無人機巡檢技術(shù)在輸電線路運維中的應(yīng)用研究

符博

摘 要：隨著經(jīng)濟建設(shè)水平的不斷提升，以及城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴大推動下，我國的電力行業(yè)得到了快速的發(fā)展。尤其在大量現(xiàn)代科學技術(shù)推動下，和信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使得大量的電子電器產(chǎn)品涌入人們的生活，同時工業(yè)生產(chǎn)也逐漸實現(xiàn)了自動化和智能化，為電力系統(tǒng)帶來了極大的壓力。在這些因素推動下，電力行業(yè)也逐漸實現(xiàn)了現(xiàn)代化科學技術(shù)的應(yīng)用，無人機技術(shù)就是電力行業(yè)利用先進技術(shù)進行輸電線路通道巡檢的設(shè)備與技術(shù)之一。本篇文章主要針對無人機激光雷達技術(shù)的功能以及在輸電線路通道巡檢當中的實際應(yīng)用進行研究和分析。

關(guān)鍵詞：無人機巡檢技術(shù);輸電線路運維;應(yīng)用研究

隨著我國大量各電壓等級輸電線路的建設(shè)及投運，線路距離不斷增長的現(xiàn)狀與運檢人員不足之間的矛盾日益突出，對輸電線路的現(xiàn)行運行維護方式帶來了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的人工巡視主要是依靠巡視人員目測觀察，依托各種檢測工具（如望遠鏡、紅外測溫儀）沿輸電線路行走，用肉眼或望遠鏡對轄區(qū)內(nèi)的輸電線路進行觀測。這種工作方式存在巡檢效率低、巡檢精度不高、可靠性差等問題。鑒于此，國家電網(wǎng)公司在“十二五”以來，加大了直升機、無人機、機器人、特種作業(yè)車輛等高端、大型運檢裝備配置力度。無人機巡視和人工巡視由于觀測視角不同，對于發(fā)現(xiàn)桿塔上半部的細微缺陷有著明顯優(yōu)勢，可以在極大程度上彌補人工巡視不足。因此，以無人機巡檢為基礎(chǔ)，創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)高效的輸電線路巡檢方法勢在必行、迫在眉睫。

1輸電線路巡視內(nèi)容闡述

巡檢工作內(nèi)容具體包括對線路本體、附屬設(shè)施、電力設(shè)備、所處環(huán)境的檢查與巡視，明確掌握巡查范圍內(nèi)輸電線路的具體運行情況，對輸電線路運行期間存在的故障問題第一時間發(fā)現(xiàn)并上報，為線路的穩(wěn)定可靠運行提供保障。現(xiàn)階段輸電線路巡查作業(yè)開展，具體包括故障巡視、正常巡視以及特殊巡視3種方式，在以往工作期間，無論開展哪種類型巡視，所采用的模式均為人工地面巡查，只有在突發(fā)特殊情況時，才會出現(xiàn)人員燈塔巡視的情況，此巡查模式的應(yīng)用無法發(fā)揮出巡檢工作的最大作用與功能。傳統(tǒng)人工巡檢方式的應(yīng)用，無法與現(xiàn)階段不同運行狀況線路的不同巡視要求相契合，影響到巡檢工作開展有效性，無法幫助電力企業(yè)精確且及時的獲取輸電線路的具體運行狀態(tài)與情況，不僅造成人力資源的浪費，甚至對輸電線路的穩(wěn)定、安全運行產(chǎn)生影響。

2人機巡檢技術(shù)工作原理

當前在電力系統(tǒng)當中輸電線路通道巡檢。過程中所使用的無人機通過激光雷達系統(tǒng)的巡線采集和電力沿線的激光點云處理，能夠真實的反應(yīng)出電力線的沿線地表形態(tài)和地形地貌，技術(shù)人員通過無人機激光雷達技術(shù)所回傳的參數(shù)數(shù)據(jù)進行相關(guān)地表環(huán)境合同到實際情況的立體呈現(xiàn)，使其能夠了解輸電線路設(shè)備設(shè)施的運行情況和結(jié)構(gòu)信息，并準確的發(fā)現(xiàn)輸電線路設(shè)備運行狀態(tài)的異常情況和安全隱患，并及時的采取相應(yīng)的處理措施，避免輸電線路走廊中受到跨越物的影響造成線路的故障危險。而且目前電力系統(tǒng)當中輸電線路通道巡檢所應(yīng)用的無人機激光雷達技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)泄漏資產(chǎn)的有效管理，并與智能電網(wǎng)進行技術(shù)鏈接，實現(xiàn)電力系統(tǒng)輸電線路運行穩(wěn)定性和安全性的提升。

