前言
巡检作业是保障输电线路稳定运行的重要基础，而无人机巡检作为信息时代新兴起的巡检技术，其不仅可以显著提高巡检效率和巡检质量，且不受环境因素的影响可多方位、多角度完成巡检作业，因而在实际应用中也得到了巡检人员的广泛认可。接下来，笔者将围绕无人机巡检这一技术，从基本概述、系统组成、作业流程、巡检类型、安全要求等方面对其展开探究。输电线路运行距离较长，需要经过多种复杂地形，如丘陵、山地、高山、沙漠等，极易遭受鸟害、雷击、风雪等多种自然因素或人为因素的破坏，致使输电线路出现短路等影响正常电力资源供应的问题。而输电线路无人机巡视检查实时通信技术，可以依托无人机内部搭载的遥感设备、可见光红外热像仪、数码相机等设备，将输电线路巡视检查信息实时传输给地面站点，保证輸电线路运行问题的及时发现及相关解决措施的及时实施。基于此，对输电线路无人机巡视检查实时通信技术进行适当探析，具有非常重要的意义。
1 输电线路无人机巡视检查实时通信技术的应用需求
1.1 通信载荷
由于输电线路无人机载荷能力一定，因此对实时通信设备载重及电力资源损耗具有较为严格的要求。当前电力系统中荷载能力较大无人机起飞重量在15.0 kg左右，在不考虑其他载荷的情况下，实时通信载荷重量应在5.0 kg以下。
1.2 通信距离
对于输电线路无人机巡视检查来说，巡视检查信息实时回传接入点大多在耐张塔上方适当位置，涉及了架设、取电、调试、破缆等多个方面内容。因此，在设置实时回传接入点时，应严格控制密度，避免接入点过多导致设备投入成本超标或者停电时间过长。一般可以每间隔20.0 km设置一个回传接入点。
1.3 通信带宽
由于输电线路无人机巡视检查信息需要从清晰度较高的照相机中获取，而无人机、输电线路间距离在50.0 m左右[1]。在一张高清晰度像片所覆盖的导线长度为16.0 m时，为保证输电线路上方毛刺问题的及时发现，需要保证照片文件压缩后达到8.0Mbit，且解像度>3200.0×104像素。此时，如果无人机飞行速度为30km/h，则一张高清晰度照片所产生时间为2.0s，需要保证通信带宽在32.0 Mbit/s以上。
2 输电线路无人机巡视检查常用实时通信技术类型
2.1 光纤通信
光纤通信主要指利用光波作为传输载波（传输媒介为光纤），将信息从一处传输至另外一处的数据信息传输技术。光纤通信技术涉及了光收信机、光发信机、光缆（/光纤）、中继器、耦合剂、光缆连接器等模块。通过光纤通信技术可以在光发信机中，将需要传送的话音等信息转变为电信号，并通过放大器、判决器放大调制到光纤束上（激光器发出），在保证激光束光强度随电信号幅度/频率的波动而变化后，将电信号传输至光收信机，并在其中解调为原光信号，达到信号传递目的。光纤通信技术组网方式极其灵活，可以根据不同形式的组网要求，组成网状、树状、链状、单纤网、星形等多环向型拓扑网络结构，具有抗干扰性能强、信息实时传输频带宽、信号传输质量优异等特点。
2.2 电力线通信
电力线通信技术简称为PLC，主要是利用10 kV中压电力线、35 kV及以上高压电力线、380/220 V低压配电线作为传输介质，进行输电线路无人机巡视检查数据信息传输的方式。首先，通过电力线加载载有信息的高频电流。其次，利用电缆线路，传输接收信息适配器，并将高频信息从电流中分离出来。最后，将分离的高频信息传输到计算机、电话中。电力线通信具有保密性能强、传输稳定性能好、通信容量大、不易受外界环境干扰等优良特点，但是因电力线通信技术成本较高，如果应用于输电线路无人机巡视检查中，需要铺设大量电缆，经济性能不佳。
2.3 无线通信
