2025年電力行業(yè)無人機競賽理論考試題庫附答案詳解一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.電力行業(yè)巡檢用多旋翼無人機的動力系統(tǒng)中，槳葉旋轉(zhuǎn)方向通常為（）。A.全部順時針B.相鄰槳葉正反交替C.全部逆時針D.前后組順時針，左右組逆時針答案：B詳解：多旋翼無人機為抵消扭矩平衡，相鄰槳葉需正反交替旋轉(zhuǎn)（如四旋翼為“正-反-正-反”排列），確保飛行穩(wěn)定性。若全部同方向旋轉(zhuǎn)會導致機身自旋無法控制。2.110kV高壓輸電線路無人機巡檢時，與導線的最小水平安全距離應不小于（）。A.1.5米B.3米C.5米D.10米答案：C詳解：根據(jù)《電力行業(yè)無人機巡檢作業(yè)安全規(guī)程》（DL/T2543-2023）第4.2.3條規(guī)定，110kV線路巡檢時，無人機與導線水平安全距離不小于5米；220kV為8米，500kV為10米。3.紅外熱像儀檢測電力設備時，環(huán)境濕度超過（）可能導致檢測誤差增大。A.60%B.70%C.80%D.90%答案：C詳解：環(huán)境濕度超過80%時，空氣中水蒸氣會吸收部分紅外輻射，導致熱像儀接收的有效信號減弱，影響設備溫度測量準確性。實際作業(yè)中需避開高濕度時段（如雨后12小時內(nèi)）。4.無人機飛控系統(tǒng)中，IMU傳感器的主要功能是（）。A.測量飛行高度B.監(jiān)測電池電壓C.獲取三軸加速度與角速度D.實現(xiàn)衛(wèi)星定位答案：C詳解：IMU（慣性測量單元）集成了加速度計和陀螺儀，用于測量無人機的三軸加速度（X/Y/Z方向）和角速度（滾轉(zhuǎn)/俯仰/偏航速率），是飛控姿態(tài)解算的核心數(shù)據(jù)來源。5.電力桿塔傾斜檢測中，使用RTK定位的無人機需達到的平面定位精度為（）。A.±1cmB.±5cmC.±10cmD.±20cm答案：B詳解：《架空輸電線路無人機巡檢技術(shù)導則》（Q/GDW11949-2022）要求，桿塔傾斜檢測需通過多視角三維建模計算，RTK平面定位精度需≤±5cm，垂直精度≤±10cm，以保證建模點云的準確性。6.以下哪種氣象條件允許開展無人機巡檢作業(yè)？A.瞬時風速8m/s（4級風）B.能見度800米C.降水概率30%的零星小雨D.氣溫-15℃答案：A詳解：根據(jù)安全規(guī)程，無人機巡檢需滿足：風速≤6級（12m/s），能見度≥1000米，無降水（小雨也禁止），氣溫-10℃~40℃。選項A瞬時風速8m/s（4級風）符合要求。7.無人機電池（鋰聚合物電池）長期存放的最佳電量為（）。A.0%B.20%-30%C.40%-60%D.80%-100%答案：C詳解：鋰聚合物電池長期滿電存放會加速電芯老化，0%電量會導致過放損壞。行業(yè)標準規(guī)定長期存放（超過15天）應保持40%-60%電量，溫度20℃±5℃，濕度≤60%。8.電力無人機巡檢中，“三跨”區(qū)段指的是跨越（）。A.高速公路、鐵路、河流B.高速公路、鐵路、重要輸電線路C.居民區(qū)、農(nóng)田、森林D.橋梁、索道、通訊線路答案：B詳解：“三跨”是指跨越高速公路、鐵路（含高速鐵路）、重要輸電線路（如特高壓線路）的區(qū)段，此類區(qū)段對巡檢精度和頻率要求更高，需執(zhí)行特殊巡檢方案。9.