Page 125 - 无损检测2024年第十二期
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岳贤强，等：
基于 FPV 飞行技术的耐张线夹无人机数字射线检测技术
登塔作业高坠风险难题的一种途径。谭兴华等 [13] 提 1.2 耐张线夹的数字射线检测
出基于无人机与X射线数字成像技术的输电线路耐 耐张线夹有压缩型、螺栓型、楔型、预绞式四种
张线夹检测方法，但并未在文章中提到所用无人机、 结构型式。耐张线夹的工作原理是采用不同方式增
数字射线设备信息，也未展示无人机检测过程资料。 大线夹和导线的摩擦力，以实现将导线张紧的功能。
白洋等 [14] 设计了搭载于无人机上的小型X射线成像 其中，压缩型线夹需要将钢锚与导线内部钢芯压接、
检测系统，但未用于实际工程应用。张国鲲等 [15] 对 铝管和导线外层铝线压接，使线夹和导线成为整体。
无人机及DR系统电磁屏蔽进行了试验与分析， 结果 从工作原理上来看，压缩型线夹在安装过程中会有
表明线夹带电X光检测系统的电磁防护措施是有效 较大机械变形，且缺陷相对更隐蔽，需要在安装过
的，为线夹带电X光检测应用打下了坚实基础。
程、运行期间进行内部缺陷的检测。
笔者提出了一种基于“无人机+数字射线” 的在
压缩型耐张线夹结构如图2所示，按压接位置
役输电线路耐张线夹压接质量检测技术，设计并制作
可以分为A，B，C三个区域（部分标准按照1，2，3区
了用于多旋翼无人机搭载的专用工装，采用基于FPV
域划分），其中A区为钢锚防滑槽与铝管压接区，B
飞行技术辅助挂载的方式，实现了人工作业替代，并
区为不压区，C区为导线与铝管压接区。
进行了工程应用，实现了安全和效率的双重提升。
1 耐张线夹压接质量数字射线检测技术
1.1 数字射线检测原理
射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作
用，因吸收和散射而使其强度减弱。强度衰减程度
图 2 压缩型耐张线夹结构示意
取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越的厚
度。如果被照物体的局部存在缺陷，该局部区域的 耐张线夹压接质量射线检测工艺依据国网企标
透过射线强度就会与周围的射线强度存在差异。检 Q/GDW 11793—2017《输电线路金具压接质量X
测成像后缺陷部位和完好部位的透射射线强度不 射线检测技术导则》执行。
同，影像相应部位就会出现黑度差异。射线检测原
2 无人机挂载专用工装设计
理如图1所示。
采用无人机替代人工作业，首先要考虑无人机
的承载力和续航时间，其次要通过专用挂载工装的
结构设计来降低飞手操作难度，最后尽可能适应不
同塔型、不同导线的检测。
2.1 设备选型
2.1.1 多旋翼无人机选择
由于DR检测系统和专用工装质量较大， 整套检
图 1 射线检测原理示意
测装置质量可达10~15 kg，故需要选择大载重无人
从获得的图像角度可以将射线检测技术分为常
规射线检测技术和数字射线检测技术。跟射线照 机。目前大载重无人机多用于快递运输、农业植保
相检测技术相比，数字射线成像检测技术有以下优 等领域，综合考虑价格等因素，可以针对市面上的植
保无人机进行改装。
点：① 无需冲洗胶片，可以直接获得检测结果图像；
② 图像显示质量高，动态范围远大于射线照相技术 国内植保无人机排名靠前的生产厂家有大
的，并且可以对数字图像进行各种处理；③ 检测时 疆DJ、极飞XAG、全丰航空、拓攻TopGun、极 目
间短，降低了射线的照射剂量；④ 数字成像系统具 EAVISION等。结合现有资源，笔者对比分析了大
有很大的宽容度，对于厚度变化范围大的工件或设 疆T40、拓攻TG26两种型号植保无人机，其具体参
备，可以实现一次透照成像；⑤ 数字图像便于存储 数如表1所示。
和后期检查；⑥ 可实现网络化操作，比如远程操作、 对比分析发现，大疆T40型植保无人机在最大
远程评片、多人同时评片、底片共享等。 起飞质量方面具有优势，但满载悬停时间略短，其他
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2024 年 第 46 卷 第 12 期
无损检测
