淺談?shì)旊娋€路巡視中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用

羊英琦

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷的擴(kuò)大，無(wú)論其輸電網(wǎng)還是輸配電設(shè)備都呈不斷增加的趨勢(shì)，這無(wú)形中也增加了巡視的工作量。單純依靠運(yùn)行人員的巡視已無(wú)法滿足當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展規(guī)模的要求。在這種情況下，運(yùn)行維護(hù)部門(mén)也加大了在實(shí)踐工作中的探索力度，開(kāi)始轉(zhuǎn)變思路，提出了狀態(tài)巡視的思想。本文對(duì)現(xiàn)階段輸電線路巡視的主要問(wèn)題進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了介紹，并一步對(duì)小型無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；輸電線路；無(wú)人機(jī)；巡視

前言

當(dāng)前人們用電量的不斷增加，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性有了更高的要求，但電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，離不開(kāi)對(duì)輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)工作。這是確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，所以需要加強(qiáng)對(duì)輸電線路的建設(shè)工作。以安全第一、預(yù)防為主的原則來(lái)確保輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性，這就需要運(yùn)行維護(hù)部門(mén)需要在日常工作中做好線路的巡視、檢測(cè)、維修和管理工作，利用先進(jìn)的技術(shù)，不斷在工作中積累經(jīng)驗(yàn)，從而使線路能夠保證在安全運(yùn)行的狀態(tài)。

1 現(xiàn)階段輸電線路巡視的主要問(wèn)題

1.1 輸電線路巡視檢查的主要內(nèi)容

1.1.1 線路本體。地面與基面：回填土下沉或缺土、水淹、凍脹、堆積雜物；桿塔基礎(chǔ)：破損、酥松、露筋、基礎(chǔ)下沉、保護(hù)帽破損等；接地裝置：斷裂、嚴(yán)重銹蝕、螺栓松脫、接地帶丟失、接地帶外露等；拉線及基礎(chǔ)：拉線金具等拆卸、拉線棒嚴(yán)重銹蝕或蝕損、拉線松弛、斷股等；絕緣子：傘群破損、嚴(yán)重污穢、有放電痕跡、彈簧銷(xiāo)、鋼帽破損等；導(dǎo)線、地線、引流線、屏蔽線、OPGW的散股、斷股、斷線、放電燒傷、懸掛漂浮物、弧垂過(guò)大或過(guò)小、嚴(yán)重銹蝕、覆冰、舞動(dòng)、風(fēng)偏過(guò)大、對(duì)交叉跨越物距離不夠等；線路金具：線夾斷裂、裂紋、磨損、銷(xiāo)釘脫落或嚴(yán)重銹蝕，均壓環(huán)、屏蔽環(huán)、螺栓松動(dòng)，防震錘跑位等。

1.1.2 附屬設(shè)施。防雷裝置：避雷器動(dòng)作異常、計(jì)數(shù)器失效、破損、變形、引線松脫等；防鳥(niǎo)裝置：鳥(niǎo)刺的破損、變形、螺栓松脫等；各種監(jiān)測(cè)裝置：缺失、損壞、功能失效等；桿號(hào)、警告、防護(hù)、指示、相位等標(biāo)識(shí)的缺失、損壞、字跡或顏色不清、嚴(yán)重銹蝕等；防霧防冰裝置的缺失、損失等。

1.1.3 架空線路環(huán)境通道。建筑物、樹(shù)木與導(dǎo)線的安全距離不足等；線下有危及線路安全的施工作業(yè)等；線路附近有煙火，有易燃、易爆物堆積等；采動(dòng)影響區(qū)，地面出現(xiàn)裂縫、坍塌等情況；線路附近有危及線路安全的漂浮物等。