無人機飛控系統(tǒng)中的“失控返航”功能觸發(fā)條件通常是（）。A.電池電量低于50%B.與遙控器通信中斷超過2秒C.飛行高度超過限高值D.衛(wèi)星信號丟失答案：B詳解：多數(shù)飛控系統(tǒng)設定，當遙控器與無人機通信鏈路中斷（RSSI信號低于閾值）超過2-3秒時，自動觸發(fā)失控返航，返回至起飛點或預設返航點。電量低觸發(fā)的是“低電量返航”。10.可見光巡檢中，識別絕緣子零值（失效）的主要特征是（）。A.傘裙表面有輕微污漬B.鋼帽與瓷件結(jié)合處有裂紋C.傘裙顏色偏白D.串間間距增大答案：B詳解：零值絕緣子因內(nèi)部擊穿，機械強度下降，常表現(xiàn)為鋼帽與瓷件結(jié)合處出現(xiàn)徑向裂紋（“開口”現(xiàn)象），嚴重時會導致傘裙斷裂。污漬或顏色變化多為污穢問題，非零值特征。11.無人機巡檢航線規(guī)劃時，對直線塔的拍攝角度應與桿塔中心線成（）。A.0°（正方向）B.30°-45°C.90°（側(cè)面）D.120°答案：B詳解：直線塔主要檢查懸垂絕緣子串、線夾等部件，拍攝角度與桿塔中心線成30°-45°可避免陽光直射反光，同時清晰顯示絕緣子串的傾斜度和金具連接狀態(tài)。正方向易遮擋，側(cè)面可能遺漏細節(jié)。12.以下哪種情況會導致無人機磁羅盤校準失??？A.校準場地周圍5米內(nèi)無金屬物體B.校準過程中無人機保持水平C.校準場地有高壓輸電線路（距離10米）D.校準完成后進行360°旋轉(zhuǎn)答案：C詳解：磁羅盤易受周圍磁場干擾，高壓線路（尤其是帶電運行時）會產(chǎn)生強磁場，導致磁傳感器數(shù)據(jù)異常，需遠離輸電線路（≥50米）、車輛（≥10米）等金屬物體后再校準。13.電力無人機巡檢報告中，“一般缺陷”指的是（）。A.不影響設備安全運行，但需跟蹤觀察的缺陷B.短期內(nèi)可能導致故障，需1周內(nèi)處理的缺陷C.隨時可能引發(fā)事故，需立即停電處理的缺陷D.設備外觀輕微損傷，不影響功能的缺陷答案：A詳解：根據(jù)《電力設備缺陷管理辦法》，缺陷分為三類：一般缺陷（狀態(tài)尚可，跟蹤觀察）、嚴重缺陷（需1月內(nèi)處理）、危急缺陷（立即處理）。選項A符合一般缺陷定義。14.多旋翼無人機的懸停升力主要由（）提供。A.槳葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向下氣流反推力B.機翼的伯努利效應C.尾槳的平衡力矩D.電機的直接拉力答案：A詳解：多旋翼通過電機驅(qū)動槳葉高速旋轉(zhuǎn)，推動空氣向下運動，根據(jù)牛頓第三定律，空氣對槳葉產(chǎn)生向上的反作用力（升力），實現(xiàn)懸停。固定翼升力主要來自機翼氣流壓差。15.無人機巡檢中使用的激光雷達（LiDAR）主要用于（）。A.測量設備溫度B.生成高精度三維點云C.識別絕緣子型號D.檢測導線弧垂答案：B詳解：激光雷達通過發(fā)射激光并接收反射信號，可快速獲取目標物的三維坐標信息，生成高精度點云數(shù)據(jù)，用于桿塔傾斜分析、通道樹障測量、導線弧垂計算等場景。16.無人機電池循環(huán)壽命指的是（）。A.電池從滿電到放空的次數(shù)B.電池容量降至初始容量80%時的充放電次數(shù)C.電池完全充電的次數(shù)D.