架空输电线路小型多旋翼无人机巡检系统分类导则
1 适用范围
本分类导则所叙“小型多旋翼无人机”指一般具有三个（含）以上旋翼，通常为四旋翼、六旋翼和八旋翼结构，具有垂直起降和空中悬停等特点的无人机，有时也被统称为“小型无人直升机”。
2 总则
2.1 小型多旋翼无人机巡检系统主要用于对架空输电线路本体和附属设施进行巡视检测，也可用于小范围通道巡视。
2.2 开展架空输电线路小型多旋翼无人机巡检作业，应首先根据现场作业条件选择小型多旋翼无人机巡检系统的功能和技术配置类别；然后，根据当地环境温度和海拔高度，在选定的配置类别中选择满足当地环境适应性要求的小型多旋翼无人机巡检系统类型。
2.2.1 根据功能和技术配置不同，小型多旋翼无人机巡检系统分为“高端配置类”、“中端配置类”
和“低端配置类”三种类别。
a)高端配置类（以下简称“高配”）用于远距离（一般为1000m及以上）巡检作业。其悬停控制精
度高、无地效悬停时间长、飞行稳定性好、抗风能力不小于10m/s，抗电磁干扰性能强，测控距
离不小于4km，在距离不小于20m处拍摄的影像中可清晰分辨销钉级目标。
b)中端配置类（以下简称“中配”）用于中近距离（一般为300m~1000m）巡检作业。其悬停控制
精度高、无地效悬停时间较长、飞行稳定性较好、抗风能力不小于10m/s，抗电磁干扰性能强，
测控距离不小于2km，在距离不小于10m处拍摄的影像中可清晰分辨销钉级目标。
c)低端配置类（以下简称“低配”）用于近距离（一般为300m以内）巡检作业。其飞行操控性能好，
抗风能力不小于8m/s，抗电磁干扰性能强、测控距离不小于1km，在距离不小于10m处拍摄的影
像中可清晰分辨销钉级目标，整套系统可由单人背包或手提携带。
2.2.2 根据当地环境温度和海拔高度，小型多旋翼无人机巡检系统分为以下型号，详见表1。
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2.3 根据巡检作业需求，各类配置的小型多旋翼无人机巡检系统可选择搭载红外传感器。搭载的红外传感器可为与可见光传感器一体化型式，也可为单独型式。
3 技术要求
3.1 通用部分
3.1.1 外观特性
a)连接线布局合理，固定牢靠；连接件、紧固件有防松措施；涂镀层无气泡、龟裂和脱落；金属件
无锈蚀和机械损伤。
b)机头机尾应有明显标识予以区别，旋翼上应有明显标识指示其安装方向。
c)机身上应有航行灯，航行灯发光强度不应小于25cd。
d)显示器表面不应有明显凹痕、碰伤、裂痕、变形等现象，开机后显示器不应出现坏点或条纹。显
示器的最大显示亮度值不应低于200cd/m2、对比度不应低于50：1、上下视角不应小于40°、左右视角不应小于60°。
e)至少配备一个遥控手柄。飞行控制、变焦、拍照等功能应通过遥控手柄或地面站上的专用按钮实
现。
3.1.2 环境适应性
a)在适用的环境温度和海拔高度下可正常工作。
b)具备抗风飞行能力，在瞬时风速不大于其标称的抗风能力的风速条件下可稳定飞行和悬停，且各
项功能正常。
c)具备抗雨飞行能力，在小雨环境条件下可短时稳定飞行。飞行后，各电气接口不存在明显短路风
险，各项功能正常。
d)地面站（显示屏）防护等级不低于IP54。
3.1.3 飞行功能
a)导航定位偏差水平方向不大于1.5m，垂直方向不大于3m。
b)具备定点悬停功能。即小型多旋翼无人机巡检系统通过全自主飞行模式到达预设的悬停点、或通
过手动或增稳飞行模式到达指定点后，无需操作人员干预，可稳定悬停。
c)具备机头重定向功能。
3.1.4 测控距离
a)使用频率符合国家无线电管理及无人驾驶航空器系统管理有关规定。
b)具备测控数据上传和下传功能。
c)测控数据传输时延不大于20ms，误码率不大于10-6。
d)具备影像实时传输功能，影像传输时延不大于300ms。
3.1.5 巡检功能
a)具备手动拍照功能。
b)任务设备应至少具备水平和俯仰两个方向的转动性能，各方向转动最大角速度不小于30°/s；水平
转动范围宜为n×360°，也可为-180°~+180°；俯仰转动范围至少为-90°~+30°。
c)可见光任务设备稳像精度不低于0.1mrad。
d)若搭载红外任务设备，其有效像素数不低于30万；具备自动对焦功能；测温范围不小于-20℃
~+150℃、精度不低于±2℃或测量值乘以±2%（取绝对值大者）；环境温度23℃±5℃、焦距50mm、相对孔径为1时，热灵敏度小于0.05K。在距离不小于10m处拍摄的影像可清晰识别故障发热点，影像为伪彩显示，具备热图数据，可实时显示影像中温度最高点位置及温度值。
e)可见光或红外（若搭载）任务设备拍摄的影像可存储和导出。
3.1.6 地面站软件性能
a)可显示、记录飞行速度和电池电压等测控参数。
b)可通过无线网络下载、更新地图。
3.1.7 安全策略
a)具备自检功能。自检项目应至少包括：飞行控制模块、电池电压值、发动机（电机）工况、遥控
遥测信号等。以上任一部件故障，均能进行声、光报警，并且系统锁死，无法起飞。根据报警提示，应能确定故障部件。
b)具备飞行状态、通讯状态、发动机（电机）状态、电池电压等参数越限告警功能，报警方式应为
声、光报警，可在地面站或遥控手柄上报警提示。
c)具备飞行区域限制功能。可设置允许小型多旋翼无人机巡检系统飞行的区域范围，在航线规划时，
可对超出范围的飞行航线进行报警提示，且飞控系统锁死；在飞行过程中，当小型多旋翼无人机巡检系统接近区域范围时可在地面站或遥控手柄上报警提示，且有防止飞越措施。
d)具备位置追踪功能。可不依赖于机载电源和数传电台，以定时自动或受控应答方式向工作人员发
送小型多旋翼无人机巡检系统位置信息，定位偏差水平方向不大于5m、垂直方向不大于10m。
e)宜具备磁罗盘干扰预警功能。当磁罗盘受到干扰时，可在地面站或遥控手柄上报警提示，且有防
止失控措施。
f)具备电池实时监控管理功能。可对电池电压、充放电次数等进行实时查询和管理。
3.1.8 抗电磁干扰性能
射频电磁场辐射抗扰度、静电放电抗扰度、脉冲磁场抗扰度和工频磁场抗扰度性能试验的试验结果满足要求。
a)射频电磁场辐射抗扰度不低于B级。
b)静电放电抗扰度不低于A级。
c)脉冲磁场抗扰度不低于A级。
d)工频磁场抗扰度不低于A级。
3.1.9 动力电池性能
a)电池不应变形，表面无针眼、磕碰、裂纹等。电源正负极标识清晰，接头有防松措施，宜使用防
误插接头。
b)23℃快速放电容量不低于电池规格书规定的额定值，同时不高于额定值的110%。
c)在对应环境温度适应性类型的最低温度和最高温度条件下，快速放电容量分别不低于电池规格书
规定的额定值的70%和95%。
d)进行低气压、温度冲击和耐振动性环境试验，电池应不出现变形、鼓包、漏液、破裂、起火、爆
炸等现象。
e)进行过压充电、欠压放电、外部短路、挤压、加速度冲击和跌落试验，电池应不出现变形、鼓包、
漏液、破裂、起火、爆炸等现象。
3.2 专用部分
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3.2.1 高配小型多旋翼无人机巡检系统
3.2.1.1 外观特性
a)搭载任务设备的小型多旋翼无人机任意两点（含旋翼）之间距离不宜大于1.8m。
b)地面站可采用一个显示器，也可采用两个显示器。若采用一个显示器，屏幕尺寸（对角）不宜小
于28cm，能同时显示遥控遥测数据和回传影像；若采用两个显示器，每个显示器屏幕尺寸（对角）不宜小于20cm，可分别显示遥控遥测数据和回传影像。
3.2.1.2 环境适应性
a)按表2进行相应等级的温度湿度振动综合环境试验，结构完好，各项功能正常。
表2 温度湿度振动综合环境适应性试验条件
b)按当地环境温度和海拔高度，选择对应最低温度、最高温度和最高海拔高度进行试验，各项功能
正常。正常作业时，G-20-65-2000型、G-20-65-3000型、G-40-65-2000型、G-40-65-3000型无地效悬停时间不小于40min；G-20-65-5000型、G-40-65-5000型无地效悬停时间不小于35min。
c)在瞬时风速不大于10m/s环境条件下可正常工作。正常作业悬停时，与悬停点的水平偏移不大于
1.5m、标准差不大于0.75m；垂直偏移不大于3m、标准差不大于1.5m。
3.2.1.3 飞行功能
a)具备任务规划功能。可对起降方式、飞行速度以及航点信息等进行设置，可设置航点数量不少于