3常見的無人機輸電線路基礎(chǔ)巡線技術(shù)

在近些年，檢測領(lǐng)域逐漸對無人機技術(shù)加以應(yīng)用，這使得監(jiān)測遙感圖像更容易被獲得，同時促進了檢測技術(shù)快速發(fā)展。當前在輸電線路巡檢過程中，最常用到的基礎(chǔ)技術(shù)包括：

3.1多角度多光譜成像

AMTIS（機載多角度多光譜成像系統(tǒng)）的硬件功能可以有效得到自可見光至熱紅外共3個波段的9個角度相應(yīng)圖像，其屬于當今唯一能夠得到多角度熱紅外圖像的主要設(shè)施。經(jīng)由拼接和采集圖像，對線路走廊三維地形、線路和物體距離圖、線下橫縱剖面圖以及正射影像圖等進行查看，從而定位地理，對走廊實際狀況加以監(jiān)視，并且精準定位危險點以及各距離的量測。

3.1電子光學

因為在架空輸電線路的相應(yīng)絕緣子串當中，所有的絕緣子電壓并沒有均勻分布，其中與道線距離最接近的絕緣子擁有最大電壓。在零值絕緣子出現(xiàn)的時候，其將會沿著絕緣子串對應(yīng)電壓重新進行分布，而此時與導線距離最近的絕緣子相應(yīng)電壓會提升，從而使表面局部放電整體強度有所增加。此時結(jié)合其放電生成的光輻射自身強度，便能夠得到絕緣子串自身的絕緣性能。

4確保無人機在輸電線路巡線方面得以順利應(yīng)用的保障措施

4.1和有關(guān)先進技術(shù)全面結(jié)合

在日常輸電線路的巡線過程中應(yīng)用無人機技術(shù)，除了要對傳統(tǒng)的人為巡線模式進行替代，還應(yīng)該在科技水平持續(xù)提升的過程中和先進的計算機、數(shù)字化以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)實現(xiàn)有效結(jié)合，可以使智能輸電線路的巡線得以實現(xiàn)，從而推動我國電力行業(yè)健康、快速發(fā)展。

4.2加強無人機作業(yè)安全分級管控，夯實作業(yè)安全基礎(chǔ)輸電線路運維

輸電線路運維單位應(yīng)統(tǒng)一管控無人機配置、規(guī)程、空域申請等，遵循“安全第一、預(yù)防為主”的原則，對所轄的無人機進行集約化管控，確保每一架無人機都時時在控。工區(qū)級別負責無人機作業(yè)安全措施的具體實施，從作業(yè)人員、無人機現(xiàn)場管控兩方面管理管控，對無人機相關(guān)的人員、證照、實物、作業(yè)等方面提出規(guī)范化的管理要求。管控無人機飛行安全，嚴格遵守相關(guān)規(guī)范，杜絕電力巡檢作業(yè)中黑飛、亂飛現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過安全分級管控，做到無人機飛行安全監(jiān)控無死角，全方位保障無人機作業(yè)時人員、設(shè)備安全。

5結(jié)束語

無人機巡檢應(yīng)用到輸電線路運維管理中，是輸電線路精益化運維的必然需求。通過本文中探討可以提升輸電線路運維管理水平，落實了國網(wǎng)公司規(guī)劃要求。可深化落實國家電網(wǎng)公司全面實現(xiàn)標準化作業(yè)、巡檢效益全面提升的規(guī)劃要求，實現(xiàn)了無人機標準化作業(yè)，顯著提升巡檢效益。該做法首先縮短了輸電線路的巡檢時間，在保證巡檢質(zhì)量的前提下將巡檢效率提升，同時緩解了運維人員的運行壓力，提升了巡檢手段的先進性，提升了巡檢效率。

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