引言
改革开放以来，我国经济飞速发展，工业生产、人民生活对电能的需求也与日俱增。由于架空高压输电线路走廊所处地形复杂，环境恶劣，交叉跨越众多，高压输电线路发生缺陷及故障跳闸次数日益增多。而对于走廊途经高山大岭、山沟土路、建筑工地、铁路、高速公路、河道、鱼塘、民用住宅、工厂、农田、苗圃、果园等地的线路开展验收及巡视工作也存在诸多困难和危险。人工巡视及故障检查存在工作量大的、条件非常艰苦等问题。特别是对于山区和跨越大江大河的高压输电线路的巡检，以及在水灾、冰灾、滑坡、地震等自然灾害后进行故障检查，所花费的时间长、而且人力方面的成本高，困难非常大。此外，还有一些巡检的项目仅仅依靠常规方法还难以完成。
1.电力巡检的重要性
电力线路是电力系统的重要组成部分，它的安全可靠运行直接关系到一个国家经济的稳定发展。电力线路由于长期暴露在自然环境中，不仅要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷及鸟害等外界侵害，这些因素将会促使线路上各元件的老化；同时电力线路走廊穿越的地理环境也非常复杂，其一般都经过大面积的水域和崇山峻岭，容易发生树障隐患，也给传统的人工巡检带来很多困难。因此，电力线路的巡检是有效保证电力线路及其设备安全的一项基础工作，通过对输配电线路的巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷，预防事故发生，从而保证高压输电线路安全和电力系统稳定。
2.无人机电力线路巡检及其优势
传统的电力线路人工巡检方法的流程是工作人员亲自到现场巡视线路，主要是依靠地面的交通工具或者徒步行走，利用普通仪器或肉眼检查电力线路缺陷或隐患，巡视对象主要是杆塔、导地线、金具、绝缘子、间隔棒、线路避雷器等设备，以及接地装置、杆塔基础、线路走廊等附属设施，并以纸介质方式记录巡视情况，然后再人工录入到计算机中。
而当前无人机巡检，分成两大部门内容：一是采用多旋翼无人机搭载高清相机、热红外成像仪或紫外成像仪等设备，查找线路的螺钉、绝缘瓷瓶、导线断股、电晕放电等缺陷及异常状况；而是采用固定翼或无人机搭载倾斜相机或者激光雷达，建立电力线路的数字高程模型、数字正射影像，进而快速获得高精度三维线路走廊地形地貌、线路走廊地物（树木、房屋、交叉跨域）到导地线的距离及导线间的距离等。
3.高压输电线路的无人机电力巡检技术应用
3.1复合垂起固定翼无人机电力线通道巡检
复合垂起固定翼无人机是近两年兴起的一种能垂直起降的固定翼无人机。复合垂起固定翼无人机在常规布局或者双尾撑布局飞机的机翼前后左右垂直布置四个旋翼及电机，四旋翼系统提供垂直起降的动力，而航向布置的发动机则提供前行动力。在平飞巡航及垂直起降过程中，旋翼系统和航向动力系统独立控制，但在“垂直起飞-平飞”和“平飞-垂直降落”两个过程中存在固定翼和旋翼的飞行模态过渡转换，此时采用航向动力和旋翼耦合控制，即在预定航线的前提下进行旋翼模式和固定模式的控制。
复合垂起固定翼无人机是在固定翼的基础上，加装多个旋翼动力。复合垂起固定翼无人机依靠旋翼动力组来实现原地起降及相应的控制；在巡航时则其切换成航向动力，转变为固定翼飞行模式。
典型的复合垂起无人机飞机在垂起起降过程中是纯粹的多旋翼控制模式，在平飞模式是纯粹的固定翼飞行模式，在多旋翼飞行和固定翼飞行模式之间转换时，存在耦合控制。
传统的固定翼无人机多为滑跑起降、弹射起飞、或者手抛起飞，起降需要遥控器干预，对无人机驾驶员技术要求高。复合垂起固定翼无人机可以替换掉传统的固定翼无人机，实现热启动及全自动化飞行。采用复合垂起固定翼无人机搭载可见光相机或激光雷达进行线路走廊地物（树木、房屋、交叉跨域）到导地线的距离检测已经成为当前主要发展方向。
3.2无人机通道巡检作业流程
(1）制定全年机巡计划：根据甲乙方协商，确定基本巡检线路及周期。
(2）按月或临时发布巡线任务：根据地市局需要，按固定周期或临时需要，调拨作业队伍制定任务计划。
(3）作业队接受巡线任务：乙方下发作业线路、作业指导建议和作业要求给个作业队。
(4）制定航点航线飞行规划：作业队考察施工线路，对线路地形地势及潜在风险进行评估，制定起降点、航点航线飞行计划。
(5）执行航线任务：作业队到达起降点，完成航前预先准备、直接准备、航前检查、航线上传、现场环境评估、航线环境评估等事宜，向上级申报飞行计划及相关表单，计划批复后执行飞行任务。
(6）获取航测初始数据：检查数据采集情况，确认数据有效性。
(7）提交数据进行后处理：作业队将采集数据上传给数据处理后台部门，后台部门根据采集数进行航迹解算、点云解算等。
(8）生成通道巡线报告：后台部门根据预处理数据，生成《电力线一般缺陷、隐患巡检报告》、《电力线安全距离分析报告》等报告。
3.3户外移动飞行作业系统
户外移动飞行作业系统主要由无人飞行器、地面控制站、光电任务设备、备用追踪系统、装载车辆及地面支持设备等。其中主要的设备为无人飞行器、地面控制站、光电任务设备。
无人飞行器：采用复合垂起固定翼无人机，推荐腰推双尾撑布局的复合垂起固定翼无人机。该类型无人机主要由机体结构、四旋翼电动系统、航线推进系统、飞行自动驾驶仪、伺服舵机舵面、GPS天线、数传电台等构成。
地面控制站：地面控制站主要由户外三防电脑、备用遥控器、数传电台及地面站控制软件构成。
光电任务设备：对于电力线通道巡检而言，主要的光电任务设备就是相机及雷达。
3.4电力线隐患数据处理系统
电力线隐患数据处理系统硬件主要为工作站，对于可见光倾斜摄影技术，软件为航拍POS差分解算/加载软件、倾斜建模软件和人工交互式树障分析软件，对于激光雷达技术，软件为飞行航迹解算软件、点云解算软件和自动树障分析软件。
结语
将无人机技术应用于输电线路巡检，有助于输电线路巡检提质增效、降低人工巡检误差及安全风险，然而，无人机巡检技术在应用过程中仍然存在许多问题有待完善和解决，作为电力人，需要在未来不断地进行针对性研究，深入探索无人机巡检技术在输电线路中的应用前景，解决应用中遇到的难题，以便无人机能更加广泛应用，更好地为输电线路可靠、稳定、高效的运行服务。
参考文献
[1]刘振亚，全球能源互联网，[M]，北京：中国电力出版社，2015.
[2]徐云鹏，李庭坚，毛强.架空高压输电线路直升机、无人机及地面人工巡视互补机制研讨与研究[J].广西电力，2013，36（5）：72-75.
