無人機(jī)巡檢技術(shù)在架空輸電線路巡檢中的實踐應(yīng)用

劉峻源

摘要：隨著我國電網(wǎng)建設(shè)水平不斷提高，長距離、高海拔、大跨越等高建設(shè)難度的輸電線路也越來越多，這些輸電線路在提高廣大人民群眾用電質(zhì)量的同時也大幅度增加了運(yùn)維巡檢人員的工作難度。為了有效地解決這一問題，緩解線路巡檢人員的工作壓力，無人機(jī)巡檢技術(shù)逐漸發(fā)揮了其應(yīng)有的作用價值，這也是筆者將要重點闡述的主要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);巡檢技術(shù);架空輸電線路;應(yīng)用

1 2無人機(jī)遠(yuǎn)程自主巡檢系統(tǒng)

無人機(jī)遠(yuǎn)程自主巡檢系統(tǒng)主要由長航時無人機(jī)、無人值守機(jī)場（機(jī)巢）、中央控制系統(tǒng)、云監(jiān)控平臺組成。機(jī)巢主要部署在變電站，由中央控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制長航時無人機(jī)從變電站機(jī)巢開機(jī)、起飛、按航線自主飛行拍照，完成任務(wù)后在相鄰變電站機(jī)巢精準(zhǔn)降落，巡檢數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)既可以實時回傳，也可以降落至機(jī)巢后邊充電邊回傳至中央控制系統(tǒng)，由人工智能圖像識別模塊進(jìn)行智能處理分析，分析成果自動上傳輸電智能運(yùn)檢管控平臺。

2無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用

2.1故障巡檢

故障巡檢通常是當(dāng)輸電線路發(fā)生故障問題時，無人機(jī)設(shè)備可在故障區(qū)域進(jìn)行全方位的故障巡檢，及時地將故障區(qū)域內(nèi)的故障情況以及故障范圍向工作人員進(jìn)行反饋，將輸電線路局部故障問題所造成的損失和危害降至最低。當(dāng)工作人員接收到由無人機(jī)拍攝的線路圖像時，需對其進(jìn)故障類型進(jìn)行進(jìn)一步明確。傳統(tǒng)圖像處理方式大多以人眼判斷為主，不僅效率低，工作量大，且很難準(zhǔn)確地處理一些相對復(fù)雜的線路故障情況。針對這種情況，工作人員可積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，如路桿塔檢測模型，其可以通過圖像獲取、聚類分析、特征匹配等方式自動判斷出桿塔中潛在的故障問題。

2.2利用無人機(jī)快速清除輸電線路附著雜物

因為我國的輸電線路大多處于戶外暴露狀態(tài)，所以它們在運(yùn)行過程中難免受大風(fēng)、雨、雪等諸多不確定因素影響，經(jīng)常性附著一些雜物異物。這就需要巡檢人員及時徹底清理輸電線路，以免因此造成輸電線路運(yùn)行異常，停運(yùn)甚至引發(fā)相關(guān)的觸電事故。但是依靠人力方式進(jìn)行輸電線路上附著雜物異物的清除不但效率低還存在著極大的安全風(fēng)險。引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)后，就可以將激光模組、控制器等相關(guān)設(shè)備裝置在多旋翼無人機(jī)上，當(dāng)巡檢人員利用云臺攝像頭找準(zhǔn)雜物附著位置時，就可以適時的調(diào)整無人機(jī)的懸停方位，以確保雜物能處在無機(jī)搭載的激光模組的焦點上。這時工作人員可以通過無程控制系統(tǒng)打開激光模組，這樣激光模組中發(fā)射出的能量激光就可以快速地熔斷雜物，使輸電線路處于常規(guī)狀態(tài)了。