50个。在飞行过程中可实时修改航点。
b)具备全自主起降功能。
c)具备手动、增稳和全自主三种飞行模式。三种飞行模式可相互切换，切换过程中飞行状态应保持
平稳。
d)全自主飞行模式下飞行控制偏差不大于4m，标准差不大于2.5m。
e)具备定点悬停功能。小型多旋翼无人机巡检系统通过全自主飞行模式到达预设的悬停点、或通过
手动或增稳飞行模式到达指定点后，无需操作人员干预，可稳定悬停。悬停控制偏差水平方向不大于1.5m、标准差不大于0.75m；垂直方向不大于2m、标准差不大于1m。
f)宜具备自动避障功能。当飞行速度不大于5m/s时，可探测到小型多旋翼无人机巡检系统周边20m
范围内的导线（直径23.9mm）等障碍物。
3.2.1.4 测控距离
a)测控数据传输宜采用跳频技术。
b)在飞行高度40m时，测控数据和影像的传输距离不小于4km。
3.2.1.5 巡检功能
a)具备手动拍照功能。
b)具备定点自动拍照功能。即在小型多旋翼无人机巡检系统到达指定点后，无需操作人员干预，任
务设备可按照预先设置的参数（如位置坐标、时间间隔等）进行自动拍照。
c)可见光任务设备有效像素数不低于2000万；具备变焦功能，变焦范围为35mm~80mm（等效焦
距），且连续可调；具备自动对焦功能。在距离不小于20m处拍摄的影像中可清晰分辨Φ1.4销钉目标，目标轮廓清晰可辨。
d)若搭载红外任务设备，其等效焦距不应低于50mm。
e)可见光或红外（若搭载）影像文件需记录拍摄位置的地理坐标。
f)任务设备宜具备跟踪功能，跟踪精度不低于0.4mrad。
3.2.1.6 地面站软件性能
a)在地图上可设置航点信息和航线，在飞行过程中实时显示飞行航向和航迹。
b)可对任务设备拍摄时的角度和焦距等进行设置。
c)可对飞行日志数据进行存储、导出和分析。
3.2.1.7 安全策略
a)具备一键返航功能。在启动一键返航功能后，小型多旋翼无人机巡检系统应立即中止当前任务并
返航。返航航点、速度等参数可预先设置，可设置的航点个数不少于10个。
b)具备链路中断返航功能。在链路中断后，小型多旋翼无人机巡检系统应悬停等待通讯信号恢复，
且等待时间可预先设置。在等待时间内若通讯信号恢复，小型多旋翼无人机巡检系统可继续执行任务，否则按预设航线返航。返航航点、速度等参数可预先设置，可设置的航点个数不少于10个。
3.2.1.8 其他
a)任务设备、电池（完成6个架次正常作业任务的工作电池）及配套使用工具等均应装箱储运，箱
体个数不宜超过两个。若采用一个储运箱，正常包装运输状态下总质量（含箱）不得超过45kg；
若采用两个储运箱，正常包装运输状态下的单箱质量最大不得超过25kg。
b)电池循环寿命不小于300次。
3.2.2 中配小型多旋翼无人机巡检系统
3.2.2.1 外观特性
a)搭载任务设备的小型多旋翼无人机任意两点（含旋翼）之间距离不宜大于1.6m。
b)地面站可采用一个显示器，也可采用两个显示器。若采用一个显示器，屏幕尺寸（对角）不宜小
于28cm，能同时显示遥控遥测数据和回传影像；若采用两个显示器，每个显示器屏幕尺寸（对角）不宜小于20cm，可分别显示遥控遥测数据和回传影像。
3.2.2.2 环境适应性
a)按表3进行相应等级的温度湿度振动综合环境试验，结构完好，各项功能正常。
表3 温度湿度振动综合环境适应性试验条件
b)按当地环境温度和海拔高度，选择对应最低温度、最高温度和最高海拔高度进行试验，各项功能
正常。正常作业时，各型无地效悬停时间不小于30min。
c)在瞬时风速不大于10m/s环境条件下可正常工作。正常作业悬停时，与悬停点的水平偏移不大于
1.5m、标准差不大于0.75m；垂直偏移不大于3m、标准差不大于1.5m。
3.2.2.3 飞行功能
a)具备任务规划功能。可对起降方式、飞行速度以及航点信息等进行设置。可设置航点数量不少于
50个，在飞行过程中可实时修改航点。
b)具备全自主起降功能。
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c)具备手动、增稳和全自主三种飞行模式。三种飞行模式可相互切换，切换过程中飞行状态应保持
平稳。
d)全自主飞行模式下飞行控制偏差不大于4.5m，标准差不大于2.5m。
e)具备定点悬停功能。小型多旋翼无人机巡检系统通过全自主飞行模式到达预设的悬停点、或通过
手动或增稳飞行模式到达指定点后，无需操作人员干预，可稳定悬停。悬停控制偏差水平方向不大于1.5m、标准差不大于0.75m；垂直方向不大于2m、标准差不大于1m。
3.2.2.4 测控距离
在飞行高度40m时，测控数据和影像的传输距离不小于2km。
3.2.2.5 巡检功能
a)具备手动拍照功能。
b)具备定点自动拍照功能。
c)可见光任务设备有效像素数不低于1400万；具备变焦功能，变焦范围为35mm~80mm（等效焦
距），且连续可调；具备自动对焦功能。在距离不小于10m处拍摄的影像中可清晰分辨Φ1.4销钉目标，目标轮廓清晰可辨。
d)若搭载红外任务设备，其等效焦距不应低于25mm。
e)可见光或红外（若搭载）影像文件需记录拍摄位置的地理坐标。
3.2.2.6 地面站软件性能
a)在地图上可设置航点信息和航线，在飞行过程中实时显示飞行航向和航迹。
b)可对任务设备拍摄时的角度和焦距等进行设置。
c)可对飞行日志数据进行存储、导出和分析。
3.2.2.7 安全策略
a)具备一键返航功能。在启动一键返航功能后，小型多旋翼无人机巡检系统应立即中止当前任务并
返航。返航航点、速度等参数可预先设置，可设置的航点个数不少于10个。
b)具备链路中断返航功能。在链路中断后，小型多旋翼无人机巡检系统应悬停等待通讯信号恢复，
且等待时间可预先设置。在等待时间内若通讯信号恢复，小型多旋翼无人机巡检系统可继续执行任务，否则按预设航线返航。返航航点、速度等参数可预先设置，可设置的航点个数不少于10个。
3.2.2.8 其他
a)任务设备、电池（完成6个架次正常作业任务的工作电池）及配套使用工具等均应装箱储运，箱
体个数不宜超过两个。若采用一个储运箱，正常包装运输状态下总质量（含箱）不得超过35kg；
若采用两个储运箱，正常包装运输状态下的单箱质量最大不得超过20kg。
b)电池循环寿命不小于300次。
3.2.3 低配小型多旋翼无人机巡检系统
3.2.3.1 外观特性
a)搭载任务设备的小型多旋翼无人机任意两点（含旋翼）之间距离不宜大于1.2m。
b)地面站宜采用一个显示器，屏幕尺寸（对角）不宜小于20cm，可显示遥控遥测数据和回传影像。
3.2.3.2 环境适应性
a)按当地环境温度和海拔高度，选择对应最低温度、最高温度和最高海拔高度进行试验，各项功能
正常。正常作业时，各型无地效悬停时间不小于25min。
b)在瞬时风速不大于8m/s环境条件下可正常工作。正常作业悬停时，与悬停点的水平偏移不大于
1.5m、标准差不大于0.75m；垂直偏移不大于3m、标准差不大于1.5m。
3.2.3.3 飞行功能
a)宜具备任务规划功能。可在飞行过程中实时修改航路点，对起降方式、飞行速度以及航点信息等
进行设置。
b)宜具备全自主起降功能。
c)具备手动和增稳飞行模式，宜具备全自主飞行模式，各飞行模式应能自由切换。
d)若具备任务规划功能和全自主飞行模式，全自主飞行模式下飞行控制偏差不大于5m，标准差不
大于2.5m。
e)具备定点悬停功能。若小型多旋翼无人机巡检系统具备任务规划功能，可通过全自主飞行模式到
达预设的悬停点，也可通过手动或增稳飞行模式到达指定点；若不具备任务规划功能，应通过手动或增稳飞行模式到达指定点。到达指定点后，无需操作人员干预，小型多旋翼无人机巡检系统可稳定悬停。悬停控制偏差水平方向不大于2.0m、标准差不大于1.0m；垂直方向不大于2.5m、标准差不大于1.25m。
3.2.3.4 测控距离
在飞行高度40m时，测控数据和影像的传输距离不小于1km。
3.2.3.5 巡检功能
a)具备手动拍照功能。
b)宜具备定点自动拍照功能。
c)可见光任务设备有效像素数不低于1200万；宜具备变焦功能；具备自动对焦功能。在距离不小
于10m处拍摄的影像中可清晰分辨Φ1.4销钉目标，目标轮廓清晰可辨。
d)若搭载红外任务设备，其等效焦距不应低于25mm。
3.2.3.6 地面站软件性能
a)若具备任务规划功能，可在地图上设置航点信息和航线，在飞行过程中实时显示飞行航向和航迹。