1.2 輸電線路巡視

對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視，是保證輸電線路安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，目前主要采用的巡視制度主要有三種，即正常巡視、故障巡視和特殊巡視。而隨著技術(shù)的發(fā)展，目前巡視工作也開(kāi)始向狀態(tài)巡視方向發(fā)展，而且加強(qiáng)了各種監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用。但無(wú)論采用哪種巡視制度，其離不開(kāi)地面巡視這一最基本的手段，但由于在目前制度執(zhí)行過(guò)程中主要是人工巡視，這樣就給巡視工作帶來(lái)了一定的制約。

在電力行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)的巡視制度執(zhí)行情況來(lái)看，其所擬訂的巡視計(jì)劃并沒(méi)有針對(duì)不同線路的運(yùn)行狀況來(lái)進(jìn)行，不管是巡視要求還是巡視密度都是相同的，這對(duì)于當(dāng)前日新月異的輸電網(wǎng)絡(luò)來(lái)講，對(duì)各輸電線路的運(yùn)行情況無(wú)法有效的掌握，其運(yùn)行的安全性根本無(wú)法得到保障。而且在常規(guī)的巡視工作中，無(wú)論什么樣的設(shè)備、何種地理?xiàng)l件下、處于什么樣的通道狀況下都會(huì)采用相同的巡視計(jì)劃，而且在巡視中也沒(méi)有重點(diǎn)巡視區(qū)段，這就導(dǎo)致巡視工作中存在著“過(guò)”巡視和巡視不足的情況發(fā)生。如對(duì)于新舊線路采用相同巡視計(jì)劃，這樣則會(huì)導(dǎo)致新線路上存在狀人力、物力的浪費(fèi)，而老線路上一些危險(xiǎn)及特殊區(qū)段則還存在著巡視不足的情況。

2 國(guó)內(nèi)小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r

無(wú)人機(jī)顧名思義即是不需要人來(lái)駕駛的飛機(jī)，對(duì)其進(jìn)行控制主要是通過(guò)無(wú)線路遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置，由于不需要載人所以在機(jī)上只安裝有自動(dòng)駕駛儀、程序控制裝置等。而對(duì)其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測(cè)和數(shù)字傳輸時(shí)則需要通過(guò)遙控站人員利用雷達(dá)等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。其在起飛時(shí)可以像普通飛機(jī)一起，也可由母機(jī)帶到空中投放飛行。可以像普通飛機(jī)一樣自動(dòng)著陸，也可利用降落傘或攔網(wǎng)進(jìn)行回收，可以進(jìn)行多次使用。

將這種小型無(wú)人機(jī)應(yīng)用到輸電線路巡視工作中，是小型無(wú)人機(jī)民用的有效探索，在近幾年隨著技術(shù)的發(fā)展，小型無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視上的應(yīng)用不斷增加，特別是在一些特殊區(qū)段內(nèi)其應(yīng)用效果特別好。由于小型無(wú)人機(jī)成本不高，發(fā)生操作的幾率較小，而且具有良好的機(jī)動(dòng)性和生存性，在使用上更為便捷，用其進(jìn)行高壓輸電線路的巡視工作不僅有效的解決了勞動(dòng)力，而且不需要大量的人力成本，對(duì)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高起到了積極的作用。

3 小型無(wú)人機(jī)應(yīng)用于輸電線路巡視的意義、特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)

通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)在輸電線路巡視上的應(yīng)用，有效的填補(bǔ)了我國(guó)現(xiàn)階段巡視制度存在的不足之處，使線路巡視得到更好的優(yōu)化，而且其前景非常廣闊，相信在未來(lái)的時(shí)間里，利用無(wú)人機(jī)來(lái)對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視將成為常態(tài)化。

3.1 從巡視方式來(lái)看

目前在部分電力企業(yè)及區(qū)段內(nèi)，利用無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行巡視，避免了常規(guī)人工巡視的各種弊端，而且無(wú)人機(jī)配備有航拍功能，所以對(duì)于輸電線路巡查的效率起到了非常重要的作用。

