2025年電力行業(yè)無人機競賽理論考試題庫及完整答案詳解一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.電力巡檢無人機飛行時，若遇到120kV輸電線路，其垂直安全距離應不小于（）A.10米B.15米C.20米D.25米答案：B解析：根據(jù)《電力行業(yè)無人機巡檢安全規(guī)程》（DL/T2568-2023）第4.3.2條規(guī)定，110kV-220kV輸電線路無人機巡檢垂直安全距離為15米，水平安全距離為10米。2.多旋翼無人機懸停時，若出現(xiàn)持續(xù)順時針自旋現(xiàn)象，最可能的故障是（）A.飛控GPS模塊故障B.某電機轉速異常C.遙控器天線方向錯誤D.電池電壓過低答案：B解析：多旋翼自旋通常由動力系統(tǒng)不平衡導致，當某一電機因故障（如螺旋槳破損、電調參數(shù)異常）導致轉速與其他電機不一致時，反扭矩失衡會引發(fā)自旋。GPS故障會導致位置漂移而非自旋，遙控器天線問題多表現(xiàn)為信號中斷，電池電壓過低會觸發(fā)低電量報警而非持續(xù)自旋。3.紅外熱像儀用于電力設備檢測時，最佳檢測時段是（）A.正午強光時段B.凌晨低溫時段C.陰云密布時段D.設備滿負荷運行后1小時內答案：D解析：紅外檢測需設備處于穩(wěn)定運行狀態(tài)且環(huán)境溫度與設備溫差適中。正午強光會導致陽光反射干擾熱像圖，凌晨低溫可能使設備未達到正常負載溫度，陰云時段雖無直射光但設備負載可能不足。滿負荷運行后1小時內設備溫度場穩(wěn)定，且環(huán)境干擾小，為最佳檢測時段。4.無人機在海拔3000米以上高原地區(qū)作業(yè)時，需重點調整的參數(shù)是（）A.最大飛行速度B.電池放電倍率C.飛控PID參數(shù)D.圖傳頻率答案：C解析：高原地區(qū)空氣密度低，螺旋槳升力效率下降，需通過調整飛控的PID（比例-積分-微分）參數(shù)補償動力損失，確保飛行穩(wěn)定性。電池放電倍率主要受溫度影響，高原低溫可能需調整但非重點；最大飛行速度受限于電機功率，調整意義不大；圖傳頻率由法規(guī)限定，不可隨意更改。5.電力無人機巡檢時，發(fā)現(xiàn)導線存在斷股缺陷，根據(jù)《架空輸電線路無人機巡檢技術導則》（Q/GDW11330-2022），該缺陷應判定為（）A.一般缺陷B.嚴重缺陷C.危急缺陷D.注意狀態(tài)答案：B解析：導則第5.2.3條規(guī)定，導線斷股面積超過總截面積的5%但小于17%為嚴重缺陷（需1周內處理），超過17%為危急缺陷（需24小時內處理），小于5%為一般缺陷（季度內處理）。6.無人機在110kV變電站內巡檢時，禁止進入的區(qū)域是（）A.主變散熱器區(qū)B.母線構架下方C.35kV開關場D.站用變圍欄外2米答案：B解析：《變電站無人機巡檢安全規(guī)范》（GB/T42081-2023）第3.4.1條明確，母線構架下方屬于高電場敏感區(qū)域，無人機進入可能引發(fā)電磁干擾導致失控，禁止飛行。其他區(qū)域在保持安全距離（主變3米、開關場5米、站用變2米）下可正常巡檢。7.無人機電池長期存儲時，最佳電量保持為（）A.0%-10%B.20%-30%C.40%-60%D.80%-100%答案：C解析：鋰電池長期滿電存儲會加速電極材料老化，低電量存儲易導致電池過放損壞。行業(yè)標準《民用無人機電池使用規(guī)范》（MH/T4046-2022）規(guī)定，長期存儲（超過1個月）應將電量保持在40%-60%，存儲溫度5-25℃。8.無人機圖傳信號丟失時，應優(yōu)先執(zhí)行的操作是（）A.切換手動模式B.開啟返航程序C.關閉其他電子設備D.