電池正常使用的年數(shù)答案：B詳解：鋰聚合物電池的循環(huán)壽命定義為：在標準充放電條件下（0.5C充電，1C放電），容量衰減至初始容量80%時的充放電次數(shù)。例如，1000循環(huán)壽命表示經(jīng)過1000次充放電后，容量為初始的80%。17.電力無人機作業(yè)前，需檢查的“三證”不包括（）。A.無人機駕駛員執(zhí)照B.空域使用審批文件C.設備檢定合格證書D.作業(yè)現(xiàn)場勘查記錄答案：D詳解：“三證”指駕駛員執(zhí)照（AOPA或民航局認證）、空域?qū)徟ㄐ杼崆跋蚩展懿块T申請）、設備檢定證書（如飛控、電池、傳感器的年度檢測報告）?，F(xiàn)場勘查記錄是作業(yè)準備的一部分，但不屬于“三證”。18.導線斷股缺陷在可見光圖像中的典型特征是（）。A.導線表面有黑色斑點B.單股或多股導線斷裂翹起C.導線弧垂明顯增大D.線夾與導線連接處有發(fā)熱答案：B詳解：斷股缺陷表現(xiàn)為鋁股或鋼芯斷裂，斷裂部分因失去張力而翹起，形成“毛刺”狀外觀。黑色斑點多為污穢或放電痕跡，弧垂增大可能由過載或松弛引起。19.無人機抗風等級標注為“6級”，表示可在（）風速下穩(wěn)定飛行。A.6m/s（3級風）B.12m/s（6級風）C.18m/s（8級風）D.24m/s（10級風）答案：B詳解：風力等級劃分中，6級風風速為10.8-13.8m/s（平均12m/s）。無人機抗風等級指能穩(wěn)定飛行的最大持續(xù)風速，6級抗風即允許在≤12m/s風速下作業(yè)。20.以下哪種操作會損壞無人機電機？A.飛行后待電機冷卻再清理槳葉B.長期在灰塵環(huán)境中飛行后未清潔電機C.電機堵轉(zhuǎn)（槳葉被卡?。r持續(xù)通電D.使用配套的電機電調(diào)連接線答案：C詳解：電機堵轉(zhuǎn)時，電流會急劇增大（可達正常工作電流的5-10倍），導致線圈過熱燒毀。長期灰塵積累會影響散熱但不會立即損壞；冷卻后清理是正確操作；配套連接線符合電流要求。二、判斷題（共15題，每題1分，共15分）1.無人機巡檢時，為提高效率，可在同一航線上同時使用可見光和紅外雙傳感器拍攝。（）答案：√詳解：多傳感器掛載（如可見光+紅外）可同步采集圖像，通過時間戳關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，減少重復飛行，提升巡檢效率。需注意傳感器參數(shù)同步設置（如幀率、曝光）。2.無人機飛行中，GPS信號從“固定解”變?yōu)椤案↑c解”時，仍可繼續(xù)執(zhí)行巡檢任務。（）答案：×詳解：RTK定位中，“固定解”（厘米級精度）為可靠定位狀態(tài)，“浮點解”（分米級精度）定位誤差大，可能導致航線偏移，此時應暫停任務，待信號恢復后再繼續(xù)。3.冬季低溫環(huán)境下，無人機電池放電容量會下降，需提前預熱電池至20℃以上再起飛。（）答案：√詳解：鋰聚合物電池在低溫（＜10℃）下內(nèi)阻增大，放電能力下降，可能導致電壓驟降觸發(fā)低電量保護。預熱至20℃可恢復電池性能，常用方法有電池保溫袋、手捂加熱等。4.無人機巡檢時，為拍攝清晰圖像，應使太陽處于無人機后方（逆光拍攝）。（）答案：×詳解：逆光拍攝時，設備表面（如絕緣子、線夾）會處于陰影中，細節(jié)難以分辨；順光拍攝（太陽在無人機前方）可使目標物受光均勻，圖像更清晰。特殊場景（如檢測電暈）需逆光。5.多旋翼無人機的最大續(xù)航時間主要由電池容量和電機效率決定，與飛行速度無關(guān)。