無人機在丘陵地區(qū)輸電線路巡檢中的應(yīng)用

潘文斌

摘 要：隨著電力輸電網(wǎng)絡(luò)地快速發(fā)展與壯大，其運維工作量也成倍增加。為了低降生產(chǎn)一線員工的勞動強度，提高工作效率，使用無人機對輸電線路進行巡檢是最科學(xué)的選擇。它能逐步地替代傳統(tǒng)人力的部分巡檢工作，降低一線員工的勞動強度，但無法完全替代傳統(tǒng)人力的巡檢。為了更好的讓無人機完成丘陵山區(qū)地段的巡檢工作，下面就分析在該地形使用無人機以及無人機巡檢應(yīng)注意問題進行分析。

關(guān)鍵詞：無人機；丘陵區(qū)；電網(wǎng)線路巡檢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.226

0 引言

“UAV”就是通常所說的無人駕駛飛機，簡稱無人機。按空機質(zhì)量可分為中型無人直升機和小型無人直升機。中型無人直升機指空機質(zhì)量達到大于7kg且不大于116kg的無人直升機，中型無人直升機適用于數(shù)據(jù)鏈范圍內(nèi)架空輸電線路的巡檢作業(yè)；小型無人直升機指空機質(zhì)量小于7kg的無人直升人機，一般指電動多旋翼無人機。小型無人直升機通常適用于視距內(nèi)范圍架空輸電線路正常巡檢、故障巡檢和特殊巡檢等。

1 無人機在丘陵地區(qū)的應(yīng)用

1.1 無人機在正常巡視中的優(yōu)勢

丘陵地區(qū)輸電線路所經(jīng)的地形起伏比較大，存在一些比較大的檔距，如一座山丘就只有一基桿塔，用傳統(tǒng)人工途步對其正常巡視，爬不了幾座山頭人工體能就明顯的下降，難以支撐。遇到偏遠無人區(qū)，且車輛無法直接到達的桿塔段，直線距離只有3公里，用人工沿著崎嶇小道步行需3小時方可抵達第一基桿塔，待完成巡視任務(wù)返回到車輛上，共需耗時7個多小時。采用人工巡視是既費時又耗力，工作效率極其低下。若采用無人機進行巡視，1小時內(nèi)就可完成巡視工作。無人機又可升空或旋?？罩校瑢旊娋€路導(dǎo)地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、附屬設(shè)施、線路通道等進行抵近地多方位巡檢。再在無人機上掛載一些有關(guān)的設(shè)備，可同步完成對輸電線路帶電檢測及拍照或視頻攝像等，更好的提升巡視效果。

1.2 無人機在輸電線路故障中的優(yōu)勢。

當(dāng)線路上發(fā)生故障時，無人機可根據(jù)輸電線路故障測距范圍，選擇適用機型，合理規(guī)劃航線并開展故障點查找。查找時應(yīng)先在測距區(qū)段內(nèi)檢查設(shè)備和線路通道異常情況；若未發(fā)現(xiàn)故障點，再擴大巡檢范圍，直至查找到故障位置。并且對故障情況進行多方位、多角度的拍照或攝像。與人工相比能在較短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)線路具體故障位置并能更快更準(zhǔn)確的確定故障原因。

1.3 無人機在輸電線路防災(zāi)減災(zāi)中的優(yōu)勢

防山火巡檢、施工外力破壞巡檢、爆雨山洪后山體溜坡巡檢、線路覆冰后巡檢等。當(dāng)輸電線路通道上發(fā)生山火時，按原來的人工現(xiàn)場管控，一組人員只能管控一個火點。遇上山火面積較大時，現(xiàn)場人工管控距離山火較近，這就威脅著現(xiàn)場管控人員的人身安全。若采用無人機方式，人員可在山火較遠處操控?zé)o人機，在空中對火場進行立體的監(jiān)視，并將現(xiàn)場畫面即時傳回管理系統(tǒng)。管理人員針對現(xiàn)場的火情，采取措施，確保電網(wǎng)線路的安全。再如爆雨山洪后山體塌方溜坡時對線路的特殊巡檢，這時期一線人員對輸電線路進行巡視是很危險的。不但無法到現(xiàn)場巡視，無法知道現(xiàn)場的受災(zāi)情況，還容易在地質(zhì)災(zāi)害中造成巡視人員傷亡。這時無人機就能派上大用場了，不但能對現(xiàn)場進行災(zāi)后空中特殊巡視，還能通過機上掛載的設(shè)備將現(xiàn)場受災(zāi)圖像及時傳送到搶險救災(zāi)指揮部。使指揮部在第一時間掌握現(xiàn)場受災(zāi)情況，并根據(jù)受災(zāi)圖像進行分析，及時制訂出搶險救災(zāi)方案和搶修技術(shù)措施。切實做到在大災(zāi)中把損失降到最低，同時還保證電網(wǎng)供電的可靠性。切實做到在大災(zāi)中保人身安全、保電網(wǎng)安全、保設(shè)備安全。

