無人機(jī)在電力架空線路巡視的作用

方博

【摘??要】目前國內(nèi)電力線路中經(jīng)常會出現(xiàn)架空線路，而在線路整體進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)行之后，通常會因?yàn)槠渌蛩卦斐筛g、損壞、老化等問題。架空線路通常規(guī)模較大，無法直接進(jìn)行管理，如果采取人工方式則有可能會出現(xiàn)意外事故，為此想要提升架空線路的監(jiān)控力度，就需要運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)對整體架空線路進(jìn)行巡視，提升架空線路的監(jiān)控力度。本文主要探討無人機(jī)在電力架空線路中的巡視作用，并針對問題進(jìn)行剖析，提出一些參考意見。

【關(guān)鍵詞】架空線路;無人機(jī);巡線技術(shù)

無人機(jī)技術(shù)在目前已經(jīng)得到廣泛的普及，但是在電力系統(tǒng)中運(yùn)用無人機(jī)巡線仍然是一個較為新穎的工作模式，無人機(jī)巡線，通常是利用無人機(jī)設(shè)備搭配遙控以及監(jiān)控技術(shù)針對預(yù)定架空線路進(jìn)行巡查的新型工作模式。通常在開展無人機(jī)巡線工作時(shí)，要針對預(yù)定線路的長短以及故障類型來選擇合適種類的無人機(jī)，例如：在長距離線路上的普通巡視任務(wù)，通?？梢岳霉潭ㄒ頍o人機(jī)以及它自身續(xù)航時(shí)間長航速快的特點(diǎn);在中距離線路上針對某一位置的故障進(jìn)行巡查時(shí)，通常采取直升機(jī)式無人機(jī)以及自身航程和懸停功能相結(jié)合的特點(diǎn);針對短距線路則可以采取小型旋翼無人機(jī)來進(jìn)行巡查。

1無人機(jī)巡線的要點(diǎn)

在進(jìn)行電力架空線路巡視任務(wù)時(shí)，工作人員通常會采用專業(yè)的直升機(jī)以及四旋翼無人機(jī)，以滿足對整條線路相信勘察的要求。直升機(jī)式無人機(jī)在構(gòu)成方面主要是由機(jī)體、監(jiān)控?cái)z像設(shè)備等組成。由操作員遠(yuǎn)程操控，利用視頻傳輸?shù)姆绞讲榭搭A(yù)定目標(biāo)位置架空線路中存在的安全隱患問題。

四旋翼無人機(jī)與遙控直升機(jī)的差別在于，四旋翼無人機(jī)通常專門設(shè)置了無線圖像傳輸設(shè)備以及高分辨率的鏡頭，可以實(shí)現(xiàn)高清視頻畫面的遠(yuǎn)程傳輸，四旋翼無人機(jī)最重要的優(yōu)勢是自身的懸停能力以及對起降場地條件要求較低。通過以上兩種設(shè)備自身的特點(diǎn)，電力部門可以依據(jù)任務(wù)的性質(zhì)自由的選擇執(zhí)行任務(wù)的方案。

2關(guān)于架空線路中無人機(jī)的應(yīng)用

2.1高清視頻技術(shù)

高清攝像及傳輸技術(shù)是無人機(jī)得以在架空線路巡查領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)，并且可以保證自身的飛行安全，實(shí)現(xiàn)地標(biāo)導(dǎo)航。通過市場發(fā)展以及政策扶植，目前國內(nèi)的高清視頻攝像傳輸技術(shù)已經(jīng)在架空線路的巡視工作中得到大量的運(yùn)用。在問題處理上可以做到隨時(shí)獲取第一手資料，從而幫助解決線路中的實(shí)際問題。

根據(jù)目前國內(nèi)的巡線無人機(jī)視覺技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀來看，存在機(jī)體飛行震動影響視頻質(zhì)量的問題，還存在天線直徑短小，影響圖像傳輸質(zhì)量的問題。為了提升整體視頻傳輸質(zhì)量以及效率，國家需要在新算法的實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提升線路傳輸質(zhì)量和技術(shù)應(yīng)用，提升整體的視頻畫面?zhèn)鬏斮|(zhì)量。

2.2位置控制技術(shù)

架空線路檢查工作自身流程較為復(fù)雜，并且需要進(jìn)行系統(tǒng)性的檢查，在作業(yè)中還會遇到環(huán)境因素與人為因素的影響，從而出現(xiàn)多種隱患問題。針對巡查無人機(jī)來說，也會遭遇到上述問題的挑戰(zhàn)，因此為了保證電力架空線路能夠進(jìn)行合理的巡視，在使用無人機(jī)時(shí)要保證安全。

在實(shí)際運(yùn)用中，定位控制技術(shù)可以引導(dǎo)無人機(jī)準(zhǔn)確抵達(dá)目標(biāo)地區(qū)，防止無人機(jī)出現(xiàn)偏航的問題，解決了定位問題就保證了無人機(jī)在進(jìn)行巡視時(shí)的效率，提升故障發(fā)現(xiàn)概率，有助于幫助工作人員快速實(shí)現(xiàn)故障定性，并通過視頻畫面對故障進(jìn)行具體分析，保證問題實(shí)現(xiàn)快速解決。定位控制技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步完善了無人機(jī)在在架空線路巡視任務(wù)中的作用，對于無人機(jī)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用具有較大幫助。

