无人机技术在北京主网架空输电线路中的应用

针对架空输电线路日常运维需求，本文从线路走廊地势地形、空域管理以及现有无人机技术等多因素进行分析，并在北京主网架空输电线路中的人工巡视无法到位、故障点核实、超期未登检线路开展小型旋翼无人机巡检。无人机巡检能够及时发现各类缺陷及隐患，有效地弥补了人工巡检不足，提高了线路运维效率。

输电线路长期在户外、野外环境运行，常常跨越山川、道路、河流、湖泊、建筑物等，线路走廊环境复杂，容易受到雷害、风害、冰害、鸟害、外力等因素破坏，及时获取各类状态信息对线路运维工作极为重要[1]。随着电网建设的快速发展，架空输电线路长度大规模地增加，导致传统的人工巡检工作量大大增加，而无人机作为一种新兴运维辅助手段，逐渐在电力线路巡检行业开始兴起。

近年来，国家电网公司鼓励各网省公司开展输电线路无人机巡检，并对无人机运用方面也提出了相关的标准和要求[1] [2]。

目前， 各网省电力公司普遍在部分线路上开展人工巡检与无人机巡检相结合的模式，包括线路日常巡视、故障点巡视等工作，发挥了明显的效果，但限于各方面存在的问题，无人机巡检输电线路仍处于起步、探索阶段。如何针对现有无人机发展的技术程度、各地空域管理特点、线路特点等现存矛盾问题，如何将各类因素综合分析，制定出合理可行、效果切实的无人机巡检模式，真正发挥无人机辅助人工巡检的作用，仍需要在输电线路运维工作应用中不断地思考与探索。

2. 无人机应用因素分析 2.1. 运维需求 在输电线路日常巡视中，常常遇到各类问题导致无法开展巡视工作，对无人机巡检存在迫切需求：一是地处高墙大院、孤岛等存在障碍物的设备，巡视人员无法到位巡视；二是在春夏大量绿化植树、树木生产快速的季节，部分线路保护区及周边存在大片高大茂密树林，巡视人员视线被遮挡；三是度夏期间，因大暴雨导致野外道路冲刷严重，导致巡视人员无法开展防汛点检查工作；四是传统带电登检人员限于承载力不足，部分线路存在超期未登检。五是线路故障点位于档距中央导线上表面时，或是异型结构杆塔，人工故障巡视困难。

2.2. 地势地形 北京地区北部、西部以山区地形为主，东部、南部为平原地形。山区架空输电线路占比较小，线路走廊地形以平原为主，地势海拔较低，适合开展无人机巡检。

2.3. 空域管理 北京地区空域管理严格，空域申请批复存在一定困难，通常情况下六环以内禁止飞行，六环外需要严格执行空域申请批复流程后，方可进行无人机巡检作业。因此，主要以六环外地区架空输电线路开展无人机巡检为主。

2.4. 无人机特性 无人机主要有固定翼、旋翼机，由于固定翼无人机对起降场地的尺寸宽度、地面开阔性有着硬性要