b)宜可对任务设备拍摄时的角度和焦距等进行设置。
3.2.3.7 安全策略
a)具备一键返航功能。在启动该功能后，小型多旋翼无人机巡检系统应能直线返回返航点上方并降
落。若具备任务规划功能，返航航点、速度等参数可预先设置，可设置的航点个数不少于10个。
b)具备链路中断返航功能。在链路中断后，小型多旋翼无人机巡检系统应悬停等待通讯信号恢复，
且等待时间可预先设置。在等待时间内若通讯信号恢复，小型多旋翼无人机巡检系统可继续执行任务，否则按预设航线返航。若具备任务规划功能，返航航点、速度等参数可预先设置，可设置的航点个数不少于10个。
3.2.3.8 其他
a)任务设备、电池及配套使用工具等均应采用背包或手提箱储运，背包或手提箱应布局合理、轻便
紧凑，个数不宜超过两个。若采用一个背包或手提箱，应便于单人携带，尺寸一般不大于600*550*400mm，正常包装运输状态下总质量（含包或箱体、完成不少于2个架次正常作业任务的工作电池）不得超过15kg。若采用两个背包或手提箱，则随包或箱应携带不少于4个架次正常作业任务的工作电池，正常包装运输状态下每个背包或手提箱的质量（含包或箱体）最大不得超过10kg。
b)电池循环寿命不小于200次。
4 检测试验内容
表4、表5和表6分别列出了高配、中配和低配小型多旋翼无人机巡检系统型式试验、出厂试验和抽样试验的检测项目。
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无人机在输电线路中的应用 摘要：目前，随着电信项目和抄表系统的应用技术的发展，要更加注重安全的作用，从而实现国家电网系统全面的采集和覆盖，继而提供有效的技术支持，确保将先进的数据化信息管理应用于生产经营管理。它的运行与主站、智能电能表、集电终端等的集合不可分离。其中，传输线巡视工作，按线路长度、地形和气候因素，将导致巡视的效率降低。无人机设备的应用大大减少了各种条件的限制，提高了传输线检测的效果。因此，为了保证线路运行的稳定性，在线路运行和日常维护工作中，通常需要对线路进行巡检，依靠人力维护线路则成本更高，危险性更大，这也使得管理更加困难。 关键词：无人机;应用;巡检技术 中图分类号：H436 文献标码：A 1传输线检查内容 输电线路不同于其他电路情况，输电线路长期暴露在外，我们要及时了解输电线路的运行状况和质量安全，及时检查输电线路的隐患和故障，我国每年都要投入大量的人力、物力和财力，这对我国的库存是一个巨大的消耗。在检查过程中，涉及到电力设备检查、辅助设备检查和干线检查等多个方面，每一个部分都很重要。通过传输线检查可以第一时间发现电路中的一些问题，以便及时进行维修，保证传输线的正常运行，线巡检有常规巡检、故障巡检和特殊巡检形式都是采用人工地面检查，只有在非常特殊的情况下，才会对线路进行一步检查。而且，传统的检验体系质量低下，检验工作复杂，检验人员众多，不易详细准确地记录每个检验人员的相应检验内容，非标准记录会直接影响检验人员的检验结果，传统的检验方法不仅费时费力，而且难以保证检验质量。此外，庞大的传输线检测会产生大量的数据，传统的检测方法很难实现对这些数据的准确收集和分析。那么将无人机设备应用于传输线监测，不仅可以满足新时期电网监测的需要，减少人力资源的使用，而且在一定程度上提高了电力系统的管理水平，保证了电网的高效稳定运行。因此。在输电线路检测中应重视无人机的应用，以提高电力企业的经济效益[1]。 2提高传输线检查的效率 传统的人工检测方法需要投入大量的材料、人力和时间。在地形复杂的地区，检查人员往往需要投入更多的时间和精力，检查结果的准确性往往不高。然而，无人机巡逻无人航空载具的检查方法，不需要检查人员遵循时时刻刻的检查路线，不仅节省了大量的人力和时间，而且避免了资源的浪费。 3无人机在传输线检修中的应用 无人机是自动或手动控制的，使用计划的飞行路径，由全球定位系统空间站
无人机载红外热像仪高压电力巡检 整体解决方案
目录 一、行业背景 (2) 1、2015年将推广协同巡检模式 (2) 2、无人机精细巡检 (3) 二、行业需求 (3) 三、系统介绍 (4) 1、无人机 (4) 2、红外热像仪 (5) 3、无人机载红外热像仪 (5) 四、业务分析 (6) 1、传统巡线图示 (6) 2、无人机搭载红外热像仪电力巡线解决方案 (6) 3、无人机搭载红外热像仪电力巡线方案优势分析 (7) 4、无人机巡航作业的优势： (9) 5、无人机巡航效益分析 (9) 6、结论 (10)
一、行业背景 我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共6个跨省区电网；110 kV以上输电线路已达到近51.4万km。根据相关数据表明，我国每年电力行业整体投资约为1000亿元，其中硬件设施为73%，说明输电设备在国家电网建设上比重越来越大，随着电网的日益扩大，巡线的工作量也日益加大，100km 的巡线工作需要20个巡线人员工作一天才能完成。因此传统的巡线方式已经满足不了现代电力系统的广泛需求。 1、2015年将推广协同巡检模式 国网已明确的未来巡检模式，亦为无人机留下了发挥作用的广阔空间。 去年3月，国网公司运维检修部召开的工作推进会指出，到2015年，国家电网公司系统将全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式，全面提高巡检作业效率和效益，保障大电网安全运行。 根据此次会议，山东、冀北、山西、湖北、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海共10个单位将作为试点，要求利用2013—2014年两年时间开展新型巡检模式试点工作，于2015年总结试点经验，完善标准体系，全面推广实施。 据了解，按照巡检业务界面划分，直升机可开展线路常规巡视和状态巡视、灾情普查和应急抢险等工作，巡检对象主要为特高压、跨区直流和500千伏及以上重要线路。大、中型无人直升机应用于220千伏及以上交直流线路开展常规巡视和状态巡视;小型无人直升机应用于110千伏及以上线路单塔进行巡视、故障巡视和小范围通道巡查;固定翼无人机一般用于500千伏及以上线路开展通道巡视和灾后电网评估等。人工巡检主要对管辖范围内输电线路开展状态巡视、日常维护及检测等，在直升机、无人机巡检作业覆盖范围内，修订有关规程，以减少巡视次数。
探究架空输电线路运维中无人机的应用 发表时间：2020-01-15T11:31:58.447Z 来源：《电力设备》2019年第19期作者：张礼树 [导读] 摘要：随着我国电网建设的不断发展，架空输电线路建设的规模越来越大，各类长距离、大跨度、高海拨的架空输电线路越来越多，传统人工运维巡检模式难以满足当前架空输电线路运维的需要。 （广州供电局输电管理二所 510000） 摘要：随着我国电网建设的不断发展，架空输电线路建设的规模越来越大，各类长距离、大跨度、高海拨的架空输电线路越来越多，传统人工运维巡检模式难以满足当前架空输电线路运维的需要。利用无人机对架空输电线路运维巡检可有效满足架空输电线路运维需求，并可以有效降低运维成本、提高运维效率，具有效果好、远程操控简单、受环境影响小等特点。本文对架空输电线路运维中无人机应用进行研究，为架空输电线路运维中无人机的应用提供参考。 关键词：架空输电线路；无人机；运维 前言 随着我国科学技术的蓬勃发展，无人机技术已经逐渐成熟，并且在多个领域实现了广泛的应用，硬件设施和软件设施更加完善，在输电线路运维中应用无人机技术，能够有效弥补人工巡查的弊端，可以及时发现线路运行中存在的隐患和不足，尤其在灾害条件以及复杂地形下，能够及时获得现场信息和资料，避免维修人员出现人身伤害，提升线路巡查的效率。 1.无人机巡检概述 无人机巡检主要是指利用无人机设备，对运行线路进行高空检查，通过远程监控和遥感技术高效率完成巡查任务。通常情况下，巡查无人机以旋翼式、直升机式以及固定翼式为主，三种类型在应用便捷性和作用方面存在一定的差异，通过长期实践证明，固定翼式无人机具有较强的续航时间，但是在巡查中不能悬停；旋翼式无人机虽然可以悬停，但是续航时间较短，并且载重较小；直升机式无人机飞行速度较慢，巡查效率较低。三种无人机各具缺点和优势，在具体应用中，工作人员要结合具体情况科学选择。当前，多旋翼无人机是较为常用的类型，其灵活性较强、成本低、操作简单，已经在架空输电线路运维中获得广泛应用。