基于架空輸電線路直升機、無人機及地面人工巡視的互補機制的研究

龐國華

[摘 要]隨著社會的經(jīng)濟的發(fā)展，電信技術(shù)的發(fā)展使得線路電路輸出有了更大的空間，而架空輸出線路的誕生，讓城市得到了迅速的擴張，電網(wǎng)系統(tǒng)能夠覆蓋到的區(qū)域更加廣闊。面對不同的地形地貌特征，以及惡劣的自然環(huán)境，要保證架空輸電線路的正常運行和管理，巡視工作和任務(wù)分配需要建立科學(xué)、系統(tǒng)和完整的機制有著現(xiàn)實意義，本文就架空輸電線路的巡視機制進行分析和研究，為其有效巡視提供理論依據(jù)和技術(shù)保障。

[關(guān)鍵詞]架空輸電線路 巡視機制 形式互補

中圖分類號：TM75 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0147-01

我國地大物博，整體經(jīng)濟的共同發(fā)展，讓城市、鄉(xiāng)村、山區(qū)的電力輸送得到了平衡，架空輸電線路所涉及的地區(qū)廣闊，經(jīng)過的區(qū)域類型復(fù)雜多變，有些地區(qū)甚至環(huán)境條件十分惡劣。由于不同電網(wǎng)系統(tǒng)長期處于室外，受到風(fēng)吹雨淋的侵蝕，發(fā)生故障和問題在所難免，為了保證架空輸電線路的正常運行，把潛在的危險遏制住在萌芽狀態(tài)，防患于未然，國家和電力企業(yè)每年要投入大量的人力、物力和資金投入到巡查工作。

1.架空輸電線路電網(wǎng)的所處環(huán)境

架空輸電線路屬于超長電網(wǎng)系統(tǒng)，總長度往往都能要達到1萬公里以上，有的國家專屬工程可以達到2萬公里以上，其所覆蓋的區(qū)域覆蓋小半個中國，線路所經(jīng)過的地區(qū)地形地貌、海拔高度、氣候特點千差萬別。特別是在處于惡劣條件下的線路段，有的處于荒漠、有的處于深山、有的處于山區(qū)，甚至在無人區(qū)等交通不便的地方的架設(shè)，給傳統(tǒng)人為的巡視工作造成了極大的難度。這些地區(qū)發(fā)生意外情況的概率較平原地區(qū)大的多，例如各種地質(zhì)運動、洪水暴雨、酷熱干旱、雪山冰封、深山密林等自然災(zāi)害頻發(fā)，對于架空輸電線路埋下了安全隱患，在過去的人工巡視中經(jīng)常有人員傷亡的事故發(fā)生，給維護工作帶來了諸多不便[1]。

2.架空輸電線路巡視要求

架空輸電線路在這些地區(qū)的架設(shè)往往是不得已而為之，是到達下一個站點的必經(jīng)之路，在不能規(guī)避這些危險環(huán)境的情況下，更加要做好巡視工作，保證架空輸電線路輸電不受影響。對于架空輸電線路的實時監(jiān)控和監(jiān)察發(fā)現(xiàn)可能造成威脅的異常情況時，要及時反饋到維修管理部門，以便可以馬上排除問題和搶修。利用科技手段提高巡視力量，是對電網(wǎng)系統(tǒng)的負責(zé)，是為國家和社會的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。因此，巡視方法和手段要符合不同的環(huán)境，有針對性的認清當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點，采取最經(jīng)濟、有效、便捷的方式進行管理，優(yōu)化巡視技術(shù)的配置從而提高工作水平。

3.架空輸電線路的主要方式

在我國目前常用的架空輸電線路巡視模式主要包括了地面人工巡視、無人機巡視和直升機巡視等，這三種巡視方法都有著自己的優(yōu)缺點和工作環(huán)境，下面對這三種巡視方法展開介紹：

3.1 地面人工巡視

地面人工巡視是最傳統(tǒng)和普遍的方法，它所需要的技術(shù)含量較低，但對于鐵塔基礎(chǔ)缺陷的篩查能力強。一般性的正常環(huán)境都可以采用這種方式，人工能夠有效的發(fā)現(xiàn)各種隱患，即使是細微的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也能能夠馬上識別和處理，對于問題的描述詳細而清晰，巡視質(zhì)量相比其他都要高得多。但是有人力有限，地面人工巡視費時費力，人工不可能24小時不間斷工作，人工巡視的工作量、工作效率很難與機械設(shè)備相比。

據(jù)統(tǒng)計，人工巡視平原環(huán)境下基塔不超過8座，而在山區(qū)只有一半左右，如果人手不夠的話，必然不能正常進行架空輸電線路的維護，而面對惡劣環(huán)境或者特殊地區(qū)，人工根本無法開展工作。從檢測手段上來說，地面人工常常要攜帶各種儀器和設(shè)備，特別是常用的紅外熱像儀，在茂密的樹林中根本無法進行探測，在惡劣的天氣中也容易損壞，都妨礙了人工巡視。在基于巡視人員的人身安全考慮，也不提倡深入這些地區(qū)進行巡視。

