随着架空输电线路规模和覆盖范围的迅猛增长,途经区域环境复杂多样,传统的巡检方式已难以满足现代化智能电网的发展需要。无人机因具有机动性强、操控简单、形式多样、效率高、成本低等优势被国内外电力企业广泛应用于对输电线路的巡检和侦察。然而,目前采用无人机巡检架空输电线路的学术和工程应用研究主要集中在通过搭载激光雷达、可见光传感器、红外热像仪等对输电线路和障碍物进行检测,将检测数据或处理结果作为巡检无人机避障和导航的参考依据。当巡检无人机超视距飞行时,由于输电线路线径比较细,存在视觉差以及受到天气,强光等因素的影响容易对无人机与巡检目标、障碍物的位置关系产生误判而影响航拍和状态诊断,引发严重的安全事故。因此,如何提升巡检作业的可靠性,保障无人机及电力系统的安全,实现无人机自主巡检和自主诊断也随之成为一个重要的研究方向。本文将对巡线无人机防触电预警检测技术展开研究,以输电导线周围稳定的场强分布规律作为主要参考信息研究场源定位算法并开发导航定位系统,实现对输电导线,铁塔等场源目标的定位和识别;然后综合考虑电场强度、风速、巡检速度等影响无人机导航检测的主要因素,对无人机安全巡检距离进行诊断并以此为基础实现防触电预警,然后将预警信息以及场源信息传回地面终端,为控制人员控制决策提供参考依据。本课题的研究内容分为以下几个部分:1、针对架空输电导线实际运行工况,建立输电导线的空间分布模型并分析不同工况、不同电压等级下不同排列方式的输电线路周围场强分布规律,在此基础上对无人机根据场强信息进行导航和定位的可行性和可靠性进行分析研究。2、为了实现对无人机所处位置的电场进行精确检测,针对无人机巡检架空输电线路这一特定工况设计机载便携式工频电场传感器,并在此基础上设计了信号采集系统,实现对数据的处理。3、为保障巡线无人机安全导航和检测,研究场源定位算法和导航定位系统实现对带电导线等场源目标的识别和定位,进而对无人机与巡检目标、障碍物的位置关系进行准确判断,为无人机安全预警和导航提供基础。4、为避免无人机巡检过程中受到电磁场干扰失控而引发安全事故,对影响无人机安全导航检测的主要因素进行分析,基于多源数据融合建立数学模型对无人机巡检不同工况不同电压等级的电力线路合适安全距离问题进行研究,将识别处理结果作为无人机防触电预警和导航的参考信息。