其中无人机巡检作业流程，如下图1所示。 图1 无人机巡检流程 2.无人机在架空输电线路运维中的具体应用 2.1 在线路巡查中的具体应用 无人机技术具有多角度、便捷性等特点，其可以对线路设备完成高空观测，与人工巡查方式相比较，其可以提升巡查范围，是人工巡查的有效互补和辅助，结合观察设备无人机在线路观测中主要分为以下方面：第一，多光谱，可以对线路周围植被情况进行观察，并且对线路设备的油漆腐蚀和剥落情况进行预测；第二，紫外线和红外线，可以及时发现线路中存在的异常和短路点；第三，激光雷达，可以对金属材质的配电设备进行观测，发现其存在的倾斜、异常移位以及大范围变形等问题；第四，可见光，及时发现螺母缺失以及绝缘子破损等问题。 2.2 在线路架设中的具体应用 在以往的大跨越线路架设中，其主要方式包括动力伞牵引放线、动力飞艇牵引放线、气球牵引放线等，但是这种传统的架设方式不仅成本较高，并且效率较低，不符合时代的发展需求。采用无人机进行线路架设可以适应多种施工环境，但是对施工条件、人员素质具有一定的要求，并且成本较高。例如使用多旋翼无人机进行线路架设，其具备地形侦查能力，可以满足复杂地形的施工要求，能够抵御4 到6级大风，在植物密集环境下可以实现盲飞放线和穿越放线。在线路架设中应用无人机技术能够提升放线的精确性，提升工作效率和施工质量。 2.3 在线路消缺中的具体应用 在架空输电线路消缺中应用无人机技术，可以有效清理飘挂在线路上的杂物，结合搭配设备不同，其消缺方式主要分为以下几种：第一，机械手清障，在无人机上搭配鱼线传动装置和折叠机构，并且配以陶瓷材料的道具，可以减轻无人机整体重量，并且避免出现拉弧情况，保证操作系统和无人机正常工作，通过机械手清除杂物，但是其对人员的操作具有较高要求，需要在工作之前进行反复调试；第二，电热丝除障，将强度较高以及质量较强的碳纤维管搭配在无人机上，并且在碳纤维管另一端装置电热丝，通过电子调压器接收遥控信号，改变电热丝电流可以及时清除悬挂于线路上的杂物，例如风筝，通过电热丝将风筝线烧断，起到清除杂物的作用；第三，喷火除障，普通无人机在靠近或者接触高压线后，容易被其直接吸引，通过大量实践和论证，将汽油作为无人机喷火材料，在悬挂物被汽油充分浸湿后，
多旋翼无人机巡检作业指导细则 输电管理所 2016年9月
目录 前言............................................................................................................................. 错误！未定义书签。 一、范围 (5) 二、架空线路多旋翼无人机巡检作业原则 (6) 2.1 无人机开机前“检查” (6) 2.2 无人机起飞前“确认” (6) 2.3 无人机飞行过程“监控” (6) 2.4 无人机巡检“遵守” (6) 2.5 无人机巡检“禁止” (6) 2.6 无人机巡检“不飞” (7) 三、架空线路多旋翼无人机巡检飞行前检查指导 (8) 3.1作业环境要求 (8) 3.2无人机检查 (8) 3.2.1 外观检查 (8) 3.2.2功能检查 (8) 四、架空线路多旋翼无人机巡检飞行作业指导 (10) 4.1 巡检方式 (10) 4.1.1 正常巡视 (10) 4.1.2 特殊巡视 (10) 4.2 巡检内容 (10) 4.3 巡检方法及要点 (12) 4.3.1 正常巡视 (12) 4.3.2 特殊巡视 (13) 4.4 资料整理、移交和储存 (14) 4.5 无人机架空线路作业安全注意事项 (14) 4.5.1 飞行前后 (14) 4.5.2 指南针校准 (14) 4.5.3 作业过程 (15) 五、架空线路多旋翼无人机巡检维护及保养指导 (16) 5.1 无人机维护 (16) 5.2 无人机保养 (16) 5.3 无人机电池保养 (16) 5.4 无人机电池使用注意事项 (17) 5.5 无人机维护保养周期 (17)
无人机输电线路巡线技术解析 摘要：着我国经济的快速发展以及特高压建设步伐的加速，我国电网建设迅猛 发展，电网的安全与否会在很大程度上对社会的稳定产生影响，而输电线路的稳 定运行能够为电网的安全提供有效保障。同时，无人机从军事领域逐渐推广到民 用领域。输电线路无人机巡线系统是以无人驾驶飞机技术为平台，结合了分布式 控制技术、导航及定位技术、线路探测技术、高压电磁兼容技术和软件控制等高 科技技术，真正地实现了输电线路无人机的自动巡检，提高了巡线的效率。 关键词：输电线路；无人机；巡线 1、无人机种类 目前用于电力巡线的无人飞行器平台主要集中在固定翼无人机、无人直升机 和小型旋翼机。固定翼无人机的飞行速度比较快，达到100～200km／h，并且续 航时问长，很适合进行长距离巡线，用来巡检电力线路的总体状况，但不能悬停，且进行巡线时，只能沿线路进行单方向快速巡检。小型旋翼机重量小、结构简单，能够定点起飞、降落和空中悬停，但其飞行速度较慢，而且续航时间极短，只能 作短距离的巡线，通常对于己确定故障段，用小型旋翼机悬停，低速、定点地进 行细节观察，同时小型旋翼机载重过小，抗风能力弱。无人直升机能够定点起飞、降落，空中悬停，但是飞行速度不如固定翼无人机，大多数在100km／h以内， 且续航时间也较短，不适合用于长距离巡线，优势是载重较旋翼机更大，巡线时 可以搭载更多的检测设备，取得更全面的巡检效果，但是价格比小型旋翼机要高，通常用于中、短距离的巡线或者对己确定的故障段进行悬停式细节检测。采用固 定翼无人机搭配无人旋翼机进行巡线会更加全面、精确，减少了巡线时的遗漏， 但成本较高。电力线路巡视时，故障疑似地段要求无人机能进行低速低空飞行， 正常线路段巡视时，又要保证高速巡航，长距离普查。 2、输电线路无人机巡线应用系统 2.1无人机系统 无人机系统主要由无人机和地面站两部分组成。无人机集成和搭载检测设备、飞控无线传输系统、图像无线传输系统、GPS导航系统、机载传感器系统。地面 站由飞控地面站、检测系统后台两部分组成。飞控地面站包括飞控软件和飞控无 线通信系统，负责控制飞机的飞行姿态和飞行轨迹；检测系统后台主要由检测软件、数据库和数字图像传输系统组成，负责可见光和红外热像视频的展示、图像 处理、云台控制等。 2.2巡线任务 巡线无人机至少可以执行三项任务：故障巡线(快速、精确查找到电网及其设 备的故障点)、常规巡线（代替人工常规巡线，提高巡线效率，降低巡线成本，降 低巡线人员劳动强度）、年度巡线（替代有人机执行年度计划的航空巡线）。 2.3作业项目 无人机巡视输电线路的作业项目主要有:可见光远距离摄影、红外热成像；使 用的主要设备有：可见光CCD设备、红外热成像仪。可检测线路的主要缺陷包括:线路走廊通道障碍，金具的松脱、缺失和磨损，绝缘子劣化、自爆和积污，导线 和地线磨损、断股，导线和金具内部的损伤、导线连接点过热等。 2.4无人机巡检过程 无人机巡检过程：无人机搭载摄像头、红外成像仪或者导线损伤探测仪等任 务设备；具有自主导航定位功能的地面控制站，控制飞机自主起飞，沿线路高低
输电线路无人机巡检技术的应用与分析 摘要：输电线路巡检是管理电力线路的核心工作，为保障人民的生活和生产用电，电网公司要定期对电力线路进行一系列精细化的巡视，及时发现缺陷，消除 隐患。现阶段的电力巡检系统满足了地面上的隐患排查、数据采集工作，但对于 高空带电部位的缺陷排查工作难度大，隐患不易发现。在科学技术的发展下我国 的无人机技术已经逐渐成熟，开始逐渐运用在实际生产过程中，无人机巡检是目 前输电线路智能化应用手段之一，不仅减少了人力的消耗，也提高了排查故障的 效率。满足了电网对信息化及自动化的需求。 关键词：无人机；输电线路；线路巡检 1输电线路巡检 输电线路巡检主要对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路 的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，发现存在的安全隐患及 时处理，保证用电安全。人工巡检是一种传统的巡检方式，也是目前输电线路巡 检的主要方式，满足了地面上的隐患排查、采集工作，但地面观察存在一定的漏洞，对于高空部位缺陷、带电部位缺陷及隐患不易发现，会造成某些安全隐患的 漏查，输电线路的运行情况得不到及时反馈。