無人機(jī)在輸電線路架設(shè)中的應(yīng)用分析

摘 要：在現(xiàn)階段當(dāng)中，我國的電力系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)重要的部分，對(duì)于我國社會(huì)的生產(chǎn)生活都產(chǎn)生了巨大的作用。其中輸電線路屬于電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中最重要的部分之一，對(duì)于電力系統(tǒng)的整體質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生重要的作用。在現(xiàn)階段社會(huì)對(duì)于電力需求不斷增加的情況下，輸電線路的規(guī)模得到了不斷的增加，因此在此種情況下，利用傳統(tǒng)的人工架設(shè)的方式和檢修輸電線路的方式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展。因此在此種情況下，需要利用無人機(jī)進(jìn)行應(yīng)用和分析，最終提升輸電線路和建設(shè)檢修的效率。在本文當(dāng)中，首先對(duì)目前我國電力系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行了概述；其次對(duì)無人機(jī)各機(jī)型的應(yīng)用進(jìn)行了分析；最后對(duì)在輸電線路巡視中應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行了實(shí)際的分析。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；輸電線路；應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0066-02

隨著我國現(xiàn)階段的不斷發(fā)展，我國近些年來，低空領(lǐng)域得到了不斷的開放，因此在無人機(jī)的控制領(lǐng)域方面也得到了迅速的發(fā)展，對(duì)于導(dǎo)航的精度需要得到最大限度的滿足和提升。在我國國內(nèi)的民用無人機(jī)研發(fā)和應(yīng)用當(dāng)中，是相當(dāng)迅速的。無人機(jī)本身具備了簡單小巧、成本低廉以及操作度相對(duì)容易的特點(diǎn)，因此得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。在現(xiàn)階段當(dāng)中，輸電線路的運(yùn)行在很大程度上存在著多方面的問題。在此種情況下，需要對(duì)無人機(jī)在輸電線路的建設(shè)架設(shè)進(jìn)行實(shí)際的分析和應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)大范圍的通道巡視和應(yīng)急災(zāi)情巡視需求，推動(dòng)電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 目前我國電力系統(tǒng)中存在的問題

在我國現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)當(dāng)中，存在著很多的問題，其中涉及到了很多方面的問題，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全以及穩(wěn)定性都產(chǎn)生了相對(duì)較大的影響。在此種情況下，由于我國的地形相對(duì)復(fù)雜，山地、丘陵地區(qū)比較多，氣象條件也比較復(fù)雜，因此在電網(wǎng)的建設(shè)和建設(shè)之后的日常維護(hù)工作都造成了一定程度的影響，因此需要對(duì)其電網(wǎng)進(jìn)行安全性和穩(wěn)定性的保障，在測試和檢測手段方面需要應(yīng)用科學(xué)的方式進(jìn)行應(yīng)用。在電力系統(tǒng)的故障方面，主要可以分為發(fā)電機(jī)組故障、變電所故障、輸電線故障以及配電系統(tǒng)故障等多種方面的故障，其中對(duì)于電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定都會(huì)產(chǎn)生一定的威脅。

在現(xiàn)階段的無人機(jī)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程當(dāng)中，對(duì)于無人機(jī)的應(yīng)用在軍事領(lǐng)域、測繪項(xiàng)目、搜救、監(jiān)控等項(xiàng)目當(dāng)中都可以進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的有效采集，最終可以保證信息可以全面的搜集。在輸電線路當(dāng)中進(jìn)行無人機(jī)的發(fā)展，可以說是無人機(jī)項(xiàng)目發(fā)展的重要組合形式。尤其是一些區(qū)域段的檢測方面，無人機(jī)可以得到最大限度的實(shí)現(xiàn)，無人機(jī)本身當(dāng)中的成本相對(duì)較低、傷亡情況也相對(duì)較小，因此在高壓的輸電線路當(dāng)中，可以得到有效的價(jià)值提升現(xiàn)象，對(duì)于人工成本可以進(jìn)行不斷的優(yōu)化，最終使得勞動(dòng)力得到重逢的解放。

2 無人機(jī)各機(jī)型的應(yīng)用介紹

2.1 無人機(jī)直升機(jī)