（）答案：×詳解：續(xù)航時間與飛行速度密切相關(guān)。低速飛行時，電機需更高轉(zhuǎn)速維持升力（誘導阻力大）；高速飛行時，空氣阻力（廢阻）增大。存在一個“經(jīng)濟速度”（通常為最大速度的50%-70%），此時續(xù)航最長。6.無人機巡檢報告中，需標注缺陷的具體位置（如“123塔小號側(cè)中相絕緣子第3片”）。（）答案：√詳解：缺陷定位需精確到桿塔編號、相別（左/中/右）、具體部件（如絕緣子片數(shù)、線夾位置），便于運維人員快速查找處理。7.無人機飛控系統(tǒng)的“姿態(tài)模式”下，飛控僅通過IMU數(shù)據(jù)控制姿態(tài)，無GPS輔助，適合室內(nèi)或GPS信號弱的環(huán)境。（）答案：√詳解：姿態(tài)模式（Atti模式）不依賴GPS，通過IMU保持水平姿態(tài)，但無位置鎖定功能（風大時會漂移），適合GPS信號弱的環(huán)境（如室內(nèi)、隧道附近）。8.絕緣子污穢程度可通過可見光圖像中傘裙顏色深淺判斷，顏色越深表示污穢越嚴重。（）答案：√詳解：絕緣子表面積累的灰塵、鹽霧等污穢會改變表面顏色（從瓷白色變?yōu)榛液谏?，顏色越深、均勻性越差，表明污穢越嚴重，需結(jié)合等值鹽密（ESDD）檢測確認。9.無人機降落時，若自動降落點偏移，應手動操作降低高度至0.5米后關(guān)閉電機。（）答案：×詳解：手動干預降落時，應保持電機運行，通過遙控微調(diào)位置，降至0.5米時緩慢降低油門至電機停轉(zhuǎn)，避免因高度判斷失誤導致摔機。直接關(guān)閉電機可能導致自由墜落。10.電力無人機巡檢中，“通道巡檢”主要關(guān)注桿塔本體缺陷，“精細化巡檢”主要關(guān)注線路通道環(huán)境。（）答案：×詳解：通道巡檢（粗略巡檢）關(guān)注線路通道內(nèi)的樹障、建筑、交叉跨越等環(huán)境因素；精細化巡檢（精準巡檢）聚焦桿塔本體、金具、絕緣子等設備的細節(jié)缺陷（如裂紋、磨損）。11.無人機電池充電時，應使用原廠充電器，充電電流不超過電池標稱容量的1C（如5000mAh電池電流≤5A）。（）答案：√詳解：過流充電（＞1C）會導致電池發(fā)熱嚴重，加速電芯老化甚至鼓包。原廠充電器匹配電池化學特性（如電壓、電流），第三方充電器可能存在兼容性風險。12.無人機飛控系統(tǒng)的“跟隨模式”可自動跟蹤移動目標（如巡檢人員），無需考慮避障，適用于復雜地形。（）答案：×詳解：跟隨模式依賴視覺或GPS跟蹤，但避障系統(tǒng)（如雙目視覺、激光雷達）在復雜地形（如樹林、桿塔附近）可能失效，需人工監(jiān)控，避免碰撞。13.導線弧垂測量可通過無人機可見光圖像結(jié)合RTK定位數(shù)據(jù)，利用三角測量原理計算。（）答案：√詳解：通過無人機在兩個不同位置拍攝同一檔導線，結(jié)合拍攝點的RTK坐標（X1,Y1,Z1）、（X2,Y2,Z2）及圖像中導線的像素坐標，利用三角測量公式可計算導線弧垂值。14.無人機巡檢時，若遇到強電磁干擾導致圖傳信號丟失，應立即切換至手動模式，根據(jù)記憶返航。（）答案：×詳解：圖傳丟失不影響飛控與遙控器的通信（數(shù)傳鏈路），應保持當前航線或觸發(fā)失控返航。若數(shù)傳也丟失，才需依賴飛控內(nèi)置的返航邏輯（如返回起飛點）。15.電力無人機作業(yè)結(jié)束后，應將電池放電至20%以下存放，避免電池過充。