传统的巡检方式已经暴露出相当大 的弊端，远远落后于国家电力的高速发展。 2无人机巡检技术在输电线路中的应用 无人机巡检作为一种使用可见光及红外热像仪等巡检设备对输电线路进行巡 视检查的全新巡检技术，具有迅速快捷、工作效率高、不受地域影响、巡检质量高、安全性高等优点。据统计，运用无人机进行缺陷识别，杆塔瓶口及以上位置、人工难以发现的缺陷占比78.5％。设备本体巡检效率和质量显著提高，并且极大 降低了劳动强度，提升了巡检效率，确保了对电力设备状态的运行维护能力。因此，无人机巡检已成为输电线路运维不可或缺的手段。 而未来几年的发展趋势中，将实现无人机巡检100％覆盖所有输电线路，输 电线路无人机巡检管控系统100％覆盖所有运维单位，推动人工智能技术在无人 机系统领域的融合应用。使无人机具备智能控制、整合空域和适应环境的能力， 能够协同指挥控制、协同态势生成与评估，协同语意交互，同时利用智能算法对 收集的语音、文字和图像等信息进行智能分析，实现人工智能与无人机的共同发展。 3无人机巡检的优势与不足 3.1降低了巡检人员的工作风险，提高了巡检效率 在使用无人机之前，工作人员在巡检会有高空任务或带电作业任务，对于工 作人员来说具有一定的危险性。借助无人机，减少了作业人员高空危险作业的同时，提高了巡检的质量，及时反馈准确高效的信息，并对输电线路进行全方位立 体化的安全巡查，且在恶劣的地形环境或恶劣的天气状况下也可以安排巡检。使 用无人机之后降低了人员消耗的成本，提高输电线巡检的工作效果，同时保障了 公众的用电稳定安全。 除正常巡检和特殊巡检外，还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害 导致道路受阻、人员无法巡检时，无人机可以发挥替代作用，开展输电线路巡查，准确定位杆塔、线路故障，且视角更广，能避免“盲点”。无人机巡检提高了电力 维护和检修的速度和效率，使许多工作能在设备带电情况下迅速完成，较人工巡 检效率高出数倍。
南方电网设备标准技术标书 架空输电线路多旋翼无人机巡检系统 专用部分 技术标书编号：0602501052201509 中国南方电网有限责任公司 2015年9月
目录 1....标准技术参数.. (1) 2 项目需求部分 (3) 2.1 供货需求及供货范围 (3) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表 (3) 2.3 图纸资料提交单位 (4) 2.4使用条件 (4) 2.5特殊情况下使用条件 (4) 2.6 项目单位技术差异表 (5) 3 投标人响应部分 (5) 3.1投标人技术偏差 (5) 3.2投标人资料提交时间要求 (5) 3.3 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表 (5) 3.4 主要元器件来源 (6) 3.5 投标方需说明的其他问题 (6)
1标准技术参数 投标方应认真逐项填写所供设备技术参数和性能要求响应表（见表1.1）中“投标方保证值”栏，不论“标准参数值”栏是否给出具体数值，都不能空格，也不能以“响应”两字代替，不允许改动本表内“投标方保证值”栏之外的数值。如有差异，请填写表4.1：技术差异表。 表1.1 技术参数和性能要求响应表 序 号 项目单位标准参数值项目要求值投标方保证值 1 飞行器 最大载荷重量kg≥3 搭载任务载荷条件下抗 风能力 m/s ≥10（距地面2m高， 瞬时风速） 搭载任务载荷条件下最 大飞行速度 m/s≥10 搭载任务载荷条件下悬 停时间 min ≥20 搭载任务载荷条件下飞 行离地高度 m ≥500 搭载任务载荷条件下飞 行控制水平精度 m ≤3 搭载任务载荷条件下飞 行控制垂直精度 m ≤5定位系统水平精度m ≤1.5 定位系统垂直精度m ≤3 机身任意直线方向尺寸m ≤1.8 2 测控通 信设备 多旋翼无人机和任务载 荷的遥控距离 km≥2多旋翼无人机和任务载 荷的遥测距离 km≥2 视频传输距离km ≥2遥控遥测传输误码率/ ≤10-6 3 任务载 荷性能 总体要 求 重量kg ≤2 可视范围要求俯仰角度-90～+90 视场范围内始终不受机 体任何部位遮挡 / / 云台控制精度度优于0.15 传感器类型 可见光摄像仪、照 相机、红外热像仪 （可选一种或多 种） 4 可见光有效像素/≥1600万
无人机巡线可行性分析 输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，电力线及杆塔附件长期暴露在野外，受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、受力等损伤，必须及时修复或更换。绝缘子还存在被雷击损伤，树木生长引起输电线放电，杆塔存在被偷窃等意外事件，必须及时处理。传统的人工巡检方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查，所花时间长、人力成本高、困难大、风险高。 以中国各地供电局送电工区目前人员构成及所辖电线路情况进行分析。每个地级送电工区运行人员100多人，一般会负责该地区运行线路100多条几千公里，其中平原区线路、丘陵区线路和山区线路基本各占三分之一，人工巡线人员少，任务重，目前的情况是人员严重不足，加之所辖山区等走径差的线路较多，日常检修、消缺、防外破等其它工作影响，线路巡视完成率始终无法得到保证。 柔性翼无人机，是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。利用柔性翼无人机进行输电线路巡线研究需要跨多个高技术专业，研究深度和水平要求较高，是一项刚刚起步的新技术，目前已在华中电网、南方电网试点进行应用。与常规人工巡检
方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段。 一、现代无人机性能简介 现代无人机是一个复杂的集航空、电子、电力、侦察、地理信息、图像识别等一体化系统，涉及航空、飞行自动控制、通信、数据链、红外识别、地理信息、卫星导航等多个高尖技术领域。现代无人机由于具备高空、远距离、快速作业的能力，在测绘、航拍、运动、军事、侦察、抗灾等方面得到应用，并且由于无人机控制技术的发展，可以进行遥测数据链控制、地理匹配控制、GPS 卫星电位控制，控制操作过程简单可靠、运行稳定，经济性能高（一般无人机工作成本是有人飞机1/10 左右），不受气候的影响，续航能力长，速度快（是人力的10倍以上），现在已经出现现代无人机代替有人飞机进行各种工作的情况。 现代无人机一般都具有如下的功能和性能指标： 1、飞行控制：一般目测遥控控制，距离5km；高级遥控距离达30 km，还可采用GPS定位自主导航控制、地理匹配自动巡航控制等。 2、起飞条件和巡航速度：20m平整道路，6级风以下，小雨气候皆能起飞；巡航速度一般为50km/h以上，有的达110km/h。 3、飞行气候条件：一般6级风以下，高级的无人机在8级风以下，中雨气候。
无人机在输电线路巡检中的应用 随着电力电网产业飞速发展，各种输电线路的分布日益广泛，输电线路巡检的工作量日益加大。然而，由于中国国土辽阔，输电线路所处的地形复杂多样，传统输电线路巡检技术由于各自的缺陷而不能有效满足巡檢要求，这些巡检技术的不足促进了无人机输电线路巡检技术的出现和发展。针对无人机线路巡检技术的研究已经成为了电网巡检和无人机应用领域的一个研究热点，这一方面的研究也取得了很多研究成果，然而尚缺乏关于无人机输电线路巡检方面的详细介绍。 标签：无人机；输电线路巡检；应用 通常情况在输电电路都会分布在荒凉的地方，而且所处地方地形地貌都比较的复杂。相关工作人员对输电线路进行人工的巡检的时候会遇到诸多的问题，输电线路在正常的运行过程中难免会受到人为因素及自然环境的影响，这样必定会严重的损害输电线路，使其整个电力系统的正常稳定运行受到较大的影响。 一、在输电线路巡检中运用无人机的优势及不足 （一）输电线路巡检中运用无人机的优势 自主悬停技术及自定导航飞行技术是无人机技术的基础，其具有输电线路防碰撞保护能力，在灾害性及恶劣的天气中有着输电线路灾害分析、查找手段输电电路跳闸故障点以及检测及巡视输电线路故障点等方面具有非常明显的优势。 （二）无人机存在的不足 即便在输电线路巡检过程中无人机占有一定的优势，可是其中也留下很多不足之处。比如说，无人机的巡航时间是比较短的，因为无人机的体积较小，使其自身的电容容量相对比较小，这样就会在很大程度上影响其巡航时间。 二、无人机巡检内容及作业方式 （一）无人机巡检内容 无人机巡检主要包含正常巡检、故障巡检、特属巡检等内容。正常巡检时，主要应用无人机巡检系统对输电线路导线、绝缘子、附属设施、线路走廊等进行常规性检查；故障巡检时，根据故障信息，应用无人机巡检系统确定重点巡检区段和部位，查找故障点及其他异常情况。特殊巡检时，可以利用无人机巡检系统辅助完成鸟害巡检、树竹巡检、防火烧山巡检、外破巡检、灾后巡检等特殊巡检内容。 （二）无人机巡检作业方式