在無人機(jī)直升機(jī)方面，包含了飛行器部分和飛行操控這兩個(gè)部分來共同組成。其中在無人機(jī)當(dāng)中，本身存在的荷載力達(dá)到了50kg，在飛行的過程當(dāng)中，最大的有效荷載力可以達(dá)到15kg。速度保持在20～30km/h，滿油箱續(xù)航能力約75min，最大可單向飛行37.5km。在此種無人機(jī)當(dāng)中，主要可以在機(jī)載三軸的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備和儀器的有效搭載，從而可以對(duì)不同的巡檢任務(wù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中，主要可以分為三種操控模式，其中分別是手持遙控操作、移動(dòng)式地面站、車載式地面站這三種模式。

2.2 多旋翼無人機(jī)

在此種無人機(jī)當(dāng)中，其中機(jī)臂長1.74m，可以達(dá)到最大巡航速度15m/s范圍，在執(zhí)行任務(wù)的過程當(dāng)中，其中的最大任務(wù)荷載為2kg，并且其中存在的最大滯空時(shí)間為40min。在進(jìn)行無人機(jī)應(yīng)用的具體過程當(dāng)中，需要實(shí)現(xiàn)飛行狀態(tài)和任務(wù)模式的靈活配置，最終可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的拍攝。在此種無人機(jī)當(dāng)中，可以對(duì)輸電線路的桿塔定點(diǎn)巡視和檢查以及故障隱患的有效排查做出分析和研究。因此在進(jìn)行無人機(jī)的設(shè)備應(yīng)用的當(dāng)中，其中包含了飛行器機(jī)體、地面站系統(tǒng)及軟件、模塊化的機(jī)載設(shè)備和其他外部設(shè)備。

在無人機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用過程當(dāng)中，主要是在GPS模塊、磁力計(jì)等傳感器回傳的信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的檢測和控制，在主機(jī)方面需要利用四個(gè)無刷電機(jī)作為動(dòng)力引擎，在四個(gè)高精度電調(diào)裝置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)歲速度的有效控制。

3 輸電線路巡視中應(yīng)用無人機(jī)

在輸電線路當(dāng)中，需要對(duì)其中多個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況來做出項(xiàng)目的有效科學(xué)的控制。在進(jìn)行架設(shè)之前，需要對(duì)輸電線路的實(shí)際情況來做出根本性的檢查和分析，從而可以了解當(dāng)?shù)氐牡孛婧偷鼗膶?shí)際情況。對(duì)于當(dāng)?shù)氐幕靥钔料鲁连F(xiàn)象或者土層缺失的現(xiàn)象需要根據(jù)實(shí)際情況來做出有效的控制。對(duì)于在施工過程當(dāng)中所產(chǎn)生的堆積物，需要最大限度的避免由于外界因素所造成的線路損耗現(xiàn)象。在此種情況下，需要充分的利用無人機(jī)本身的特點(diǎn)來對(duì)隱藏的部分進(jìn)行集中的處理和有效的管理科學(xué)和控制。如果在人工架設(shè)的情況下會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，因此可以充分的利用無人機(jī)來進(jìn)行情況的掌握和了解。在這個(gè)過程當(dāng)中，需要保證架設(shè)人員可以根據(jù)實(shí)際情況作出有效的施工方案。對(duì)于拉線基礎(chǔ)以及線路金具出現(xiàn)問題，需要對(duì)拉線金具拆卸松弛或嚴(yán)重銹蝕的問題進(jìn)行有效的避免，避免在使用的過程當(dāng)中出現(xiàn)絕緣子機(jī)構(gòu)的傘裙的嚴(yán)重破損或引流線和屏蔽線的故障等。

