無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的應(yīng)用探析

陳華超 鄧百川 張光明

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，我國電網(wǎng)建設(shè)的速度也在日益加快，傳統(tǒng)的電網(wǎng)巡檢模式已經(jīng)不能有效的滿足當(dāng)前電力發(fā)展的需求。在電網(wǎng)巡視工作中運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用可為其工作提供一定的便利性，同時有效的提高電網(wǎng)巡視工作效率。筆者根據(jù)自己工作經(jīng)驗(yàn)，首先闡述了無人機(jī)在輸電線路巡檢中的優(yōu)勢及不足，并對無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行了深入的分析，旨在進(jìn)一步幫助電力電網(wǎng)的維修及巡檢。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；巡檢；輸電線路技術(shù)

通常情況在輸電電路都會分布在荒涼的地方，而且所處地方地形地貌都比較的復(fù)雜。相關(guān)工作人員對輸電線路進(jìn)行人工的巡檢的時候會遇到諸多的問題，輸電線路在正常的運(yùn)行過程中難免會受到人為因素及自然環(huán)境的影響，這樣必定會嚴(yán)重的損害輸電線路，使其整個電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行受到較大的影響。針對于此，就必須要相關(guān)工作人員應(yīng)用無人機(jī)及時的找出輸電線路所存在的故障點(diǎn)，并對其采取有效措施，使其做好其故障搶修工作。

一、在輸電線路巡檢中運(yùn)用無人機(jī)的優(yōu)勢及不足

（一）輸電線路巡檢中運(yùn)用無人機(jī)的優(yōu)勢

自主懸停技術(shù)及自定導(dǎo)航飛行技術(shù)是無人機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)，其具有輸電線路防碰撞保護(hù)能力，在災(zāi)害性及惡劣的天氣中有著輸電線路災(zāi)害分析、查找手段輸電電路跳閘故障點(diǎn)以及檢測及巡視輸電線路故障點(diǎn)等方面具有非常明顯的優(yōu)勢。自主懸停飛行控制是無人機(jī)技術(shù)的兩種工作模式，同時還具有手動和自駕這兩種模式。其中，無人機(jī)在手動模式之下，其根據(jù)相關(guān)人員所預(yù)定進(jìn)行自主導(dǎo)航飛行，并對輸電線路進(jìn)行巡檢[1]。

（二）無人機(jī)存在的不足

盡管無人機(jī)在輸電線路巡檢中具有一定的優(yōu)勢，但其中也存在這許多的不足。例如，無人機(jī)的巡航時間相對而言是比較短的，由于無人機(jī)的體積較小，使其自身的電容容量相對比較小，這樣就會在很大程度上影響其巡航時間。再加上無人機(jī)的遙控范圍是比較小，通常情況下，其遙控范圍在1000M內(nèi)，而且不能有效的自動的對圖像進(jìn)行缺陷分析。

二、無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)應(yīng)用

（一）常規(guī)應(yīng)用

其主要是指對輸電線進(jìn)行常規(guī)的巡檢，供電公司的技術(shù)部門依照輸電線路的巡檢計(jì)劃，對其進(jìn)行常規(guī)性和周期性的巡檢。數(shù)據(jù)的收集、現(xiàn)場地形優(yōu)化探查以及線路走廊的實(shí)時監(jiān)控這些都是日常巡檢的主要內(nèi)容。由于我國地大物博，有很多地區(qū)都是崇山峻嶺。因此，輸電線路的走廊地形是非常復(fù)雜且多變的，同時這也給電力線路的巡視帶來很大的難度性。電力公司工作人員由于受地形因素的影響，很難近距離的接近桿塔，所以根本無法細(xì)致的觀察線路，同時也很難發(fā)現(xiàn)電路所存在的各種問題，這對輸電線路的安全及輸電線路的巡查效果都造成極大的影響。自從無人機(jī)巡檢作業(yè)得到有效的推廣，使其諸多的供電公司都從自身的實(shí)踐情況出發(fā)，充分的利用無人機(jī)巡檢輸電線路設(shè)備及技術(shù)對積極的開展的線路的巡線工作。比如，某供電公司為更好的巡檢山區(qū)的輸電線路，曾購買了5臺大疆精靈4無人機(jī)和9架大疆S900無人機(jī)，使用至今無人機(jī)巡檢了數(shù)百公里的輸電線路，巡視輸電桿塔600余基，并查找出缺陷100多處，有效的實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)巡查的常態(tài)化。將其運(yùn)用到輸電線路的常規(guī)檢查中，其優(yōu)勢體現(xiàn)的非常的明顯，能有效的將航線動態(tài)規(guī)劃系統(tǒng)及GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合起來，于此同時也將實(shí)際需求和模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有機(jī)的融合在一起，實(shí)行自控結(jié)構(gòu)優(yōu)化，進(jìn)而有效的降低電網(wǎng)故障巡檢的風(fēng)險(xiǎn)和成本，極大的減輕工作人員的負(fù)擔(dān)。另外，還有降低了電力電運(yùn)行的成本及難度，使其更好的實(shí)行整個項(xiàng)目的效益的最大化。