3.2 直升機巡視

架空輸電線路的巡視使用直升機，多年以前就已經(jīng)引進國內(nèi)，并且直升機巡視技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)?shù)耐晟?，對于大型電網(wǎng)公司直升機巡視是巡視工作中不可缺少的模式之一。由于直升機的巡視不受地形的影響，能夠在任何地形地區(qū)中隨意穿行，對于人工巡視無法到達或者過于復(fù)雜的地區(qū)十分受用，給架空輸電線路的基塔建立開拓了發(fā)展空間。直升機在巡視中能夠發(fā)揮速度快、機動性強、工作效率高的作用。

直升機巡視的主要設(shè)備是采用陀螺儀內(nèi)部的紅外熱像儀裝配在機身上，通過熱力成像發(fā)現(xiàn)基塔所存在的發(fā)熱或?qū)Я鲉栴}。與地面人工的手持紅外熱像儀相比，其發(fā)射功率更大，可以對基塔設(shè)備和線路全方位的檢測，而且直升機所處高空可以比人工測試更接近目標(biāo)，大大提高了測試的準(zhǔn)確性?；显谄靠谝陨弦埠苋菀壮霈F(xiàn)缺陷，這是人工在地面上無法測試到的位置，直升機所處的位置優(yōu)勢，可以獲得很好的視野和角度，能輕松的填補人工檢查項的多個空缺。但是由于直升機的每一次飛行的費用較高，增加了企業(yè)的維護成本。直升機面對極端天氣時不能開展工作，且部分地區(qū)受到航空管制，即使發(fā)現(xiàn)可以解決的問題，也不能夠馬上進行處理。在長距離的飛行后因為燃料問題必須定時返回，也會影響巡視工作的開展。

3.3 無人機巡視

隨著科技的發(fā)展，無人機已經(jīng)不再屬于高科技范疇，所具有的用途和形式也多種多樣。在架空輸電線路的巡查中使用無人機也比較常見，常用的無人機就有固定機翼無人機、多旋機翼無人機和無人直升機。無人機的巡查雖然已經(jīng)進入電力企業(yè)，但是技術(shù)部分還尚未成熟，仍有待商榷的問題和發(fā)展的空間。由于無人機的特點是體積小、質(zhì)量輕、便于攜帶和操控的特點，與普通直升機相比擁有更突出的靈活度，而且擁有直升機所有的技術(shù)特點，在各個地區(qū)和領(lǐng)域都能夠很好的完成任務(wù)。

不過，無人機巡視也受到一些其他因素的制約，特別是相對于其他兩項巡視方法，其對于氣象條件、工作人員的操控技術(shù)、自動數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析能力，以及數(shù)據(jù)收集和采集精確性還有待進步，在不同類型的無人機之間也要拿捏準(zhǔn)確，架空輸電線路才能夠真正的依賴無人機的巡視[2]。

4.地面人工、直升機和無人機巡視的互相補充

從架空輸電線路的巡視內(nèi)容和方法來看，無論是地面人工、直升機還是無人機的巡視工作，都依賴熱像儀的技術(shù)支持，只是在不同的工作環(huán)境和任務(wù)狀態(tài)下，三者都有著自己的長處和短處，采用合適的工作方式，仍然需要管理人員進行判斷和考慮。地面人工、直升機和無人機的巡視應(yīng)該采取互相補充，取長補短的方式，從實際情況出發(fā)，優(yōu)化資源配置，實行最科學(xué)、合理、有效的巡查計劃。有能力的單位可以讓三種巡查方式重疊進行，全面提高巡查的質(zhì)量。

5.結(jié)束語

綜上所述，近年來隨著科學(xué)的進步和信息科技的支持，巡查的力度和技術(shù)要求也越來越高，無人機、直升機的使用打破了傳統(tǒng)人工巡視的局限，使得對于架空輸電線路的管理和監(jiān)督方式朝著多元化的方向發(fā)展。技術(shù)的更新豐富了巡查的手段，但傳統(tǒng)的地面人工巡視仍然不能舍棄，技術(shù)是有互補性的，它們都擁有自己的優(yōu)缺點，了解和熟悉不同方法之間的性質(zhì)，為了提高巡查工作的效率，可以采取讓這幾種不同的巡視方法互補機制，促進架空輸電線路的正常維護。

參考文獻：

[1]尹磊，魯貴文.機載激光雷達在線路設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（17）：65-66.

[2]程國開，汪從敏.關(guān)于輸電線路狀態(tài)巡視體系建設(shè)的討論[J].浙江電力，2013（9）：11-13.