電力輸電線路巡檢中無人機的應(yīng)用

文/黃謹益

為了滿足人們的電力需求，電力輸電線路不斷增多，分布范圍越來越廣泛，許多輸電線路都位于地勢復(fù)雜、環(huán)境惡劣區(qū)域，這大大增加了電力輸電線路的故障發(fā)生幾率。為了確保電力的正常供應(yīng)，就必須要對這些輸電線路進行及時的修復(fù)或更換，因此，確保電力輸電線路的巡檢工作的高效性是非常重要的。無人機在電力輸電線路巡檢工作中有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，其能夠有效代替人來進行電力輸電線路巡檢，使巡檢人員能夠通過無人機來檢查輸電輸線的故障情況，從而大大減少了登塔高空作業(yè)，有效減輕了巡檢人員的工作強度。

1 電力輸電線路人工巡檢存在的問題

現(xiàn)階段，巡檢人員在進行電力輸電線路巡檢工作時，主要是通過攀爬工具爬到電線桿頂端后，利用故障檢測設(shè)備來檢測輸電線路故障的。在檢測到存在故障后，巡檢人員會將輸電線路進行大致分段，然后通過逐漸檢測來對故障點進行精確定位，從而找到具體的故障位置。這種人工巡檢方式不僅費時費力，而且巡檢人員所使用的故障檢測設(shè)備也較難操作，同時人工巡檢方式也存在很大的安全風(fēng)險，稍有不慎便可能引發(fā)觸電事故。因此，有必要探尋一種更加省時、省力、安全的方法來代替人工進行輸電線路巡檢，無人機的出現(xiàn)，為電力輸電線路的巡檢工作提供了一種可靠的代替途徑。

2 電力輸電線路人工巡檢中無人機的應(yīng)用研究

2.1 電力輸電線路全方位巡檢中的應(yīng)用

在電力輸電線路巡檢工作中，無人機有著具大的應(yīng)用優(yōu)勢，對于性能很高的無人機來說，其硬件包括地面站與機載兩個組成部分，在無人機的機載部分中，能夠搭載可見光相機，可見光相機能夠?qū)旊娋€路進行全方位的拍攝，并將拍攝的圖像進行視頻轉(zhuǎn)換，通過模擬信號傳輸以及系統(tǒng)中的無線通訊模塊將拍攝到的圖像信息發(fā)送至計算機中，巡檢人員可通過專業(yè)軟件實時查看無人機所拍攝到的影像，并根據(jù)無人機的拍攝影像來判斷輸電線路的運行狀況。除此之外，在面對特殊的線路巡檢要求時，巡檢人員還可利用遙控器對無人機進行控制，從而使無人機能夠避過障礙物更加快速的找到故障位置。并且，無人機中可見光相機的焦距也可進行靈活的調(diào)節(jié)，巡檢人員可通過遙控器來調(diào)整無人機的焦距，從而使目標(biāo)位置更加清晰，在巡檢完畢后還可將無人機拍攝到的巡檢影像存儲至計算機中。無人機借助于多用轉(zhuǎn)換頭來進行輸電線路巡檢工作，這也使其能夠代替人來高效的完成巡檢工作，大大減輕了巡檢人員的工作強度，有效避免了安全風(fēng)險的發(fā)生。

2.2 電力輸電線路異物清除中的應(yīng)用

在電力輸電線路巡檢工作中，經(jīng)常會遇到輸電線路中存在異物的情況，如果不將這些異物進行及時的清除，便可能會引起輸電線路故障，甚至還會因此而發(fā)生觸電事故。為了避免上述問題，巡檢人員經(jīng)常需要通過人工的方式來清除異物，這大大增加了巡檢人員的安全風(fēng)險，而且在清除異物的過程中還要花費較長的時間。無人機的出現(xiàn)，使其在電力輸電線路的異物清除中發(fā)揮著重要的作用，在應(yīng)用無人機清除輸電線路中的異物時，傳統(tǒng)的方法是在無人機的機載部分搭載激光二級管模組，通過光線的聚焦作用來燒斷異物，考慮到激光二極管模組所發(fā)射的激光是平行的，因此需要利用凸透鏡來聚焦光線，并且光線的聚焦點需要準(zhǔn)確的落在異物之中，在燒斷異物過程中，巡檢人員需要確保無人機和周邊的帶電設(shè)備能夠保持一定的距離，而且異物在受到風(fēng)力的作用下會晃動，這也使巡檢人員在操控?zé)o人機來清除異物時存在較大的難度，異物清除的效率較低。通過對傳統(tǒng)的無人機清除異物方法進行改進，將電涯、激光模組以及控制模塊在多旋翼無人機中進行搭載，并由巡檢人員通過云臺攝像頭來觀察異物所在位置，通過對無人機的位置進行調(diào)整，能夠使激光模組的焦點正好處于異物位置，此時巡檢人員便可利用GPRS遠程控制繼電器來開啟激光模組，從而使模組發(fā)射的激光能夠很快燒斷異物，進而實現(xiàn)對電力輸電線路中異物的快速清除。

2.3 電力輸電線路故障檢測中的應(yīng)用

在電力輸電線路巡檢工作中，無人機在輸電線路故障檢測中也發(fā)揮著重要作用，無人機具有三種主要的巡檢方式，一種是通過雷達進行故障檢測，另一種是通過拍攝視頻來進行故障檢測，還有一種是通過紅外線來進行檢測。在雷達檢測中，其能夠使輸電線路的定量測量精度更高，并且可通過雷達測距裝置對輸電線路和周圍障礙物之間的距離進行精準(zhǔn)測量，從而為輸電線路的維護與架設(shè)工作提供參考。在視頻可視化檢測中，巡檢人員可通過無人機中搭載的可視攝像頭來對輸電線路進行航拍，并通過通訊模塊將航攝圖片或視頻傳輸至地面站的計算機中，巡檢人員可利用專業(yè)軟件來觀察航攝圖片或視頻，從而幫助巡檢人員分析輸電線路的實時運行情況。在紅外檢測中，該技術(shù)是通過紅外線來幫助巡檢人員進行成像分析，這種檢測方法適用于肉眼無法辨別的線路故障檢查，尤其是在線路金屬探傷中有著極高的應(yīng)用價值，能夠幫助巡檢人員及時發(fā)現(xiàn)線路中存在的某個點或局部區(qū)域所出現(xiàn)的異常過熱問題。

3 結(jié)語

總而言之，在電力輸電線路巡檢工作中，無人機有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，有效代替了人來進行高效準(zhǔn)確的巡檢工作，大大減輕了巡檢人員的工作強度，并且可對輸電線路的故障點進行準(zhǔn)確快速的排查，降低了人力物力的投入，有效保障了電力輸電線路巡檢工作的安全，大大促進了電力領(lǐng)域的技術(shù)革新。