調整遙控器天線方向答案：B解析：根據(jù)《無人機應急操作手冊》，圖傳丟失但遙控信號正常時，應立即觸發(fā)自動返航（RTL）；若遙控信號也丟失，無人機將按預設返航點自動返回。手動模式需視距操作，信號丟失時不可行；調整天線方向可能恢復信號但非優(yōu)先操作；關閉設備無實質幫助。9.電力無人機巡檢中，紫外成像儀主要用于檢測（）A.導線溫度異常B.絕緣子污穢放電C.金具銹蝕程度D.塔材裂紋缺陷答案：B解析：紫外成像儀通過捕捉電暈放電產生的紫外線信號，可有效檢測絕緣子表面污穢放電、金具尖端放電等局部放電現(xiàn)象。導線溫度檢測用紅外熱像儀，銹蝕和裂紋檢測用可見光相機。10.多旋翼無人機的最大抗風等級通常指（）A.6級風（10.8-13.8m/s）B.5級風（8.0-10.7m/s）C.4級風（5.5-7.9m/s）D.7級風（13.9-17.1m/s）答案：B解析：多數(shù)工業(yè)級多旋翼無人機標稱抗風等級為5級（8-10.7m/s），此時仍能保持穩(wěn)定飛行；6級風下需降低飛行速度并謹慎操作，7級風通常超出安全范圍。11.無人機在夜間巡檢時，必須配備的設備是（）A.探照燈B.避障雷達C.北斗差分定位D.夜間模式飛控答案：B解析：夜間可見光條件差，避障雷達（如毫米波雷達、激光雷達）可彌補視覺避障的不足，是夜間安全飛行的必備設備。探照燈非強制（紅外相機可替代），北斗差分提升定位精度但非夜間必需，飛控無專用夜間模式。12.輸電線路無人機巡檢航線規(guī)劃時，與導線的最小水平距離應（）A.不小于塔高的1/3B.不小于1個桿塔間距C.符合電壓等級安全距離D.保持5米恒定距離答案：C解析：《輸電線路無人機巡檢技術規(guī)程》（DL/T2569-2023）第6.2.1條規(guī)定，航線水平距離應根據(jù)線路電壓等級確定（如110kV為10米，220kV為15米），而非固定值或塔高比例。13.無人機電池充電時，若發(fā)現(xiàn)電池鼓包，應立即（）A.繼續(xù)充電至滿B.停止充電并隔離C.用針戳破排氣D.放入冰箱冷卻答案：B解析：電池鼓包是內部短路或過充的表現(xiàn)，繼續(xù)充電可能引發(fā)起火，需立即停止充電并轉移至防火箱隔離，禁止自行拆解或冷卻（可能加劇反應）。14.電力無人機巡檢報告中，"三跨"線路指跨越（）A.高速公路、鐵路、河流B.高鐵、航道、重要輸電線路C.公路、通信線、居民區(qū)D.大江、大橋、大跨度桿塔答案：B解析：根據(jù)國家電網《輸電線路特殊區(qū)段及交叉跨越技術規(guī)范》，"三跨"特指跨越高速鐵路、重要航道、一級及以上重要輸電線路的區(qū)段，需重點巡檢。15.無人機在500kV線路附近飛行時，若出現(xiàn)飛控指南針干擾報警，最可能的原因是（）A.太陽黑子活動B.線路工頻磁場干擾C.遙控器信號重疊D.電池電流過大答案：B解析：500kV線路周圍存在較強的工頻磁場（50Hz），會干擾無人機磁羅盤（指南針）的正常工作，導致航向偏差報警。太陽黑子影響無線電信號而非磁羅盤，遙控器信號和電池電流不直接影響磁傳感器。16.多旋翼無人機的懸停效率主要取決于（）A.電池容量B.電機KV值C.螺旋槳槳距D.飛控響應速度答案：C解析：懸停效率（單位功率產生的升力）主要由螺旋槳氣動特性決定，槳距（每轉前進距離）越大，升力效率越高，但需匹配電機KV值（轉速）。電池容量影響續(xù)航時間，飛控響應影響穩(wěn)定性，非效率核心因素。17.電力無人機巡檢中，可見光照片的分辨率要求至少為（）A.1080P（1920×1080）B.2K（2560×1440）C.4K（3840×2160）D.800萬像素（3264×2448）答案：C解析：《電力設備無人機巡檢圖像技術標準》（DL/T2570-2023）規(guī)定，可見光檢測圖像分辨率不低于4K（3840×2160），以滿足金具細節(jié)（如螺栓、銷釘）的識別要求。