2.3故障檢測技術(shù)的運(yùn)用

無人機(jī)主要運(yùn)用在架空線路的狀態(tài)監(jiān)測上，為了提升無人機(jī)在電力架空線路中地位，就需要搭配故障檢測技術(shù)，來完善對架空線路的故障檢測。根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)來看，故障檢測技術(shù)在電力架空線路巡查中通常發(fā)揮下列作用：

第一，故障檢測技術(shù)必須能夠進(jìn)行高精度測量，搭配測距雷達(dá)的輔助作用，完成對線路以及周邊建筑物的測距，并實(shí)現(xiàn)精確測量的目的。

第二，故障檢測技術(shù)需要與高清攝像技術(shù)相結(jié)合，通過攜帶的高清攝像頭，來檢查故障問題的所在，幫助后臺工作人員對故障的實(shí)際情況進(jìn)行判斷，從而確定解決線路故障的方案。

第三：故障檢測技術(shù)通常需要搭配紅外線探測技術(shù)，通過紅外線視頻照片判斷熱量集中的位置從而幫助工作人員確定故障的發(fā)生點(diǎn)，同時(shí)還可以針對運(yùn)行線路中的接頭以及線夾位置進(jìn)行仔細(xì)檢查，并通過紅外線相機(jī)檢測是否有異常發(fā)熱的情況，從而確定問題原因。

2.4無線通訊技術(shù)的運(yùn)用

無線通訊技術(shù)通常是將無人機(jī)和基站進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，以方面進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。根據(jù)目前應(yīng)用的形式來看，無人機(jī)可以在預(yù)定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸與共享，將拍攝與收集到的畫面直接傳遞到后臺，針對勘測數(shù)據(jù)量較大的任務(wù)，無人機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)將收集到的數(shù)據(jù)與時(shí)間點(diǎn)掛鉤進(jìn)行存儲，只有由工作人員進(jìn)行檢查。另外在遙控信號作用范圍，可以實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)的實(shí)施操控，保證遇到突發(fā)狀況時(shí)，后臺工作人員可以隨時(shí)手動操控，對問題進(jìn)行檢查。

2.5無人機(jī)組合模式運(yùn)用

在有些區(qū)域的架空線路巡查中，通常會采用固定翼無人機(jī)與直升機(jī)式無人機(jī)組合的形式，以達(dá)到優(yōu)化無人機(jī)在電力架空線路巡視中發(fā)揮的效果，這種搭配方案通常會隨著任務(wù)的變化而變化并不固定。因此在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，工作人員要詳細(xì)了解任務(wù)的類型以便選取最優(yōu)方案，從而幫助問題實(shí)現(xiàn)解決。

電力企業(yè)想要進(jìn)一步提升無人機(jī)在架空線路中的巡視效果，工作人員需要預(yù)先確定線路出現(xiàn)故障的區(qū)間段，從而保證選擇合理的無人機(jī)搭配方式。例如，小型旋翼無人機(jī)與直升機(jī)式無人機(jī)可以定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)故障檢測與故障監(jiān)察，針對故障點(diǎn)的周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)察，防止附加損失的出現(xiàn)。因此針對故障檢查的無人機(jī)組合模式是電力工作人員需要優(yōu)先考慮的。

3關(guān)于無人機(jī)在巡線中的前景應(yīng)用分析

關(guān)于架空線路巡檢的工作是目前無人機(jī)應(yīng)用較為寬廣的領(lǐng)域，從實(shí)際情況來看，無人機(jī)技術(shù)通常需要進(jìn)一步優(yōu)化高空作業(yè)的效果，需要明確實(shí)際線路中的故障點(diǎn)位置，從而減輕工作人員的體力勞動強(qiáng)度，減少工人出現(xiàn)高空作業(yè)的情況。

無人機(jī)在電力架空線路巡視的領(lǐng)域中具有很好的運(yùn)用前景，在未來5G技術(shù)的普及下結(jié)合人工智能技術(shù)，無人機(jī)可以由眾多應(yīng)用方式，未來的無人機(jī)必然會朝向智能化、集中化的方向發(fā)展，從而在電力應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)大放異彩。

4結(jié)語

我國目前的無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)在架空線路的巡查中發(fā)揮主導(dǎo)作用，并且伴隨無人機(jī)技術(shù)的不斷完善，電力企業(yè)在架空線路巡查任務(wù)中的效率也會逐漸提升。得益于無人機(jī)的運(yùn)用，使得架空線路中出現(xiàn)問題的概率大大下降，避免線路“帶病運(yùn)作”的情況。需要注意的一點(diǎn)是，在無人機(jī)巡視領(lǐng)域中，我國仍處于發(fā)展階段還需要在相關(guān)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，因此需要研究人員努力克服技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)技術(shù)在電力領(lǐng)域內(nèi)的普及。

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（作者單位：中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局）