首先，需要在巡視前根據(jù)巡視線路的狀況，來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛機(jī)軌跡進(jìn)行設(shè)定，以確保無(wú)人機(jī)以最適宜的巡查方法來(lái)對(duì)線路進(jìn)行巡視。而對(duì)于無(wú)人機(jī)飛機(jī)軌跡的設(shè)定，如飛行高度、角度、與導(dǎo)線的距離、飛行速度等，都需要在無(wú)人機(jī)巡視后進(jìn)行不斷的試驗(yàn)和總結(jié)，從而歸納出最適宜的飛行軌跡。在利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡視時(shí)，需要采用往返巡線的方式進(jìn)行，而當(dāng)無(wú)人機(jī)返回到發(fā)射地點(diǎn)時(shí)，還需要對(duì)故障和隱患進(jìn)行同樣的排查，這樣更利于從不同角度對(duì)線路的運(yùn)行情況進(jìn)行掌握。

其次，關(guān)于無(wú)人機(jī)掛載儀器的要求。無(wú)人機(jī)巡視從目前中國(guó)的存儲(chǔ)介質(zhì)和通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來(lái)看，航拍是現(xiàn)階段最有效的方式，當(dāng)然，如果數(shù)年內(nèi)中國(guó)的“北斗衛(wèi)星”、“大地2000坐標(biāo)系統(tǒng)”和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的民用發(fā)展達(dá)到視頻及時(shí)傳送的要求時(shí)，視頻傳送將會(huì)使無(wú)人機(jī)巡視真正的取代人工巡視。

而無(wú)人機(jī)輸電線路巡視用途的特殊性要求無(wú)人機(jī)巡視過(guò)程除了要清晰的反應(yīng)桿塔、桿塔基礎(chǔ)、線路外部環(huán)境、絕緣子瓶、接地裝置等可視設(shè)備外，還需要準(zhǔn)確的反應(yīng)出線路不可視的運(yùn)行狀態(tài)，這就需要同時(shí)掛載更加符合要求的設(shè)備，輸電線路的隱患大多伴隨著異常發(fā)熱的產(chǎn)生，因此現(xiàn)階段采用紅外拍攝將會(huì)是比較有效的方式。

3.2 從巡視制度來(lái)看

無(wú)人機(jī)巡視的加入將會(huì)使?fàn)顟B(tài)巡視這一科學(xué)巡視制度更加合理。無(wú)人機(jī)巡視在狀態(tài)巡視制度中將用于故障發(fā)生率較低的線路，由于無(wú)人機(jī)巡視的人力成本低，故對(duì)于故障發(fā)生率低的線路可以安排少量人員控制無(wú)人機(jī)巡視，這樣在線路故障率統(tǒng)計(jì)仍未解決的現(xiàn)在，可靠的應(yīng)用無(wú)人機(jī)將彌補(bǔ)由于統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的線路巡視不到位。隨著科技的發(fā)展，當(dāng)無(wú)人機(jī)的運(yùn)行成本足夠低時(shí)，為了保障輸電性能的可靠性，甚至可以安排無(wú)人機(jī)全線路的日常周期巡視，而不是短周期巡視。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力企業(yè)各項(xiàng)工作中，輸電線路巡視無(wú)論是勞動(dòng)強(qiáng)度還是工作細(xì)致度都是要求求較高的一項(xiàng)工作，在長(zhǎng)期的巡視工作中，不可避免的會(huì)受到人的心理和生理因素的影響，從而導(dǎo)致巡視的質(zhì)量不合格，所以利用無(wú)人機(jī)來(lái)對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視，不僅有效的提高的巡視的效率，而且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路隱患，對(duì)線路運(yùn)行的安全性起到了極其重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉琪.探析確保輸電線路合理安全運(yùn)行的有效措施[J].中小企業(yè)管理與科技，2010（36）.

[2]陳青松.微型無(wú)人直升機(jī)飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其半實(shí)物仿真[R].2006 [3]張明廉.飛行控制系統(tǒng)[M].北京：航空工業(yè)出版社，1993.