18.無人機在復雜地形（如山谷）飛行時，易引發(fā)的危險是（）A.電池低溫失效B.旋翼下洗氣流紊亂C.圖傳信號反射干擾D.飛控GPS飄移答案：C解析：山谷地形會導致圖傳信號（2.4GHz/5.8GHz）在山體間反射，形成多徑效應，造成信號衰減或延遲，嚴重時引發(fā)失控。下洗氣流紊亂主要發(fā)生在近地面（如5米內），GPS飄移在開闊地較少發(fā)生，電池低溫失效需環(huán)境溫度＜-10℃。19.電力無人機巡檢任務結束后，數(shù)據(jù)處理的首要步驟是（）A.圖像拼接成全景圖B.缺陷自動識別C.原始數(shù)據(jù)備份D.生成巡檢報告答案：C解析：《電力巡檢數(shù)據(jù)管理規(guī)范》要求，所有原始數(shù)據(jù)（照片、視頻、飛行日志）需在任務結束后2小時內完成本地及云端雙備份，防止數(shù)據(jù)丟失，后續(xù)處理（拼接、識別、報告）基于備份數(shù)據(jù)進行。20.無人機在10kV配電網巡檢時，對變壓器的檢測重點是（）A.套管油位B.高壓樁頭溫度C.低壓出線絕緣D.散熱片清潔度答案：B解析：配變高壓樁頭（10kV側）因電流較大，易因接觸不良導致溫度異常（如接線端子氧化、螺栓松動），是紅外檢測的重點。套管油位（主變檢測項）、低壓出線（電流小溫度低）、散熱片（配變多為干式無散熱片）非主要檢測點。二、多項選擇題（每題3分，共30分，少選得1分，錯選不得分）1.電力無人機巡檢前需檢查的安全事項包括（）A.飛行區(qū)域凈空條件B.氣象預報（風速、降水）C.無人機GPS定位精度D.作業(yè)人員持證情況答案：ABCD解析：根據(jù)《無人機巡檢作業(yè)流程》，起飛前需確認凈空（無障礙物）、氣象（風速＜5級、無降水）、設備狀態(tài)（GPS定位≥10顆星，精度＜1米）、人員資質（駕駛員執(zhí)照、巡檢員資格證）。2.多旋翼無人機動力系統(tǒng)包括（）A.電機B.電調C.螺旋槳D.飛控答案：ABC解析：動力系統(tǒng)由電機（提供動力）、電調（控制電機轉速）、螺旋槳（產生升力）組成。飛控（飛行控制器）屬于航電系統(tǒng)，負責姿態(tài)控制。3.紅外熱像儀檢測電力設備時，影響檢測準確性的因素有（）A.環(huán)境溫度B.設備負載C.被測物體發(fā)射率D.熱像儀焦距答案：ABCD解析：環(huán)境溫度影響設備與背景溫差，負載決定設備發(fā)熱程度，發(fā)射率（如金屬0.2、瓷絕緣子0.9）影響熱輻射能量接收，焦距未對準會導致熱量分散，均影響檢測準確性。4.無人機在輸電線路巡檢中可檢測的缺陷類型包括（）A.絕緣子零值B.導線微風振動C.金具銹蝕D.塔材螺栓缺失答案：ACD解析：無人機可見光可檢測金具銹蝕、螺栓缺失，紫外可檢測絕緣子零值（放電異常）。導線微風振動需專用測振儀（如加速度傳感器），無人機無法直接檢測。5.無人機飛行中出現(xiàn)"低電量報警"時，正確的處置措施是（）A.立即停止巡檢任務B.選擇最近的平坦場地降落C.降低飛行高度減少功耗D.加速返回起飛點答案：ABC解析：低電量時應終止任務，選擇最近安全點降落（避免返航途中電量耗盡），降低高度（空氣密度大，升力效率高）可減少功耗。加速飛行會增加電機負載，縮短續(xù)航。6.電力無人機使用的定位技術包括（）A.GPSB.北斗C.視覺定位D.差分定位（RTK）答案：ABCD解析：當前工業(yè)無人機普遍采用多系統(tǒng)融合定位（GPS+北斗），結合視覺定位（近地面輔助）和RTK差分定位（厘米級精度），提升復雜環(huán)境下的定位可靠性。7.無人機在變電站巡檢時，需遵守的安全距離規(guī)定有（）A.