（）答案：×詳解：長期存放需保持40%-60%電量（如前所述），20%以下屬于過放，會導致電池不可逆損壞（容量衰減、內(nèi)阻增大）。三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述多旋翼無人機與固定翼無人機在電力巡檢中的優(yōu)缺點對比。答案：多旋翼優(yōu)點：垂直起降（無需跑道）、懸停穩(wěn)定、可近距離精細拍攝（適合桿塔本體巡檢）；缺點：續(xù)航短（通常20-40分鐘）、抗風能力較弱（≤6級）、高速飛行效率低。固定翼優(yōu)點：續(xù)航長（2-8小時）、覆蓋范圍大（適合大場景通道巡檢）、高速飛行（50-100km/h）；缺點：需滑跑起降（對場地要求高）、無法懸停（難以近距離拍攝）、復雜地形（如山區(qū)）飛行受限。2.紅外熱成像檢測電力設備時，需注意哪些環(huán)境因素？答案：①環(huán)境溫度：設備與環(huán)境溫差應≥5℃（如無溫差需選擇早晚時段）；②濕度：≤80%（高濕度導致紅外衰減）；③風速：≤3m/s（強風加速設備散熱，影響溫度測量）；④太陽輻射：避免陽光直射設備（導致表面溫度異常升高）；⑤設備負載：檢測時設備應帶額定負載（無負載時無溫升，無法發(fā)現(xiàn)缺陷）。3.無人機巡檢前需完成哪些準備工作？答案：①任務規(guī)劃：根據(jù)巡檢區(qū)段（通道/精細化）制定航線（高度、速度、重疊率），標注重點檢測目標（如“三跨”區(qū)段）；②設備檢查：飛控校準（磁羅盤、IMU）、電池電量（≥80%）、傳感器調(diào)試（可見光調(diào)焦、紅外參數(shù)設置）、鏈路測試（圖傳/數(shù)傳信號強度）；③氣象核實：查詢作業(yè)時段風速（≤6級）、降水（無）、能見度（≥1000米）；④空域申請：提前48小時向空管部門提交飛行計劃（時間、區(qū)域、高度），獲取批準；⑤人員準備：駕駛員（持有效執(zhí)照）、觀察員（監(jiān)控飛行狀態(tài)）、記錄員（整理數(shù)據(jù)）分工明確。4.無人機飛行中突然出現(xiàn)“電池電壓驟降”報警，應如何處理？答案：①立即終止當前任務，觸發(fā)“低電量返航”（飛控自動規(guī)劃最短路徑返回）；②觀察剩余電量（如＜15%），關(guān)閉非必要設備（如額外傳感器）降低功耗；③若返航途中電量持續(xù)下降，選擇最近的平坦場地（如道路、空地）手動迫降；④迫降時保持無人機水平，降低高度至1-2米后緩慢收油門，減少撞擊損傷；⑤著陸后檢查電池（是否鼓包、接口松動），排除故障前禁止再次使用該電池。5.簡述無人機巡檢數(shù)據(jù)的處理流程。答案：①數(shù)據(jù)下載：將SD卡/移動硬盤中的圖像、視頻、日志文件導入專用服務器；②數(shù)據(jù)篩選：剔除模糊、重復或無效圖像（如過曝、遮擋），按桿塔編號分類；③缺陷識別：人工初篩（標記疑似缺陷）+AI智能識別（利用深度學習模型檢測裂紋、發(fā)熱等）；④缺陷定級：根據(jù)《電力設備缺陷標準》判定一般/嚴重/危急缺陷，標注位置、特征；⑤報告生成：整合巡檢結(jié)果，附缺陷圖像/熱像圖、定位坐標、處理建議，提交運維部門；⑥數(shù)據(jù)歸檔：將原始數(shù)據(jù)、報告存入數(shù)據(jù)庫，用于歷史趨勢分析（如缺陷發(fā)展速率）。四、案例分析題（共2題，每題7.5分，