2.3全方位巡檢

在保證無人機(jī)優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于電力輸電線路巡檢中，能夠獲得理想的應(yīng)用效果，準(zhǔn)確快速地找到故障點，為故障處理提供幫助。無人機(jī)的硬件主要包含兩個部分，分別為地面站與機(jī)載，將可見光相機(jī)搭載于機(jī)載部分，能夠全方位拍攝電力輸電線路，獲得圖像，進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)換，對信號傳輸及無線通信模塊進(jìn)行模擬，向計算機(jī)系統(tǒng)中發(fā)送所拍攝的圖像信息。以計算機(jī)系統(tǒng)和專業(yè)軟件為支持，巡檢人員可對圖像進(jìn)行實時化查看，依據(jù)無人機(jī)所拍攝圖像來對電力輸電線路的具體情況進(jìn)行分析和判斷，以保障電力輸電線路安全運(yùn)行。在電力輸電線路巡檢過程中，若存在特殊的巡檢要求，則可通過無人機(jī)的應(yīng)用來進(jìn)行巡檢，由巡檢人員操控遙控器，控制無人機(jī)的具體飛行路徑，從而躲避障礙物，精準(zhǔn)找尋故障點。在應(yīng)用無人機(jī)來開展電力輸電線路巡檢過程中，可結(jié)合實際需求來靈活調(diào)節(jié)可見光相機(jī)的焦距，保證目標(biāo)位置清晰化，提高無人機(jī)所拍攝圖像質(zhì)量，滿足電力輸電線路巡檢要求。待巡檢完畢后，可于計算機(jī)系統(tǒng)中保存無人機(jī)所拍攝的巡檢影像，能夠彌補(bǔ)人工巡檢操作的不足。

3無人機(jī)技術(shù)在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用前景展望

3.1重視巡檢人員的無人機(jī)技術(shù)培訓(xùn)工作

一方面電力系統(tǒng)要對其巡檢人員進(jìn)行基本的無人機(jī)技能培訓(xùn)，以為他們能遙控?zé)o人機(jī)進(jìn)行常規(guī)基本的輸電線路周期性巡檢打下技能基礎(chǔ)。另一方面，電力部門也要加強(qiáng)無人機(jī)的職業(yè)技能培訓(xùn)工作，在對學(xué)員傳授無人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)技能的前提下，有效拓展電力巡檢人員的創(chuàng)新思維，力爭培養(yǎng)出一批高技能高素質(zhì)的復(fù)合型現(xiàn)代電網(wǎng)巡檢人員，鼓勵他們積極地將無人機(jī)基礎(chǔ)技能與具體巡檢實踐結(jié)合，改進(jìn)與研究出更加高效的專門針對電網(wǎng)巡檢工作的無人機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2規(guī)范作業(yè)流程。

在巡檢作業(yè)過程中，必須要依照流程進(jìn)行。由專門人員全面考察電力輸電線路，核實桿塔、地標(biāo)等信息，將無人機(jī)降落點確定，降落點不可存在危險障礙物，必須要保證地形平坦，場地面積達(dá)標(biāo)，四周不可存在其他信號干擾，以免影響無人機(jī)巡檢的準(zhǔn)確性。起飛之前要勘測巡檢線路環(huán)境、天氣等，確保與無人機(jī)飛行的要求相符合，確保飛行安全。巡檢作業(yè)人員在應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行巡檢的過程中，必須要對電力輸電線路巡檢工作內(nèi)容加以全面把握，客觀分析實際情況，科學(xué)制定無人機(jī)飛行計劃，在這一過程中需要考慮到特殊情況，以保證應(yīng)急預(yù)案制定的合理性。在自主飛行的條件下，要合理設(shè)計無人機(jī)飛行線路。于降落點將巡檢系統(tǒng)開啟，由專門人員檢查設(shè)備狀態(tài)，確保穩(wěn)定可靠，以確保飛行安全。返航之前需要就風(fēng)向、風(fēng)俗等進(jìn)行分析，確保具備安全返航的條件。返航階段需要對無人機(jī)飛行速度進(jìn)行逐步調(diào)整，緩慢降低飛行高度，降落點無異常的情況下可進(jìn)行降落。降落完成后將電源迅速切斷，規(guī)范填寫作業(yè)報告。

結(jié)論

綜上所述，無人機(jī)巡檢安全技術(shù)能夠適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的輸電線路，效率較高且檢測結(jié)果較為精確，因而在架空輸電線路安全巡檢工作中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，無人機(jī)在飛行過程中依然存在一些安全問題，需要工作人員針對巡檢區(qū)域的地形環(huán)境狀況以及架空輸電線路的結(jié)構(gòu)，選擇合適的無人機(jī)飛控系統(tǒng)、控制方式以及避障技術(shù)，才能在保障無人機(jī)安全飛行的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確地檢測出輸電線路的實時運(yùn)行狀況，確保線路能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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楚雄供電局輸電管理所線路一班，云南省楚雄州楚雄市?675000