對(duì)于輸電線路當(dāng)中的巡視，進(jìn)行無人機(jī)技術(shù)的有效應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)其輸電線路的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在現(xiàn)階段當(dāng)中，對(duì)于輸電線路項(xiàng)目和無人機(jī)技術(shù)的融合，需要在無人機(jī)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)的充分應(yīng)用基礎(chǔ)上，根據(jù)工程本身的實(shí)際情況，來對(duì)整體的技術(shù)參數(shù)和運(yùn)行效果進(jìn)行全方位的提升。在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中，對(duì)于輸電線路的架設(shè)巡視和故障巡視的主要方式是利用無人機(jī)的方式。在此種情況下，需要最大限度的建立和發(fā)展融合，將狀態(tài)巡視項(xiàng)目不斷的走向科學(xué)化的常規(guī)巡視轉(zhuǎn)化。但是在這個(gè)過程當(dāng)中，需要值得注意的是，在架設(shè)巡視制度和頻率方面，需要對(duì)輸電線路和實(shí)際運(yùn)行情況和周圍的環(huán)境變化做出實(shí)際的分析，對(duì)于其中的缺陷和安全因素也需要進(jìn)行集中的掌握和處理。在進(jìn)行無人機(jī)對(duì)輸電線路架設(shè)當(dāng)中出現(xiàn)的問題作出分析的時(shí)候，需要實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)拍攝，并且能快速獲取較長距離輸電線路的整體情況，利用此種方式來最大限度的減少檢測的時(shí)間和檢測的人力成本，提高線路當(dāng)中整體的運(yùn)行情況。在本文當(dāng)中，主要利用某個(gè)城市當(dāng)中的某段輸電線路進(jìn)行分析，主要利用了無人機(jī)來進(jìn)行巡檢架設(shè)。其中巡檢長度約1.6km，6個(gè)基鐵塔站，在對(duì)無人機(jī)的操作方面，需要實(shí)現(xiàn)自主起飛操作的同時(shí)，還需要實(shí)現(xiàn)對(duì)整條線路的航線跟蹤和全程監(jiān)控，利用此種方式來對(duì)無人機(jī)的運(yùn)行軌跡進(jìn)行集中的展示，對(duì)于其中所搜集到的信息和數(shù)據(jù)需要最大限度的保障其完整性。除此之外，進(jìn)行無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用過程當(dāng)中，需要利用定點(diǎn)監(jiān)控的模塊來對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行一一的檢測和排查，在節(jié)省排查時(shí)間和人力的同時(shí)，提高工作的效率。需要特別注意的是，對(duì)于無人機(jī)進(jìn)行輸電線路架設(shè)需要對(duì)地面視角的問題進(jìn)行信息有效的搜集，對(duì)于其中所出現(xiàn)的絕緣子污閃、導(dǎo)地線散股或者是斷股問題等都需要做出分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的穩(wěn)定性和安全性和提高。

在進(jìn)行電力線路清障作業(yè)的過程中，電力部門加強(qiáng)了對(duì)于無人機(jī)的運(yùn)用。在這一過程中，技術(shù)人員將各類光學(xué)設(shè)備、定位設(shè)備裝配在無人機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于超高樹木以及建筑狀況進(jìn)行全面的觀測以及分析，并通過定位設(shè)備了解到相關(guān)區(qū)域的所在位置，繼而幫助電力人員進(jìn)行相關(guān)的處理。在借助無人機(jī)進(jìn)行清障作業(yè)的過程中，需要技術(shù)人員將先進(jìn)的光學(xué)設(shè)備裝載在無人機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于地形區(qū)域的測繪，并以此為基礎(chǔ)為電力新來的清障作業(yè)的部署以及優(yōu)化作業(yè)提供高精度的數(shù)據(jù)資料，促進(jìn)相關(guān)作業(yè)效率以及質(zhì)量的提升。此外，由于我國的電力部門在進(jìn)行電力線路架設(shè)作業(yè)的過程中，為了減少資金投入，往往將其架設(shè)在野外環(huán)境中，為了進(jìn)一步緩解植物對(duì)電力線路產(chǎn)生的影響，需要電力部門借助無人機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力線路區(qū)域的定期巡視，繼而確保對(duì)于各類問題的及時(shí)解決，促進(jìn)相關(guān)效益的取得。此外，當(dāng)電力線路所在區(qū)域發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，需要電力人員在自然災(zāi)害結(jié)束之后，借助無人機(jī)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行及時(shí)的檢測，并對(duì)遭受到損壞的基礎(chǔ)電力設(shè)施進(jìn)行勘察，并拍攝了大量的現(xiàn)場照片，進(jìn)行定位，確保該項(xiàng)問題得到有效的解決，促進(jìn)電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)的運(yùn)行，帶動(dòng)相關(guān)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的取得。

4 結(jié) 語

綜上所述，輸電線路當(dāng)中實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的應(yīng)用是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的一種趨勢之一，具備一定的時(shí)代意義。在此種情況下，需要不斷的提升整體的檢修和巡視項(xiàng)目的效率，最終可以提高其工作質(zhì)量的同時(shí)，還可以對(duì)輸電線路的常規(guī)化操作進(jìn)行優(yōu)化和穩(wěn)定。在技術(shù)人員的運(yùn)行方面，需要最大限度的實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)技術(shù)的有效解構(gòu)和分析，最終可以達(dá)到提升管控效果的目標(biāo)，可以為輸電線路優(yōu)化運(yùn)行提供最優(yōu)化方案，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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收稿日期：2018-5-22

作者簡介：莫繼紅（1973-），男，助理工程師，大專，主要從事電力施工管理工作。