输电线路多旋翼无人机巡检研究 发表时间：2016-12-02T14:29:14.170Z 来源：《电力设备》2016年第18期作者：孟令川[导读] 提高了对输电线路巡视的效率，是对高海拔地区输电线路自动化巡视的一次有益尝试。 （国网四川省电力公司凉山供电公司）摘要：由于高海拔地区输电线路所处地形复杂，环境恶劣，对输电线路运行状态的巡视和管理提出了较高的要求。本文针对传统人工巡检方式效率低下，自动化水平不高的缺点，提出了利用无人机技术对输电线路进行自动化巡视的方案。利用无人机平台搭载图像采集设备和图像传输设备将输电线路实时采集画面传回至地面工作站。经过系统测试和试运行，提高了对输电线路巡视的效率，是对高海拔地区输电线路自动化巡视的一次有益尝试。关键词：高海拔；输电线巡视；无人机Abstract：Due to high altitude transmission line in complex terrain，conditions，running state on transmission line patrol and management put forward higher requirements.This article in view of the traditional manual inspection methods，inefficient automation level is not high faults，and puts forward the use of unmanned aerial vehicle（uav）technology for automation of transmission line patrol https://www.doczj.com/doc/5915823078.html,ing unmanned aerial vehicle（uav）platform with image acquisition and image transmission equipment transmission line real-time gathering pictures back to ground station.After the system test and commissioning，improves the efficiency of transmission line patrol，automatic transmission line is of high altitude area patrol a beneficial attempt. Key words：high altitude；Transmission line patrol；Unmanned aerial vehicle（uav） 1引言由于架空输电线路的覆盖区域广、穿越区域地形复杂并且自然环境恶劣，线路基础、杆塔、导地线、金具等受到外界侵害而出现缺陷和隐患，导致线路故障跳闸威胁电网的安全和稳定运行[1]。为了掌握线路的运行状况和及时排除缺陷和隐患，供电企业每年要花费巨大的人力和物力资源进行巡线工作。现阶段运用最广泛的巡线方法是人工周期巡线，这种方法劳动强度大，而且耗时多、效率低下，有些线路受制于地形因素造成线路巡视异常困难。而无人机技术的发展为架空输电线路的巡线提供了新的移动平台。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段[2]。无人机巡线技术的研究主要集中在发达国家。这些国家依托自身先进的无人机技术，在无人机巡线领域处于领先地位[3][4][5]。在我国，大部分地区还是主要依靠人工巡检的方式进行[6]，检修人员步行或者驱车对输电线路进行目测观察。这种人工巡检的方式效率低下，工作强度大，自动化水平不高。 本文提出的利用无人机技术进行自动化巡视的方案，利用了无人机机动性强，巡视范围广，易于维护的特点。不仅提高了巡检的效率，而且还能节约人力成本和时间成本。 2无人机巡检系统设计无人机巡检系统从整体架构上来说，分前端与后台两部分[7]。前端部分包括无人机及机载设备，如图像采集设备，图传设备等，主要负责对输电线路和铁塔进行巡视；后台部分主要包括地面工作站，主要任务是规划任务并将采集到的信息进行处理等。前后端功能如图1所示。
电力行业标准《架空输电线路固定翼无人机巡检系统 试验方法》编制说明 1任务来源及工作过程 本标准根据“国家能源局综合司关于印发2017年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知”（国能综通科技【2017】52号）的安排进行编制起草的。 2017年9月，成立了以国网山东省电力公司为负责起草单位的标准编制工作组，参加单位有中国电力科学研究院有限公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、国网浙江省电力公司、国网福建省电力公司等单位。并在济南召开了该标准的启动会，讨论该标准的主要章节及进度安排，起草小组根据会上的讨论意见整理出该标准讨论初稿。2017年9月至12 月，收集各生产厂家的产品技术资料，结合起草小组讨论意见，对标准初稿进一步完善修改，于2018年元月26日在武汉召开讨论稿研讨会，对主要起草单位提出的讨论稿讨论，统一思想，进一步完善章节及主要内容，要求主要起草单位根据会议专家提出的意见修改和完善，于2018年3月日前完成征求意见初稿，提交到秘书处，由秘书处初审后形成征求意见稿，发送标委会委员和在中电联网站广泛征求意见。 2编制原则和主要内容 2.1编制原则 编写该标准遵循与国家相关法规和、政策、标准协调一致的原则。本标准是在充分总结和吸取国家电网公司、南方电网公司架空输电线路固定翼无人机巡检作业工作基础上，结合我国架空输电线路固定翼无人机巡检系统应用实际经验制定的。 编写组首先了解了国内部分架空输电线路固定翼无人机巡检作业单位的运用情况，收集整理了相关基层单位对架空输电线路固定翼无人机巡检系统配置与应用的意见和建议，并结合相关国家标准、电力行业标准，明确了标准编制的内容大纲、相关的章节及各部分分支条目及顺序安排。组织编制了标准的各项内容，形成标准初稿。在技术先进的同时，对架空输电线路固定翼无人机巡检系统科学分析，努力提高工作效率与巡检效果，为电力系统稳定运行提供技术支撑。 2.2主要内容
多旋翼无人机的发展以及应用 多旋翼无人机是一种能够垂直起降的无人直升机，其发展历史最早可以追溯到1907年，当时Breguet兄弟Louis和Jacque在法国科学家CharlesRichet的指导下，设计制造了世界上第一架有人驾驶的多旋翼飞机—“旋翼机一号”。 多旋翼无人机根据旋翼的数目可以分为四旋翼、六旋翼、八旋翼等类型，还有一些特殊造型的多旋翼无人机，其最大特点就是具有多对旋翼，并且每对旋翼的转向相反，用来抵消彼此反扭力矩。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，它采用无刷电机作为动力，并且没有尾桨装置，因此具有机械结构简单、安全性高、使用成本低等优点。多旋翼无人机的诸多优点使它在以下领域获得了广泛的应用： 1．教育科研领域应用，多旋翼无人机的研究涉及到自动控制技术、MEMS传感器技术、计算机技术、导航技术等，是多科学领域融合研究的一个理想平台； 2．航拍领域应用，利用多旋翼无人机搭载相机设备（可见光相机/红外相机），并配备图像传输系统，被人们称为“可飞行的相机”已被广泛的应用于影视航拍。 3．军事领域应用，多旋翼无人机搭载侦查设备快速飞行到危险区域执行侦查任务，为作战人员提供战场信息，是单兵作战的理想装备； 4．