（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局广西百色533000）
摘要：如今，我国架空输电线路架设规模正在日益扩大，因为其处地形险峻且生态环境恶劣的地区，并且覆盖范围广，而人工巡检不能满足电力系统安全稳定的运行，因此这种方式逐渐被淘汰。无人机技术的出现给架空输电线路巡检工作提供了一种新的方式，借助于无人机，以多传感器集成的方法通过遥感技术应用，可以保证电力线路巡检工作高效顺利的展开。本文介绍了有关无人机电力巡检系统的概况，并且探讨了其中的关键技术，其目的是为巡检工作提供保障。
关键词：电力线路；无人机；关键技术；巡检系统
引言
随着我国经济的发展，电力系统起着越发重要的作用，传统电力巡检人员并不能满足架空输电线路巡检的要求，为了保障其有序、高效、安全的运行，高技术的巡检人员的起的作用越来越大。如今，遥感技术等发展较快，这为我国电力线路安全巡检奠定了更加扎实的基础，使得巡检工作更加自动化、现代化。
一、巡航系统的主要任务
电力线路安全巡检系统研究是基于遥感技术的，他的目的是为了维护和应急处置我国高压、特高压电力线路日常安全、研制电力线路安全巡检系统装备、开展在地形复杂地区的超视距无人机电力线路安全巡检系统的首要技术研究，进行适应性巡检和现场性能测试，从而发挥电网在电力行业示范应用，保障我国电网线路高效、安全，发展巡检和应急保障技术。
遥感技术电力线路安全巡检系统的主要任务有：
（一）远距离勘测
巡检技术是如今相对比较先进的电力线路检验技术，也是一种常用技术，它主要运用于地形复杂的地区以及距离比较远的探测情况。它的任务具有多元化的特点，首先，红外线测量是巡检系统的主要方式，而紫外线和激光扫描则为远距离探测的方式。他能以“无人机”为检测工具，第一时间对信号进行感应，防止由于地势复杂而造成的阻碍。此外，巡检系统能够进行实时操作，它能够及时获得输电系统的影像，并且查看基础设施的空间位置。
（二）构建数据处理平台
构建数据处理平台是无人机巡检系统与传统检验系统的创新点之一。在传统技术中，工作人员通常只能通过不定期的查询来检查，其技术性和精确性制约了电力系统的发展制约了电力系统的发展。相反在无人机巡检系统主要以数据收集为手段、信息传递为途径、“高空遥”为处理的平台进行信息的提取和识别电力故障。系统内部也有安全诊断平台，能检验不同节点的输电线路，使得检验更加准确和多元。
二、巡检系统的主要构成
（一）地面测控站
地面测控站子系统是控制和监测无人机飞行过程中的状态，以及获得传感器中的有关数据，除此之外，地面测控站子系统还能初步的处理无人机飞行过程中获得的数据。地面测控站子系统包括了多传感器地面控制系统、无人机平台地面控制系统、实时数据分析系统、数据编解码系统等。
（二）无人机平台及多传感器数据获取系统
无人机平台及多传感器数据获取系统是电力线路巡检数据收集的主要平台，包括了多传感器数据获取系统、稳定平台、无人机飞行平台、自主预警等。他们的主要功能如下：
多传感器数据获取系统的传感器通常包括了紫外成像仪、光学数码相机、热红外成像仪、激光扫描仪等。其中紫外成像仪主要用于采集输电线路设备的紫外视频信息。光学数码相机主要用于诊断导地线断股、销钉缺失、绝缘子爆裂等热红外成像仪主要用于采集输电线路设备的红外视频，了解电力线、金具等设备的发热状况。激光扫描仪可以获得电力线走廊地物的高精度点的云数据，可以监测地面障碍物与电力线间的距离以及监测电力线弧垂的数据，形成真实的三维模型。
稳定平台主要是用来隔离无人机飞行时飞机的震动以及外界环境的干扰，有些稳定平台还能够进行目标跟踪。稳定平台能够较高的提高目标成像的质量，保证获得有用、有效的信息，从而降低对无人机控制平台的技术要求。
