無人機(jī)在輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)中的應(yīng)用

李林浩 許昌隆源電力實(shí)業(yè)（集團(tuán)）有限公司

一、當(dāng)前輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，用電量日益增加。為滿足龐大的用電需求，電力線路架設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，很多線路不得不架設(shè)在地形地勢(shì)復(fù)雜，環(huán)境惡劣的地區(qū)，尤其是地形崎嶇，交通不便的山區(qū)，以前都需要刀開路，一邊砍樹，一邊巡檢，遇到復(fù)雜路段，勞動(dòng)強(qiáng)度更大。例如，豎立于兩個(gè)山頭的基鐵塔，巡視所花費(fèi)的時(shí)間更長，往往在1h 以上?；蚴窃诳缃F塔上，即便是具有豐富經(jīng)驗(yàn)老師傅，光上塔都需要花費(fèi)大量時(shí)間和體力。此外，在巡檢電線桿、刀閘、鐵塔、高壓導(dǎo)線、變壓器、絕緣子等設(shè)備時(shí)，工作人員還要以紙質(zhì)形式將巡檢結(jié)果記錄下來，僅能利用輔助工具進(jìn)行觀測(cè)分析，這種情況下，很容易出現(xiàn)人為失誤，導(dǎo)致巡檢結(jié)果不準(zhǔn)確。在惡劣天氣的影響下，如臺(tái)風(fēng)、洪水等，很難開展巡檢工作，從而無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)是否存在不穩(wěn)定因素，甚至?xí)斐筛髶p失。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人機(jī)已成為輸變電線路巡檢和應(yīng)急搶修的主要技術(shù)手段，且逐步趨向常態(tài)化。相比傳統(tǒng)巡檢方式，無人機(jī)具有費(fèi)時(shí)少、風(fēng)險(xiǎn)低、效率高等優(yōu)勢(shì)，通過無人機(jī)的應(yīng)用，將會(huì)給電線路巡檢插上飛翔的“翅膀”。

二、輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)中無人機(jī)的應(yīng)用重要性

無人機(jī)是“無人駕駛飛機(jī)”的簡稱，是指通過無線電遙控設(shè)備或自備程序控制裝置對(duì)不載人飛機(jī)進(jìn)行靈活控制。將無人機(jī)用于到輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)當(dāng)中，能夠有效克服傳統(tǒng)人工作業(yè)缺陷，保證部署方便，應(yīng)用靈活。尤其是在一些環(huán)境惡劣的條件下，利用無人機(jī)可減少人員巡檢的難度，快速解決故障，保證電力運(yùn)行穩(wěn)定。據(jù)相關(guān)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過無人機(jī)巡檢，以往10 個(gè)人耗時(shí)4h 完成的巡檢任務(wù)，現(xiàn)在僅需4 個(gè)人2h以內(nèi)便可完成。相比過去扛著設(shè)備邁著腿、跋山涉水的巡檢工作，無人機(jī)巡檢將科技的優(yōu)勢(shì)作用展現(xiàn)無遺。

無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)是部署比較方便，應(yīng)用比較靈活。雖然自身成本比較高，但是能夠有效的降低人員投入，減少人員成本，利用無人機(jī)可以減少人員下站次數(shù)。并且對(duì)于一些地勢(shì)較差的地方，人員巡檢可能需要較長的時(shí)間才能完成巡檢工作，但是利用無人機(jī)能夠快速的解決，相對(duì)傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間周期，無人機(jī)有時(shí)間周期上的優(yōu)勢(shì)。

此外，無人機(jī)巡檢處于遠(yuǎn)程在線監(jiān)控，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。傳統(tǒng)巡檢方式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站產(chǎn)生異常，需先通知分局變電運(yùn)行班，指派人員到現(xiàn)場(chǎng)了解異常情況，隨后由運(yùn)行班組人員將了解的真實(shí)情況上報(bào)調(diào)度員、分局負(fù)責(zé)人，此后才能組織維修人員到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急搶修。這種巡視搶修方式若不到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，很難真正、準(zhǔn)確了解故障詳情，而在整個(gè)過程中需要花費(fèi)大量時(shí)間、人力和精力。相比之下，無人機(jī)巡檢則無須指派專人達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，僅需遠(yuǎn)程操控好無人機(jī)，便可了解故障問題，在時(shí)間和工作效率方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)人工方式，因此，在輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)工作中合理應(yīng)用無人機(jī)具有廣泛的應(yīng)用前景。

三、輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)中無人機(jī)的應(yīng)用對(duì)策