與110kV設備≥5米B.與220kV設備≥8米C.與500kV設備≥10米D.與構支架≥3米答案：ABD解析：《變電站無人機巡檢安全規(guī)程》規(guī)定，110kV設備安全距離5米，220kV設備8米，500kV設備15米；構支架（無帶電部分）安全距離3米。8.無人機電池常見故障包括（）A.電壓不平衡（單節(jié)壓差＞0.1V）B.循環(huán)次數(shù)超過500次C.充電時溫度＞60℃D.放電平臺低于3.2V答案：ACD解析：電池故障表現(xiàn)為：單節(jié)壓差＞0.1V（需均衡充電）、充電溫度＞60℃（過充或內阻過大）、放電平臺低于3.2V（電芯老化）。循環(huán)次數(shù)500次是正常壽命范圍（工業(yè)電池設計壽命通常500-1000次），非故障。9.無人機巡檢數(shù)據(jù)可用于（）A.設備狀態(tài)評估B.缺陷發(fā)展趨勢分析C.線路走廊樹障監(jiān)測D.雷電活動預測答案：ABC解析：巡檢數(shù)據(jù)（圖像、溫度、放電量）可評估設備狀態(tài)（如絕緣子老化）、分析缺陷發(fā)展（如銹蝕速率）、監(jiān)測樹障生長（定期比對圖像）。雷電預測需氣象數(shù)據(jù)，非巡檢數(shù)據(jù)范疇。10.多旋翼無人機飛行模式中，"姿態(tài)模式"的特點是（）A.依賴GPS定位B.無自動水平修正C.抗風能力較弱D.適合手動精細操作答案：CD解析：姿態(tài)模式（AttiMode）不依賴GPS，通過加速度計和陀螺儀保持姿態(tài)穩(wěn)定，但無自動水平修正（需手動控制），抗風能力弱于GPS模式，適合手動精細操作（如貼近設備拍攝）。三、判斷題（每題1分，共10分）1.無人機可以在電力線路正上方飛行，只要保持垂直安全距離。（）答案：×解析：《電力無人機巡檢安全規(guī)范》禁止在導線正上方飛行，避免因操作失誤導致碰撞，應沿線路兩側平行飛行。2.紅外熱像儀檢測時，被測物體表面有灰塵會降低檢測準確性。（）答案：√解析：灰塵會改變物體表面發(fā)射率（灰塵發(fā)射率接近1，金屬發(fā)射率低），導致熱像儀接收的輻射能量偏差，影響溫度測量準確性。3.無人機飛行日志記錄的內容包括飛行時間、高度、速度和電池電壓。（）答案：√解析：飛行日志（.bin或.ulg格式）包含所有關鍵飛行參數(shù)，用于事后分析飛行狀態(tài)和故障原因。4.多旋翼無人機的"失控返航"功能在GPS信號丟失時仍能觸發(fā)。（）答案：×解析：失控返航（RTL）依賴GPS定位確定返航點，GPS信號丟失時無法計算返航路徑，機會進入姿態(tài)模式或降落（視飛控設置）。5.無人機在高原地區(qū)作業(yè)時，電池容量會因氣壓降低而增加。（）答案：×解析：鋰電池容量由化學特性決定，與氣壓無關；高原低溫可能導致容量暫時下降（放電能力降低），但非氣壓影響。6.紫外成像儀檢測時，環(huán)境濕度越高，檢測效果越好。（）答案：√解析：濕度增加會加劇絕緣子表面污穢受潮，放電現(xiàn)象更明顯，紫外信號更強，檢測效果提升（但需避免降水導致設備閃絡）。7.無人機巡檢時，可見光照片命名應包含線路名稱、桿塔編號和拍攝時間。（）答案：√解析：《電力巡檢圖像命名規(guī)范》要求，圖像命名需包含唯一標識信息（線路+桿塔+時間），便于后續(xù)數(shù)據(jù)管理和缺陷追溯。8.無人機電池充電時，可使用高于標稱電流的充電器以縮短充電時間。（）答案：×解析：超電流充電會導致電池發(fā)熱加劇，加速電芯老化，甚至引發(fā)熱失控，必須使用標稱電流（通常0.5C-1C）充電。9.無人機在夜間巡檢時，必須保持目視可見飛行。