无线通信主要是利用特定空间内电磁波信号自由传播的特性，将无线网络中的信息传输通道划分为若干个小规模传输信道，实现数据高频率快速转换、小规模管理控制的目的。无线通信技术包括卫星通信、微波通信2种类型，前者主要是将通信卫星作为中继站，实现地面2个或者多个移动体间的微波通信，具有传输质量好、覆盖范围广、网络无缝衔接、不受地理条件及其他因素（磁暴、核爆）约束、组网灵活、容量大的特点。但因在卫星通信网络中无线电波传输时，需要经过地球站→同步卫星→地球的流程，极易出现通信延迟及回声效应。
3 输电线路无人机巡视检查实时通信技术应用案例
3.1 案例概述
某段输电线路已应用了光纤复合架空地线，可通过光纤链路联入电力资源供应企业内部网络。但由于线路较长，无法全部覆盖一座耐张塔所部署的接入点。因此拟依据最大限度法规覆盖张力原则，进行多座耐张塔的覆盖。
3.2 应用方案
首先，部署一支全向天线，实现耐张塔左侧、右侧的近距离覆盖。同时在左侧、右侧分别部署一面或者两面定向天线（定向天线增益相差5.0 dB～6.0 dB）。其中高增益定向天线（增益为26.0 dB，波束角为8°，覆盖宽度>1 400.0 m，适用距离>10.0 km）、低增益定向天线（增益为10.0 dB，波束角为全向360°，覆盖宽度>3 000.0 m，适用距离<3.0 km）需要分别负责远离、靠近耐张塔的区域覆盖，以便在耐张塔左侧、右侧分别构成近、远、中3个覆盖层次，保证输电线路无人机巡视检查阶段远离耐张塔、接近耐张塔时，均可接收到足够强烈的信号，实现信息的实时高速传输。
3.3 应用效益
通过对上述输电线路无人机巡视检查实时通信过程进行分析，可得出输电线路巡视检查用多旋翼无人机飞行平台为大疆Matrice M200，配置了具备30倍光学变焦镜头、数码变焦功能的Zenmuse Z230，总共飞行780架次，拍摄照片9 400余张，7 kg<空机质量≤116 kg，矫正空速度为100 km/h[3]。无人机在距离耐张塔节点设备10.0 km位置时，可以接收的电平值为-75 dBm，传输速率为55.0 Mbit/s，单侧精细巡视检查距离在30.0km以上，常规巡检距离在60.0km以上，双侧精细巡视检查距离在20.0 km以上，常规巡视检查距离在40.0km以上。而在无人机不断缩小与耐张塔节点设备距离的过程中，无人机可接收的电平最小为-74.0dBm，最大为-57 dBm，传输速率始终在55.0Mbit/s。结果表明，采用无线通信搭配光纤通信的覆盖技术，可以有效提高输电线路无人机巡视检查的实时通信效率。
4 结语
总之，输电线路无人机巡检工作是一项系统性强、工作内容复杂的工作。无人机在巡检过程中，会生成大量的信息数据，这就需要以J2EE技术为基础，构建完善的智能管理系统，积极运用Fsster-Rcnn算法对数据信息进行统计，在正确整合图片、视频等信息数据时，严格安按智能管理系统的相关步骤做好每一项工作。因此，技术人员可以根据输电线路无人机巡视检查的需要，选择无线通信或光线通信、电力线通信技术，在无人机与地面站间搭建信息交互桥梁，保证输电线路无人机巡视检查工作的效率。
参考文献
[1] 梁华贵，孙建明，朱先启，等.基于无人机的输电线路运维检修一体化装置的研究与应用[J].电工技术，2019（18）：34-36.
[2] 郑天茹，顾灏，娄婷婷，等.无人机搭载毫米波雷达巡检输电线路走廊的装置研究[J].山东电力技术，2019（8）：40-42.
[3] 鲁轩，郗来迎，赵赫男，等.基于无人机和图像缺陷识别算法的输电线路巡检系统研究[J].电子设计工程，2019（12）：147-151+157.