1.多角度巡視、掃除盲區(qū)，查找故障提速

電網(wǎng)分布廣，地形復(fù)雜，以往采用徒步巡檢方式，工作效率低下，且存在嚴(yán)重的安全隱患。加之，惡劣天氣環(huán)境影響，將會(huì)給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。在多種因素的制約下，維修人員僅僅依靠現(xiàn)有設(shè)備，很難在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，準(zhǔn)確掌握故障原因，并及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。在災(zāi)難面前，目前，電力供應(yīng)保障仍很脆弱，電力檢修難度很大。

無人機(jī)飛得高、可用于遠(yuǎn)距離巡視，在無人機(jī)上安設(shè)攝像頭后，便可進(jìn)行紅外測(cè)溫、掃視盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化巡視。同時(shí)，還能實(shí)時(shí)傳送圖像、視頻，一般情況下，20min 便可完成巡視工作。

第一，按軌跡巡航。在巡視管理系統(tǒng)中，提前輸入線路GPS 坐標(biāo)，設(shè)定巡航軌跡和飛行線路，同時(shí)還能設(shè)定巡視點(diǎn)停留時(shí)間，提高拍攝的準(zhǔn)確性。待完成巡航后，無人機(jī)可自動(dòng)返回巡航起點(diǎn)。目前，在輸變電線路巡視中，主要巡檢引流線是否存在斷股情況、桿塔是否存在鳥窩、是否存在損壞、是否出現(xiàn)變形等情況。在巡航中，無人機(jī)如遇到異常情況，可第一時(shí)間通過飛控平臺(tái)由地面控制人員加大控制力度，保持控制權(quán)。

第二，白光、紅外等多種拍攝形式。為全面了解及掌握相關(guān)部件的溫度情況，需做好溫度監(jiān)控工作。如將紅外成像設(shè)備設(shè)置到無人機(jī)上，可通過巡視監(jiān)控溫度變化，并進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)隱患，找出可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)，并與傳統(tǒng)可見光巡線、熱成像巡線結(jié)合，大幅提升檢測(cè)故障點(diǎn)的精準(zhǔn)度。

2.一目了然、數(shù)據(jù)支撐，助力線路精細(xì)化管理

相比人工巡視與搶修，無人機(jī)巡檢更輕松、更安全，但并不是說線路維護(hù)可以采用粗放式管理方式，要借助于清晰化的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)精細(xì)化管理。將巡視節(jié)約下來的時(shí)間合理應(yīng)用到應(yīng)急搶險(xiǎn)工作，提高線路的穩(wěn)定性和安全性。無人機(jī)拍攝的圖片，像素可達(dá)到2000 萬+，通過電腦放大之后，可以清晰、直觀地看到線路的真實(shí)情況，例如雷擊故障，絕緣子是否存在燒焦、擊穿等現(xiàn)象。

3.“機(jī)巡+人巡”協(xié)同巡檢，建立成熟的“飛手”團(tuán)隊(duì)

無人機(jī)的出現(xiàn)，極大地提升了輸變電線路巡視的工作效率，為應(yīng)急搶險(xiǎn)爭(zhēng)取了時(shí)間，大大降低了經(jīng)濟(jì)損失。然而，新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)操作人員也提出了更高的要求。作為一名無人機(jī)操作人員，必須精確地飛行到每一個(gè)需要檢查的點(diǎn)上，若操作不嫻熟，很可能導(dǎo)致無人機(jī)因不能及時(shí)避開障礙物，而出現(xiàn)碰撞、損壞等情況。極端情況下，將會(huì)傷害地面行人或其他物體，帶來更大人員和財(cái)產(chǎn)損失。

基于此，可從輸變電線路運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)豐富人員當(dāng)中選拔專業(yè)化無人機(jī)操作員，或直接招聘高端專業(yè)人才，加強(qiáng)無人機(jī)操作和運(yùn)維技術(shù)培訓(xùn)力度，做好各項(xiàng)考核工作，保證操作人員整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“機(jī)巡+人巡”協(xié)同巡檢，構(gòu)建成熟的無人機(jī)操作團(tuán)隊(duì)，提高巡檢效率。

四、結(jié)束語

綜上所述，科技是第一生產(chǎn)力，隨著科技的進(jìn)步和人類發(fā)展的需求，越來越多目光聚集到空間資源開發(fā)，無人機(jī)將成為這一重要資源開發(fā)的關(guān)鍵性載體。在近二十間，國內(nèi)外在無人機(jī)研究方面投入了大量人力物力財(cái)力，無人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如電力巡查、航拍影像、交通巡邏、偵查監(jiān)視等等。將無人機(jī)用于輸變電線路巡視和應(yīng)急搶險(xiǎn)當(dāng)中，可大幅提升巡視的準(zhǔn)確性，為應(yīng)急搶險(xiǎn)節(jié)約時(shí)間，減少人員與財(cái)產(chǎn)損失。