（）答案：√解析：《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定，夜間飛行需滿足目視條件（如配備高亮導航燈），禁止超視距飛行（特殊許可除外）。10.電力無人機巡檢報告中，缺陷等級判定需由至少2名持證巡檢員復核確認。（）答案：√解析：《電力設備缺陷管理辦法》要求，無人機檢測缺陷需經雙崗復核（檢測員+主檢員），確保判定準確性。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述電力無人機巡檢中"航線規(guī)劃"的主要步驟及關鍵參數(shù)。答案：步驟：①收集線路基礎數(shù)據(jù)（電壓等級、桿塔坐標、交叉跨越信息）；②確定巡檢模式（精細巡檢/通道巡檢）；③設置飛行參數(shù)（高度、速度、與線路水平/垂直距離）；④規(guī)劃航點（桿塔塔頭、導地線、金具等檢測目標）；⑤模擬飛行驗證（避障、信號覆蓋）。關鍵參數(shù)：飛行高度（一般為桿塔高度+5米）、飛行速度（精細巡檢2-3m/s，通道巡檢5-6m/s）、安全距離（按電壓等級確定）、重疊率（可見光照片前向重疊≥60%，側視重疊≥30%）。2.說明多旋翼無人機"動力系統(tǒng)匹配"的基本原則。答案：基本原則：①電機KV值與螺旋槳尺寸匹配（大槳配低KV電機，小槳配高KV電機），確保轉速在高效區(qū)間（通常5000-8000rpm）；②電調電流需大于電機最大電流（1.2-1.5倍冗余）；③電池容量（mAh）與續(xù)航需求匹配，電壓（S數(shù)）與電機、電調耐壓一致（如6S電池對應電調耐壓≤25.2V）；④整體推重比≥1.5（垂直上升所需），懸停功率占總功率≤60%（保證機動能力）。3.列舉5種電力無人機巡檢中常見的紅外熱像異常類型及對應的設備部件。答案：①熱點（溫度高于環(huán)境20℃以上）：導線接續(xù)管（壓接不良）；②溫差（同相設備溫差＞10℃）：變壓器高壓樁頭（接觸電阻增大）；③熱分布不均：避雷器（內部絕緣劣化）；④局部過熱：隔離開關觸指（彈簧失效）；⑤低溫區(qū)（低于環(huán)境溫度）：電容器（內部斷線）。4.分析無人機在強電磁環(huán)境（如特高壓變電站）飛行時可能遇到的干擾及應對措施。答案：干擾類型：①磁羅盤干擾（工頻磁場導致航向偏差）；②圖傳/遙控信號衰減（電磁噪聲覆蓋2.4GHz/5.8GHz頻段）；③飛控傳感器誤觸發(fā)（電磁脈沖影響加速度計、陀螺儀）。應對措施：①使用磁羅盤校準功能（飛行前在無磁環(huán)境校準）；②選用抗干擾圖傳（如5.8GHz窄帶、數(shù)字圖傳）；③增加屏蔽措施（飛控模塊金屬屏蔽罩）；④降低飛行高度（減少暴露在強磁場中的時間）；⑤縮短單次飛行時間（避免累積干擾）。5.簡述無人機巡檢數(shù)據(jù)"三級審核"制度的具體內容。答案：三級審核制度：①一級審核（檢測員）：任務結束后24小時內完成原始數(shù)據(jù)完整性檢查（照片/視頻無缺失、飛行日志連續(xù)）；②二級審核（主檢員）：48小時內完成缺陷初判（標注異常位置、類型、等級）；③三級審核（技術負責人）：72小時內完成復核（確認缺陷判定準確性、提出處理建議）。審核記錄需存檔至少5年，作為設備管理的依據(jù)。五、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某巡檢小組使用多旋翼無人機對220kV輸電線路進行精細巡檢，飛行至35桿塔時，遙控器突然顯示"信號弱"報警，圖傳畫面出現(xiàn)卡頓，無人機開始漂移。此時風速5級（10m/s），飛行高度30米，剩余電量40%。問題：（1）分析信號弱的可能原因；（2）給出應急處置步驟；（3）后續(xù)應采取的預防措施。答案：（1）可能原因：①飛行路徑遮擋（如桿塔金屬構架反射/遮擋圖傳信號）；②遙控器