警用安全领域应用，无人机可搭载高清晰度数码摄像机：实时图传系统和地面控制系统可有效协助工作人员锁定、凝视关注事物。无人机可搭载物质投递设备：通过集成探杆、线轮、物品仓、软梯等装备，并搭载相关投放设备，可执行物资横向运输、线路牵引、传单投递、物资投递等。警用安防无人机无人机能利用承载的高灵敏度照相机可以进行不间断的画面拍摄，获取影像资料，并将所获得信息和图像传送回地面。应用于反恐维稳，如遇到突发事件、灾难性暴力事件，可迅速达到实时现场视频画面传输，传供指挥者进行科学决策和判断；成为一种不可多得的重要工具。无人机能进一步提高公安干警的响应、决策、评估效率，推动公安的信息化建设进程。 5．农业领域应用，利用多旋翼无人机替代人进行喷洒农药，具有成本低、效率高，减少农药对人体伤害等优势；除了喷洒农药，无人机还可以用来检测水稻长势，这项研究已经开发出了成熟产品。无人机装载光谱传感器，在稻田上空飞一圈，就可以记录下水稻颜色深浅，人们可以此来判断水稻生长情况，对后续农药、肥料喷洒提供参考。无人机还能用来研究土地荒漠化变化历程、植被变迁、土壤盐渍化检测等方面，对农林植物进行病虫害监测和预警。 6．交通领域应用，交警在执法过程中用上了无人机，用于抓拍违法行为。无人机能对监控盲区的违法行为进行补充抓拍，在交通拥堵的情况下，无人机可以率先赶到现场勘察，通过图传功能将交通状况传回指挥中心，便于远程指挥疏导。 7.环保领域应用，无人机可用来观测空气、土壤、植被和水质状况，也可实时跟踪和监测突发环境污染事件的发展；监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源。 8．救生医疗应用，当发生洪水时，无人机可携带救生绳或救生圈，将其投到需要者身边。当有人在登山过程中突发疾病，无人机可携带急救药品飞到患者身边。 9．电力行业应用，电力无人机应用优势具备防雨水功能的无人机可在大雨、中雪天气飞行，不受恶劣天气影响，可随时巡航，有利于加大重点区段的特巡力度，增加大负荷运行下设备检测次数。无人机机动灵活，机身轻巧可靠，结构紧凑、性能卓越，使用不受地理条件、环境条件限制，特别适合在复杂环境执行任务，可定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理，确保输电通道安全。傻瓜式自主飞行。无人机系统具备全自动一
电力输电线路巡检中无人机的应用 摘要：为了满足人们的电力需求，电力输电线路不断增多，分布范围越来越广泛，许多输电线路都位于地势复杂、环境恶劣区域，这大大增加了电力输电线路 的故障发生几率。为了确保电力的正常供应，就必须要对这些输电线路进行及时 的修复或更换，因此，确保电力输电线路的巡检工作的高效性是非常重要的。无 人机在电力输电线路巡检工作中有着巨大的应用优势，其能够有效代替人来进行 电力输电线路巡检，使巡检人员能够通过无人机来检查输电输线的故障情况，从 而大大减少了登塔高空作业，有效减轻了巡检人员的工作强度。 关键词：输电线路；线路巡检；无人机 引言 在电力输电线路巡检工作中，无人机有着巨大的应用优势，有效代替了人来 进行高效准确的巡检工作，大大减轻了巡检人员的工作强度，并且可对输电线路 的故障点进行准确快速的排查，降低了人力物力的投入，有效保障了电力输电线 路巡检工作的安全，大大促进了电力领域的技术革新。 1 电力输电线路人工巡检存在的问题 现阶段，巡检人员在进行电力输电线路巡检工作时，主要是通过攀爬工具爬 到电线杆顶端后，利用故障检测设备来检测输电线路故障的。在检测到存在故障后，巡检人员会将输电线路进行大致分段，然后通过逐渐检测来对故障点进行精 确定位，从而找到具体的故障位置。这种人工巡检方式不仅费时费力，而且巡检 人员所使用的故障检测设备也较难操作，同时人工巡检方式也存在很大的安全风险，稍有不慎便可能引发触电事故。因此，有必要探寻一种更加省时、省力、安 全的方法来代替人工进行输电线路巡检，无人机的出现，为电力输电线路的巡检 工作提供了一种可靠的代替途径。 2作业流程 为保证无人机在线路巡检中的安全性，经过大量的实践作业后，制定了比较 规范的作业流程：首先，提前准备好所需资料。在开始作业前，要尽可能全面的 收集相应线路的走向、跨越、地形、气候等信息资料，进而制定详细的作业方案。其次，按流程进行巡检。（1）勘察，在开始前，要安排专人对线路进行考察， 特别是做好下面这些工作：一是，对杆塔、地标等信息进行详尽的核实；二是， 明确无人机降落点，必须确保地形平坦、无危险障碍物；三是，场地面积要满足 一定要求；四是，保证四周不存在其他信号的干扰。（2）起飞准备，要对巡检 线路的环境、天气等进行勘测，确认能否满足安全飞行的要求；作业人员必须全 面了解工作内容，根据实际情况给出飞行计划，并要针对特殊情况提前制定应急 预案。若是进行自主飞行，则要对线路进行科学设计；在降落点开启巡检系统， 并安排双人对设备进行检查，确保其状态的稳定、可靠；设置安全警示线，保证 能安全的进行飞行作业。（3）具体作业，指挥人员发出起飞命令后，对起飞时 间要做好记录；而操作人员则要控制好无人机，以使其严格按制定的方案飞行， 若是发生意外情况，则要根据指挥人员的命令及时的对方案进行调整；指挥人员 根据收到的图像或画面，对云台的角度进行调整，并进行相关的操作控制，以得 到详尽的监测信息；在作业过程中，指挥人员每隔一段时间要向操作人员通告无 人机的飞行情况，如出现危险要及时通知其进行返航。最后，返航。在开始返航 之前，要对风向、风速等因素进行判断，保证无人机能够安全返回；在返航阶段，需要慢慢的降低飞行高度，并确认好降落点无异常情况；完成降落后，要迅速切
多旋翼无人机精细化巡 检技术方案介绍 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
多旋翼无人机精细化巡检 多旋翼无人机精细化巡检通常应用于220kV及以上输电线路的架空输电线路巡检，主要巡检方式为拍照、录像等方式进行巡检，巡检的主要内容为杆塔本体及附属设施关键部位可见光拍照巡检并提交巡检所发现缺陷及相关报告。 第一部分：无人机精细化巡检内容 通常情况下多旋翼无人机精细化巡检（可见光拍摄）的主要巡检对象有如下7类。 1、导地线有无缺陷或异常； 2、线路金具有无缺陷或异常（甲方若要求间隔棒需巡检，可使无人机 后退到一定距离以拍摄通道的方式进行拍摄）； 3、绝缘子及绝缘子串有无缺陷或异常； 4、附属设施有无缺陷或异常； 5、通道及交叉跨越有无缺陷或异常； 6、基础地质环境有无缺陷或异常； 7、杆塔本体运行状况。 第二部分：巡检要求 多旋翼在保证最小安全距离10m的情况下，通过无人机对杆塔各个巡检部位进行可见光拍摄，照片像素为2400万，最终成像效果能清晰分辨出螺栓及开口销细节，并根据架空输电线路实际运行情况并结合不同塔型作业经验我们将架空输电线路精细化巡检的照片数量划定为单回路直线塔至少14张、单回路耐张塔至少27张、双回路直线塔至少25张、多回路耐张塔至少40张、单回路换位塔至少30张、双回路换位塔至少50张。下表仅以单回路“导线排列方式以水平排列方式”塔型及和双回路“干”字型及与“干”字型塔相似塔型为例说明详细拍摄部位及巡检效果。 单回路杯型直线塔为例至少包含14张照片（杯型直线塔为例，基础地
无人机在电力行业的现状与未来 北方天途航空 一、行业背景 “十二五”期间，我国电网建设经历了高速发展的阶段，规模已跃居世界首位。目前我国已经建成了六大跨省区的电网，分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网，输电线路总长度超过了115万千米，500kV及以上的输电线路已成为各区电网输电主力。我国的国土幅员辽阔，地形也相对复杂，丘陵较多、平原较少，加上气象条件的复杂多变，给跨区电网和超高压输电线路工程的建设带来一定难度，加上建成之后的维护与保养，仅仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足高效快速的要求，也不能达到很好的效果。无人机技术的运用，能够很好的完成电力巡检和建设规划任务，自然就能得到了电力企业的认可及大规模应用。 天途无人机（线上机器人）在南方电网特高压线上进行带电清障作业