（二）雷擊故障檢查

無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)故障的應(yīng)用，主要體現(xiàn)對雷擊故障點(diǎn)查找。據(jù)調(diào)查顯示，影響輸電設(shè)備及線路安全的關(guān)鍵因素就是雷害，其中在輸電線故障中雷擊跳閘而引起各類故障占據(jù)了很大的比例。其最容易引起絕緣子閃絡(luò)放電，而后果就會導(dǎo)致絕緣子導(dǎo)線掛點(diǎn)鐵構(gòu)件融化堆積，絕緣子與其體表的釉層分離，網(wǎng)狀裂紋會逐漸布滿玻璃體外表，或者是燒傷其絕緣子，有些時候絕緣子閃絡(luò)會在表面上留下十分明顯的燒傷痕跡[2]。通常情況下，憑借肉眼很難發(fā)現(xiàn)其金具和絕緣子串存在的問題，即使是使用人工登陸檢查，也有存在著一定的盲區(qū)，將其無人機(jī)巡檢輸電技術(shù)應(yīng)用到其中準(zhǔn)確的找到其故障點(diǎn)。如某供電企業(yè)500kV輸電線路特別容易在夏天發(fā)生跳閘。針對于此，使用了多架旋翼無人機(jī)對其進(jìn)行故障排除，無人機(jī)清楚的排到輸電線路到線上放電燒蝕點(diǎn)。

（三）特殊、細(xì)微缺陷巡檢

其主要表現(xiàn)在，借助電力技術(shù)參數(shù)對其電路的特殊區(qū)域和情況進(jìn)行巡檢，或者是一些區(qū)域中的雜物處理及清除。于此同時，在有些時候無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的特殊應(yīng)用，還要輔助相關(guān)工作人員對其電路工程放線，其主要的工作原理就是在無人機(jī)上配備陀螺穩(wěn)定紅外線成像儀設(shè)備以及可見監(jiān)視器，對其輸電線起到一定的檢測作用和錄像作用。

三、無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用前景

此項(xiàng)技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用，利用無人巡檢輸電線路技術(shù)能及時的有效查找出高壓輸電線路中存在的故障點(diǎn)。相關(guān)工作人員，針對于此，進(jìn)行架空線路高空巡檢作業(yè)，這樣就在很大程度上減少了工作人員塔高空作業(yè)，同時進(jìn)一步減少了其工作人員的空線路高空巡檢作業(yè)。除此之外，為更好的實(shí)現(xiàn)高空檢查作業(yè)，工作人員，可以通過地面航模機(jī)來操作無人機(jī)，使其無人機(jī)多角度、全方位的拍攝高清照片，進(jìn)而有效的幫助工作人員及時準(zhǔn)確的判斷輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)。其在局部設(shè)備和區(qū)段的故障巡檢中具有非常好的應(yīng)用效果。還具有維護(hù)費(fèi)用低、成本低、安全系數(shù)高等非常明顯的特征，有著非常廣泛的運(yùn)用前景。尤其是在輸電線路處在較為復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，人工很難完成故障診斷和巡檢工作，但使用無人機(jī)后可有效的代替人工巡檢工作，能及時有效的完成其輸電線路的巡檢工作。有效應(yīng)用人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)能有效的解決傳統(tǒng)人工巡視中因?yàn)榄h(huán)境因素局限的問題。

四、結(jié)語

總之，輸電線路的運(yùn)行正常運(yùn)行對整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的意義，因此，認(rèn)真做好輸電線路的巡檢工作有著至關(guān)重要的作用。通過實(shí)踐證明，在輸電線路的巡檢工作中運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)可進(jìn)一步提高其輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性。所以，電力企業(yè)工作人員，需要在具體的實(shí)踐工作中，進(jìn)一步加強(qiáng)對無人機(jī)輸電線路技術(shù)的應(yīng)用及分析，使其更好的確保輸電線路的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳西廣，董罡，王濱海，等.固定翼無人機(jī)巡檢輸電線路探討[J].山東電力技術(shù)，2011（5）：15.

[2]涂潔，馮智慧，梁文勇，等.小型無人機(jī)在電力線路巡檢中的應(yīng)用分析[J].電氣時代，2016（11）：7577.

第一作者：陳華超。