1.4 無人機的紅外線檢測技術(shù)

現(xiàn)階段所使用的紅外線設(shè)備中，沒有一種設(shè)備有變焦功能，其測量也是有距離范圍的，那么現(xiàn)在紅外線設(shè)備沒有辦法對這種遠距離的線路進行檢測。在這種情況下，就可以使用無人機技術(shù)，讓無人機機載紅外線，飛抵線路位置，對其近距離的紅外線巡檢，避免了故障的發(fā)生，提高了整體的工作效率。

2 丘陵山區(qū)線路對無人機巡檢的影響

2.1 地形環(huán)境

丘陵地區(qū)輸電設(shè)備通常都是建在丘陵之上，雖然不是崇山峻嶺那么高，但車輛基本上到達不了目的地，再加上有丘陵遮蔽，那么對控制信號的影響是非常大的，基本不能進行遠程對無人機的控制，因此使用無人機對電網(wǎng)線路進行巡視就很難完成。

2.2 微氣象區(qū)

丘陵地區(qū)天氣變化情況很復(fù)雜，其變化范圍也非常大，因此使用無人機進行電網(wǎng)線路巡檢過程中，通常一條線路要經(jīng)過很多復(fù)雜的天氣，比如在檢查這段線路中是多霧區(qū)域，而下一段則是地形升高區(qū)，或者是峽谷風(fēng)道區(qū)域，在這些比較特殊的地段中，其會遇到大風(fēng)、低溫和大雨，環(huán)境非常復(fù)雜，如果沒有針對性的對這些問題進行分析和研究，那么無人機在進行巡檢過程中，就有可能發(fā)生故障和墜機的情況，也就是讓無人機進行多段線路巡檢是不能完成的。

2.3 氣溫

丘陵地區(qū)的溫度比平原氣溫基本要低一些，經(jīng)過長時間的檢測發(fā)現(xiàn)，在4攝氏度以下，無人機使用的里鋰電磁池，其電解液就會變得黏稠，嚴重時候還會發(fā)生凝固問題，那么鋰電池中的鹽活動不會自由，會受到很大的限制，因此其放電能力就會下降，長時間在低溫狀態(tài)下工作，其放電和充電都會受到影響。

2.4 電池容量

當(dāng)前無人機的電池容量都較小，造成無人機滯空時間較短，使無人機巡檢的效率大打折扣，難以順利完成丘陵地區(qū)的巡檢工作。

3 注意的事項

（1）在無人機使用操作培訓(xùn)工作中，人員熟練掌握技術(shù)顯得非常重要，在培訓(xùn)后要考核通過，持證上崗。

（2）在使用無人機巡檢之前，要對巡檢線路的實際環(huán)境進行勘察，航線規(guī)劃應(yīng)避開軍事禁區(qū)、軍事管理區(qū)、空中危險區(qū)和空中限制區(qū)，遠離人口稠密區(qū)、重要建筑和設(shè)施、通訊阻隔區(qū)、無線電干擾區(qū)、大風(fēng)或切變風(fēng)多發(fā)區(qū)，盡量避免跨越高速公路和鐵路飛行。

（3）現(xiàn)場是否有電磁信號，或者是否存在電磁環(huán)境影響對無人機的控制等。同時還要觀察上空是否有障礙物，對飛行的線路產(chǎn)生威脅，避免發(fā)生墜機危險的可能。只有在飛行之前，制定出合理的無人機巡檢方案。

4 總結(jié)

現(xiàn)階段，無人機的技術(shù)從初步探索階段已經(jīng)到了實際應(yīng)用階段，但是還存在多方面的制約，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機在電力線路巡檢中的應(yīng)用，將越來越廣泛，作用將越來越大，工作效率越來越高。作用會越來越重要，而整體巡檢質(zhì)量也會更上一個新臺階。endprint