天途电力无人机在国网北京电力公司执行架线任务 二、行业标准 2013年，中国民用航空局(CAAC)下发《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》，业界普遍认为这代表着迈出了无人机规范管理迈出了第一步。
在电力行业，无人机主要被应用于架空输电线路巡检，为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》，对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。 三、无人机系统概述 无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备，完成架空输电线路巡检任务的作业系统。 无人机巡检系统一般由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统组成。无人机分系统指由无人驾驶航空器、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飞机系统。任务载荷分系统指为完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统，一般包括光电吊舱、云台、相机、红外热像仪和地面显控单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工作的设备及工具的集合，一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电池)、专用工具、备品备件和储运车辆等。 无人机巡检系统包括无人直升机（按结构形式，一般分为单旋翼带尾浆式和多旋翼式）巡检系统和固定翼无人机巡检系统。无人机按照空机质量分为中型无人机和小型无人机。中型无人机指空机质量大于7kg且小于等于116kg的无人机，适用于中等距离的多任务精细化巡检；小型无人机指空机质量小于等于7kg 的无人机，适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检。
浅谈输电线路无人机巡视分析及推广应用 发表时间：2018-08-06T14:24:02.480Z 来源：《电力设备》2018年第10期作者：蔡方舟1 周若彧2 [导读] 摘要：输电线路巡视，是日常管理中的重要事项之一，传统人工巡视模式不仅工作效率低，而且巡检效果差、人力成本高，难以适应当前电力系统的发展要求。 (1.身份证号码：3205811994****0410；2.身份证号码：3205221994****0017) 摘要：输电线路巡视，是日常管理中的重要事项之一，传统人工巡视模式不仅工作效率低，而且巡检效果差、人力成本高，难以适应当前电力系统的发展要求。在此背景下，无人机巡视技术应运而生，提高了巡检效率和质量，促使输电线路管理工作向高效化、精细化的方向发展。以下对此进行探讨。 关键词：输电线路；无人机；巡视业务；推广应用 1 输电线路传统人工巡维的主要问题 现阶段输电线路巡视主要以周期巡视、故障巡视、特殊巡视为主，特殊巡视又分为季节性防鸟害特巡、防风防汛特巡、防山火特巡、防污闪及重要保供电特巡，目前无论是周期巡视、特殊巡视及故障巡视，大多数情况巡视以地面巡视为基本手段，并辅以带电登塔检查。对于广西、云南、贵州等地区，很多输电线路大多数架设在山地和丘陵的顶部，从巡视要求的原则上来说，线路巡视工作必须做好每基杆塔都必须到位，于是在巡视过程中需要巡视人员爬越山涧或者绕行山脊，才能到达下一基杆塔所在的位置，而且多数处于无人区，山上的路需要巡视人员边走边找，容易遭遇毒蛇、毒蜂以及野猪夹的侵害，尤其是在雨雪或者大雾天气很容易造成人身安全事故，直线档距只有几百米，往往需要一个小时左右才可以到达，对人力、物力都产生了巨大的消耗，所以，我们要迫切研究机巡在输电线路运维方面的应用，来减轻线路班组的工作负荷，降低线路作业的风险，提高线路供电的可靠性。 2 无人机分类及其应用特点 目前，应用于输电线路巡检的无人机机型主要有固定翼无人机、无人直升机以及多悬翼无人机。固定翼无人机荷载大，飞行速度快，续航时间长，但是不能进行悬停，该机型一般用于输电线路走廊的整体普查，及时发现线路走廊内违章建筑和高大树木，以及用于灾后应急评估，可为救灾抢险提供第一手的现场资料。无人机直升机能够定點起飞和降落，并且可以进行空中悬停，但是速度不如固定翼无人机，续航时间较短，不适合长距离巡线，而且成本较高，飞行操作较为困难。多旋翼无人机飞行机动灵活、操作简单、悬停稳定性高，抵御阵风能力强，可以对线路杆塔、绝缘子串、金具等设备进行图像信息采集，取得图像或视频供技术人员进行分析，也可在线路大型检修作业前进行勘测，提前检查设备状况，便于检修方案的制定。多悬翼无人飞行器所能完成的输电线路巡检工作可以归纳为五大类：杆塔类、导地线类、绝缘子类、金具类和通道类。杆塔类主要包括塔材塔身严重变形、破损和倾倒，杆塔存在异物，塔材缺失、标志牌丢失等；导地线类包括变形断股、放电烧伤痕迹、压接管过热、有异物等；绝缘子类包括玻璃绝缘子自爆、合成绝缘子闪络痕迹、电流烧伤、污损、破损倾斜；金具类包括各线夹、均压环、间隔棒、防振锤破损、缺损、变形跑位等；通道类包括通道是否存在超高树木、新建建筑以及其他危险因素。 3 无人机巡检业务分析 应充分发挥直升机、固定翼、多悬翼及人工巡视各自的特点，在分析不同巡视任务需求、线路所处环境特点等因素基础上选取适当的方式开展线路巡检。 3.1 日常巡视 （1）220kV及以上线路，除人口活动密集区、禁飞区等不适合直升机作业区域外，应开展直升机日常巡视，单次作业应开展可见光巡视和红外测温工作，用于发现线路较为明显的缺陷和外部隐患。（2）直升机不适合作业区域仍以人工巡视为主，并利用多旋翼无人机替代人工登塔进行精细化检查（禁飞区等不适合作业区域除外）。若人工地面巡视和机巡作业过程中，杆塔局部存在巡视盲区时，应按周期及时安排登塔巡视。部分位于河网、山坡等人员难以接近的杆塔，以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅。（3）35～110kV线路，由于杆塔高度较低和档距较小，一般采取以多旋翼无人机开展精细化巡视为主，人工巡视为辅。（4）人工巡视每年至少一次，主要巡视通道和基础、铁塔、附属设施等机巡不易发现的设备缺陷和隐患。 3.2 特殊巡视 （1）防风防汛、防雷、防鸟害、防污、防覆冰、防外力破坏、防山火、防飘浮物、灾情巡视、保供电等特殊巡视（不含夜间特巡），单点或小范围采用视频监控、人工巡视、人员值守、多旋翼无人机、固定翼无人机相结合的方式；整条线路或大面积快速普查推荐使用固定翼无人机（空域、天气满足条件），还可采用无人直升机。（2）夜间防污特巡由人工完成。（3）台风、大面积冰灾等灾情巡视，在空域和天气允许条件下以直升机、固定翼无人机巡视为主，多旋翼无人机、人工巡视为辅。 3.3 线路故障查找 以多旋翼无人机为主，人工巡视为辅，必要时可采用直升机。 3.4 检测 线路树障，交叉跨越，对地距离以无人直升机、固定翼无人机搭载三维激光扫描技术为主，交叉跨越、林木速生区开展人工重点复测；红外测温以机巡为主，人工辅助测量；接地电阻、绝缘子零值、污秽等其他检测以人工为主。 4 无人机在输电线路运维方面应用 （1）检查PRTV脱落，某地输电线路第一高塔，全高177m，徒手攀登需体力非常充足，且上下需要2h，作业风险极大。飞行器只需要15min就可以完成作业，运用多旋翼无人机极大地提高了工作效率，降低人身作业风险。（2）输电线路纵横交错，经济发达地区，常常容易遭受吊车、水泥泵车等机械的外力破坏，往往会造成线路永久接地故障，严重情况下会损伤导线，可以运用无人机迅速进行故障查找，拍摄照片，进行缺陷定级，确定断股数，判断是否需要停电修补，以及确定处理缺陷的方法。（3）通过机巡作业，可以有效地收集线路金具、绝缘子以及线路重要交叉跨越等线路档案资料，为大修技改工程立项提供有利的依据，改善线路状态水平。（4）机巡作业数据管理。①结合地理信息系统LocaSpaceViewer，平台化管理机巡作业数据。②运用坐标管理应用软件，作业成果自动与设备关联，自动重新命名，无需人工整理，智能化整理数据，极大地提高数据整理效率和准确性。③动生成巡视报告，发布巡视结果。（5）山火灾情空间测量。在山火燃烧过程中，可以利用飞行器高空俯视，拍摄全图，记录照片的GPS数据，飞行器IMU数据，然后利用空间摄影测量技术，将