪定位以及信息传递的要求。对于遥控测量而言，主要是对飞行环节中的无人机飞行情况以及相关设备、仪器的参数做出测量，并对设备以及飞行状态进行有效的控制。
2.4地面数据处理技术
无人机采集到的数据与信息传递到地面数据处理中心之后，技术人员要对其进行高精度的处理。这一过程中，需要用到红外成像仪以及紫外成像仪，同时还需要借助POS系统等。通过对采集的信息进行处理，可以及时排除输电线路存在的安全隐患，并且对异常线路进行识别，为后续的维护工作提供便利。
2.5正射影像采集技术
在进行采集影响的变换与修改工作时，以往需要借助于CPU串行方式进行。近几年来，随着传感设备与传感技术的不断发展，影像数据处理工作的难度大大降低。再沿用以往的CPU串行方式已经不能满足正射影像的采集要求。因而，在开展输电线路的安全巡检工作时，需要在无人机上搭载相应的遥感设备，并且要建立GPGPU模型，最终能够得到大量的有价值的正射影像。通过应用图形绘制流水线，可以对无人机设备拍摄的航测影像进行快速的完善与修改，进而有效提高了采集工作的速度与效率。
3巡检方案设计
无人机巡检输电线路的主要部位有线路、杆塔、绝缘子、附属金属等。具体步骤如下：（如图）首先，是进行预设飞行航迹点，预设飞行航迹点由杆塔的GPS数据和巡检的环境来推断。飞行航线的选择也极其重要，主要由飞行器与杆塔的安全距离和飞行器上搭载的微型传感器及摄影设备等综合决定。检测巡检系统相关部位需要飞行器在此部位进行悬停拍摄。利用上述预设的航迹点进行悬停实践，当飞行器飞行到预设的航迹点时，将控制模式切换成手动控制，将该部位进行详细多方位的拍摄。其次，将飞行器拍到的图像通过地面图像监控系统不断地传输给工作人员，工作人员以此来判断飞行器拍摄相关部位的角度和图像的清晰程度是否符合要求。这些数据也会给地面操控人员提供对应的信息，让他们来以此选取、记录更合适的飞行器航迹点，这样，经过优化后的航迹点、GPS三维坐标、飞行姿态和角度、云台俯仰角度等可以在下一次巡检系统中起到关键作用，进一步实现飞行器的精准飞行和获取高质量的拍摄影像。
巡检方案流程图
4无人机巡检的组成分析
4.1无人机平台与系统
巡测功能的实现，需要借助于无人机平台以及搭载的众多类型的传感器。首先，对于数据获取系统而言，它是进行数据信息采集与获取的重要平台，该平台不仅囊括了飞行平台以及稳定平台，同时还安装了相应的自主预警系统以及避障系统等。这样一来，可以确保无人机能够顺利的飞行，同时也提高了数据信息采集的质量与精度，进而提高了数据的利用价值。
4.2数据通信链路系统
对于子系统而言，其主要工作是进行信号的接收与发射。无人机巡测过程中，需要与地面测控站保持数据的实时传递与交互。巡检工作中，当传输速率满足4-8Mbps的要求，地面的测控人员就能实现对数据信息的实时传递。
4.3地面测控站
作为输电线路巡检工作的重要组成部分，地面讯测站中包含了诸多的子系统。其中，较为重要的是地面控制系统。同时，测控站中还安装了数据编解码系统以及分析系统、感应系统等等。地面测控站可以对无人机的实时飞行状态进行及时的管理与监控，并且能够对飞行环节中的信息获取方式做出相应的控制。
结束语
随着国内城镇化进程的不断加快，我国对于电能资源的需求量急剧增加。巡检工作中，要加强对无人机航测技术的应用，降低人为、天气因素对于线路巡检工作的干扰，有效提高巡检工作的质量与效率。通过无人机航测技术的应用，还能及时对线路存在的安全隐患进行及时的排除，进而确保线路运行的安全效果。
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