淺析無人機在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用

文劍

摘 要：輸電線路的巡檢工作是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的不可缺少的一項重要的常態(tài)工作。目前，輸電線路巡檢工作受到地形地貌、交通條件、人員不足、故障判斷不準確及覆蓋區(qū)域等因素的影響，對輸電線路巡視和檢查工作提出了更高的要求。無人機的使用對輸電線路巡檢工作的提高，提供了較好的技術(shù)裝備條件，進而提高了巡檢工作的質(zhì)量。本文主要闡述了一些工作人員在無人機巡檢工作中出現(xiàn)的問題和經(jīng)驗等，希望能為你在無人機輸電線路巡檢工作中提供一些有益的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：無人機巡檢；輸電線路

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的大力發(fā)展，對電力能源的需求和依賴在不斷地增加。目前，我國對輸電線路的巡檢工作越來越重視，但由于架空輸電線路覆蓋區(qū)域廣，穿越區(qū)域地形復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣，以至對輸電線路運維水平要求越來越高。由于輸電線路設(shè)備長期暴露在野外，為了掌握線路的運行狀況，并及時排除線路故障、缺陷或隱患，每年都要投入大量人力、物力進行線路巡檢。隨著科技的不斷發(fā)展進步，自動化也在不斷地進步，從對最傳統(tǒng)的地面人工巡視看，到如今逐步推廣應(yīng)用的直升機、無人機巡視，線路的巡檢模式正向著多元化方式發(fā)展。輸電線路運維單位使用無人機進行巡檢的次數(shù)越來越多，無人機巡檢備受歡迎。

1 人工巡視的特點與不足

1.1 人工巡視的特點

為了確保電力系統(tǒng)正常運行，按相關(guān)規(guī)程要求，輸電線路運維人員要定期對電網(wǎng)進行巡視檢查。目前，地面人工巡視方式應(yīng)用廣泛，使用最多的巡視方式仍為傳統(tǒng)的地面人工巡視。地面人工巡視能夠?qū)旊娋€路通道隱患、地質(zhì)隱患、桿塔基礎(chǔ)及接地部分進行快速、直接的現(xiàn)場巡視、判斷和處理，在發(fā)現(xiàn)鐵塔、基礎(chǔ)缺陷方面較有優(yōu)勢。

1.2 人工巡視存在的不足

一是運維人員不足。為了滿足國家經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展及廣大人民群眾生活水平日益增長的需求，政府對電力能源建設(shè)投入了大量的資金，大量的輸電線路投入到運行之中，新建輸電線路迅猛發(fā)展與運維人員不足的矛盾日益突出。二是運維人員老齡化加重，使得一線班組運維技能難以提高。由于電力體制的制約，電力企業(yè)在用工方面受到限制，新進員工在短時間內(nèi)難以勝任一線的巡視及缺陷評判工作，一線班組運維人員面臨著斷檔的局面。三是工作效率低。由于我區(qū)輸電線路多在深丘和高海拔地區(qū)，特別是在高海拔山區(qū)的線路，道路交通困難，在個別無路區(qū)段巡視兩三次，兩位巡視人員往往需要一天的時間去巡視，相當耗費體力，還會嚴重影響工作效率。巡視人員還要面臨跌落和猛獸襲擊等危險。獵人下的獵獸裝置及私設(shè)的電網(wǎng)，更需要巡視人員小心警慎，嚴重影響常態(tài)的巡視工作效率。四是巡視檢查在空間高度和方位上受限?？紤]到巡視人員的人身安全，無法在高空近距離全方位觀測到線路設(shè)備，尤其是在巡視檢查線路故障時，影響對故障線路設(shè)備的判斷。五是運維成本高。由于輸電線路點多面廣，車輛使用頻繁，油費及維修費在成本中占了不小的比例。如我公司由于正式編制人員不足，在邊遠山區(qū)建立了兩個臨時的巡檢所，每年辦公房屋租賃及人工工資約50萬元，既占用有限的成本資金，又面臨著勞務(wù)用工的法律風(fēng)險。

