基于直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)的輸電線路全壽命周期管理研究

杜偉 陶洪偉 李源源

摘 要：直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)與輸電線路全壽命周期管理進(jìn)行深度融合，提出直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)在輸電線路全壽命周期管理中的應(yīng)用場(chǎng)景，并根據(jù)輸電線路運(yùn)維管理有關(guān)規(guī)定中對(duì)特殊區(qū)段線路的相關(guān)要求，提出適合開(kāi)展直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)的特殊區(qū)段線路清單，提升輸電線路全壽命周期管理水平。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)電力作業(yè);輸電線路運(yùn)維;全壽命周期管理

中圖分類(lèi)號(hào)：TB ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.07.096

1 直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)概述

1.1 國(guó)外直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代初，美國(guó)、加拿大和歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始探索使用直升機(jī)進(jìn)行輸電線路巡視工作。80年代，美國(guó)率先采用中、重型直升機(jī)開(kāi)展了帶電作業(yè)。目前，美國(guó)、西歐、俄羅斯、澳大利亞、以色列和日本等國(guó)家已較為全面的掌握了采用直升機(jī)進(jìn)行線路巡檢、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、應(yīng)急搶險(xiǎn)、帶電作業(yè)和施工作業(yè)等各項(xiàng)技術(shù)，并逐步將直升機(jī)電力作業(yè)作為線路運(yùn)維最重要的技術(shù)手段廣泛應(yīng)用，使他們的輸電線路管理水平發(fā)展到了一個(gè)更加高效、更加精細(xì)、更加經(jīng)濟(jì)的全新階段。其中較有代表性的電力公司有法國(guó)電力公司（EDF）、澳大利亞空中電力公司（Areo Power）等。

1.2 國(guó)內(nèi)直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)直升機(jī)電力作業(yè)起步較晚，發(fā)展基礎(chǔ)薄弱。不過(guò)隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)向好，直升機(jī)電力作業(yè)的研究應(yīng)用近年來(lái)也實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司均進(jìn)行了較大規(guī)模推廣。國(guó)家電網(wǎng)公司將直升機(jī)、無(wú)人機(jī)巡線等列為重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域;南方電網(wǎng)公司成立了輸電線路直升機(jī)巡視中心，加強(qiáng)在直升機(jī)精益化巡檢、輸電線路缺陷、隱患智能識(shí)別及巡檢數(shù)據(jù)深化應(yīng)用、直升機(jī)/無(wú)人機(jī)電力作業(yè)技術(shù)支持系統(tǒng)等方面的技術(shù)研發(fā)。

1.3 直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前，直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)成熟，具有高效、快捷、不受地域影響等優(yōu)點(diǎn)，能解決常規(guī)人力作業(yè)面對(duì)特高壓電網(wǎng)距離長(zhǎng)、規(guī)模大、輸電網(wǎng)跨區(qū)送電運(yùn)維等困難帶來(lái)的問(wèn)題，以直升機(jī)為主的航空器電力作業(yè)技術(shù)能夠從運(yùn)行維護(hù)、檢修作業(yè)、安全應(yīng)急、基建施工等方面提高輸電線路的智能水平和安全可靠性，大大減少停電時(shí)間甚至通過(guò)帶電作業(yè)實(shí)現(xiàn)不停電，極大地提高輸電線路運(yùn)行維護(hù)的效率和質(zhì)量，節(jié)省人力和時(shí)間成本，在山區(qū)等惡劣條件下的運(yùn)維作業(yè)中亦具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可行性。

2 直升機(jī)電力作業(yè)在輸電線路全壽命周期管理中的應(yīng)用

2.1 搭建直升機(jī)電力作業(yè)科目框架

直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)在輸電線路全壽命周期管理應(yīng)用廣泛，尤其是在運(yùn)行維護(hù)階段具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)應(yīng)用情況，將直升機(jī)在電力作業(yè)中可開(kāi)展的作業(yè)進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)。依據(jù)作業(yè)類(lèi)型和形式，將直升機(jī)電力作業(yè)分為“直升機(jī)巡查、航空測(cè)量、外載荷作業(yè)”三個(gè)一級(jí)科目，并細(xì)分了二級(jí)作業(yè)科目。

直升機(jī)巡查：利用直升機(jī)空中巡查作業(yè)能力，航檢員以直升機(jī)為作業(yè)平臺(tái)，利用專業(yè)設(shè)備對(duì)輸電線路本體和走廊或?yàn)?zāi)后受災(zāi)情況進(jìn)行巡視檢查。包括常規(guī)巡查、通道巡查、驗(yàn)收巡查和應(yīng)急巡查四個(gè)作業(yè)科目。

航空測(cè)量：將激光掃描儀、慣性導(dǎo)航儀、數(shù)碼相機(jī)、氣象等多種傳感器進(jìn)行集成，并置于直升機(jī)平臺(tái)上，航檢員利用直升機(jī)空中作業(yè)能力，快速獲取輸電線路設(shè)備及走廊的高精度激光點(diǎn)云，通過(guò)專用軟件建立被測(cè)物體的三維模型，量測(cè)精度可達(dá)厘米級(jí)。包括激光掃描、航拍選線兩個(gè)作業(yè)科目。

外載荷作業(yè)：直升機(jī)通過(guò)外載荷作業(yè)能力參與電網(wǎng)基建施工及線路檢修作業(yè)，主要作業(yè)科目包括物料運(yùn)輸、吊裝組塔、展放導(dǎo)引繩、檢修作業(yè)。

2.2 明確輸電線路全壽命周期管理全過(guò)程

本研究參考依據(jù)《國(guó)網(wǎng)公司架空輸電線路運(yùn)維管理規(guī)定》和《國(guó)網(wǎng)公司架空輸電線路檢修管理規(guī)定》等相關(guān)規(guī)定，明確了輸電線路全壽命周期管理工作的全流程。

2.3 梳理直升機(jī)電力作業(yè)在輸電線路全壽命周期管理中的應(yīng)用場(chǎng)景

將直升機(jī)電力作業(yè)可提供的作業(yè)科目與輸電線路全壽命周期管理中的需求進(jìn)行匹配，得到直升機(jī)電力作業(yè)在輸電線路全壽命周期管理過(guò)程中的應(yīng)用場(chǎng)景，明確直升機(jī)電力作業(yè)在輸電線路全壽命周期各管理環(huán)節(jié)可開(kāi)展的作業(yè)科目。

2.4 提出直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用線路

結(jié)合《國(guó)家電網(wǎng)公司架空輸電線路運(yùn)維管理規(guī)定》中對(duì)特殊區(qū)段線路的定義以及各區(qū)段線路巡視周期和作業(yè)要求，篩選出適合開(kāi)展直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)的特殊區(qū)段線路清單，為直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)在輸電線路全壽命周期管理中的實(shí)踐應(yīng)用提供參考依據(jù)。

3 相關(guān)結(jié)論

本研究通過(guò)將直升機(jī)電力作業(yè)可提供的作業(yè)科目與輸電線路全壽命周期管理中的需求進(jìn)行匹配，得到了直升機(jī)電力作業(yè)在輸電線路全壽命周期管理過(guò)程中的應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合直升機(jī)電力作業(yè)的優(yōu)勢(shì)能力，提出了適合開(kāi)展直升機(jī)電力作業(yè)的線路類(lèi)型，為電網(wǎng)企業(yè)輸電線路運(yùn)檢工作提供了參考和借鑒。

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