无人机飞行平台有旋翼和固定翼两种，无人机飞行平台可以搭载稳定平台、自主预警与避障系统、POS等其他机载设备。应根据飞行的距离、速度以及巡检的任务来选择飞行平台。如需要足够的飞行距离，且对基杆塔进行紫外、红外、可见广的内在精细巡检，则应该选择大型的旋翼无人机平台。
自主预警避障系统是通过毫米波雷达传感器来探测无人机飞行时钱放到障碍物，同时及时提醒无人机控制系统来避免飞行时的风险。
（三）地面数据处理系统
地面数据处理系统是有关后期数据存储、处理及应用的系统，包括几何处理系统等，它是基于光学、紫外线、红外线、激光等的线路走廊三维可视化系统以及电力线路安全巡检系统等。
（四）数据通信链路系统
数据通信链路系统是系统通信链接的关键，包括有地面和机载测控站的信号接受和发射设备和无人机的通信中继设备。数据通信链路系统主要是保障无人机飞行平台和地面测控站之间的数据通讯，特别是保障在复杂地形条件下的无人机和地面之间的通讯。数据链路系统主要是保障无人机控制命令的上传以及定位定姿数据的下传，来跟踪和控制无人机工作的状态。同时数据通信链路系统可以让地面测控人员实时了解飞机飞行状况。
三、无人机电力线路安全巡检系统的技术要点
无人机电力线路安全巡检系统的数据通讯链、无人机平台等技术经过一段时间的实践，已经比较成熟，且已经用于商业生产，但由于传感器的无人机巡检技术平台以及遥感技术还在开发阶段，特别是传感器集成以及后期处理等还不够成熟，其中的技术要点有：
（一）传感器精准同步技术
无人机巡检系统中有许多传感器，为了使它们集成、能够联合应用，需要在同一时间把传感器测量的数据关联起来，其中最为重要的环节是建立时间坐标。对于GPS接收机，它最基本的功能是输出IPPS脉冲以及定位数据，这二者时刻对应，在这个基础上，可以设计实践同步控制器以及授时型GPS，来使得不同传感器的数据同时记录。
（二）飞行姿态控制技术
飞行姿态控制技术是如今非常常见的一种技术，它表现在电力线路控制的有效性上。首先，无人机检验有一定的条件。因为无人机飞行距离的标准是输线路，它很有可能收到暴雨和狂风的影响，从而耽误检测的准确性和时间。所以控制无人机的飞行姿态就变得非常重要。无人机始终与输电线路保持倾斜状态，同时无人机的角度设置一般为45度，此系统的优势在于它能够使用PID技术，以无人机为载体，让飞机进行俯、仰、翻。此外，系统还起到协调的作用，能够使飞机即使偏离主测试巷道也能进行自动化感应，从而控制无人机与高架之间的距离。
（三）线路不足探测技术
电力线路有许多隐患，这会影响电力系统的正常运行，所以需要对电力系统进行探测，其主要技术有：
1.视觉探测：高清摄像机置于无人机上，边巡视边拍摄照片和视频，并经过地面相关数据处理系统的分析以后，来判定是否存在故障，这种方法可以发现线路表面的故障，例如杆塔变形和异物悬挂，此时探测精确值受到图像质量的影响。
2.红外线紫外线探测：红外线探测是运用表面温度来生成红外线光谱图像，根据图像来确定是否发生了故障；紫外线监测是借用放点产生的紫外光讯号，生成图像，通过图像来了解电晕的位置和强度，这可以用来巡视绝缘子放电以及污染等的故障。
四、结束语
把无人机技术用在电路线路巡检中，以及通讯、电子和图像等多个领域，形成一套无人机巡检系统，这有利于减少电力巡检系统的投入，也能更加安全快速的对线路进行巡检，这不仅是一个有前途的研究方向还具有研究价值，在日后将会得到广泛应用。
参考文献：
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作者简历：黄昱程（1985-），男，本科学历，助理工程师，主要从事线路运检工作。