2 無人機在輸電線路巡檢中的應(yīng)用

2.1 無人機巡視的特點

隨著無人機技術(shù)的不斷成熟，自動化程度越來越高，在無人機技術(shù)研發(fā)方面，我國處于領(lǐng)先地位，在電網(wǎng)企業(yè)正快速推廣應(yīng)用。一是機動靈活、效率高，安全性能高。穿越大檔距、河流等對輸電線路進行快速巡視，大大提高了線路巡視速度和效率。尤其是在交通困難的山區(qū)，使用無人機既減輕了巡視人員的勞動強度，又可以使巡視人員避開惡劣的巡視環(huán)境，確保了巡視人員的人身安全。二是精益化巡視水平高，提高了巡視安全性。比較人工巡視，無人機通過自身的技術(shù)特性，能夠在理想的高度全方位地近觀測到線路設(shè)備，現(xiàn)場實時判斷和收集設(shè)備運行狀況，能夠準確地發(fā)現(xiàn)鐵塔上方金具、絕緣子串、導(dǎo)地線等細小缺陷。特別在帶電故障巡視時，避免了故障巡查人員頻繁登塔靠近帶電體觸電的危險。固定翼無人機作為線路通道巡視，可以發(fā)現(xiàn)線路沿途的外部環(huán)境、通道環(huán)境，對防外力破壞、防山火等有優(yōu)勢。三是減少運維成本。如在110kV康牽線驗收中，134基，約60km。第一次全部用人工驗收，投入人員26人，6臺車輛，用時3d。在復(fù)檢時，使用兩臺多旋翼無人機，采取人機結(jié)合，投入人員16人，4臺車，用時一天，效果明顯。

2.2 無人機使用存在的不足

一是續(xù)航能力較差。一般飛行30～40min。二是受信號影響較大。遇有高山大嶺等險峻地形，地面站與機身的信號傳輸不穩(wěn)定。三是針對電網(wǎng)使用的無人機吊艙功能單一，主要配置高清攝像裝置，突出了外觀檢查，缺乏對輸電線路設(shè)備運行實時數(shù)據(jù)多功能檢測的裝置和手段，降低了無人機使用的綜合效率。如可以設(shè)計專門對輸電線路檢測的吊艙，將高清圖像與紅外和紫外探測技術(shù)等檢測裝置結(jié)合，同時掌握輸電線路被檢測設(shè)備的溫度、污穢狀況等運行指標，準確判斷缺陷，及時消除缺陷和隱患，進一步提高輸電線路運行的可靠性。

3 總結(jié)

無人機具有非常智能化的技術(shù)特點，隨著無人機在視覺跟蹤、飛行姿態(tài)控制、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、視覺探測、續(xù)航能力等方面技術(shù)的進一步完善和發(fā)展，將會在電網(wǎng)企業(yè)輸電線路運維中廣泛應(yīng)用，它在提高輸電線路的巡檢效率、準確診斷設(shè)備運行狀況、降低日常巡檢安全風(fēng)險和運維成本方面具有較大的優(yōu)勢和發(fā)展前景。雖然無人機已經(jīng)被廣泛運用到電網(wǎng)企業(yè)輸電線路中，但其應(yīng)用技術(shù)與電網(wǎng)企業(yè)輸電線路運維需求還存在很多的不足，還需要在續(xù)航能力、吊艙綜合檢測能力等方面與輸電線路運維進一步有效地對接，并應(yīng)用其先進的技術(shù)，提高輸電線路運維工作的綜合效率。同時，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)與選擇對技術(shù)領(lǐng)先的無人機研發(fā)和生產(chǎn)商，按電網(wǎng)公司輸電線路運維需求，統(tǒng)一定型滿足安全和技術(shù)需要的無人機，統(tǒng)一管理標準，統(tǒng)一配置，避免在現(xiàn)階段各下屬企業(yè)各自為戰(zhàn)，使其無人機裝備雜多，標準不統(tǒng)一，以致浪費大量的資金。在統(tǒng)一定型、統(tǒng)一標準后，應(yīng)進一步改進無人機在電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，引入更先進的軟件和傳感器，充分利用現(xiàn)代先進的科技成果，與電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)有效對接，提升線路巡視工作的科技化和智能化水平，構(gòu)建便捷、高效的作業(yè)體系，提升工作效益和精益化水平，全面保障線路安全穩(wěn)定運行。電網(wǎng)企業(yè)還應(yīng)加大無人機專業(yè)化隊伍的培訓(xùn)力度，打造一支符合航空管理要求、技術(shù)精湛、管理規(guī)范的無人機隊伍，從而更好地挖掘和發(fā)揮無人機在輸電線路運維中的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景。

參考文獻

[1]王建平，閻澤京.淺談無人機在輸電線路巡視方面的應(yīng)用[J].中國電力教育，2013，（17）：229-230.

[2]趙晨，杜勇.四旋翼無人機在輸電線路巡視中的應(yīng)用[J].湖北電力，2012，（6）：35-36.

[3]賈伯巖，何瑞東.河北省南部電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)智能化建設(shè)分析Ⅲ[J].河北電力技術(shù)，2010，（1）：3-4.

（作者單位：國網(wǎng)綿陽供電公司）