無人機在輸電線路巡檢中應用探討

李太忠

（37012619791114****,山東 濟南 250000）

技術的創(chuàng)新發(fā)展需要管理人員提高認知，有效利用無人巡檢技術針對具體措施解決實際問題。利用無人巡檢技術不僅能提升巡檢線路的效率和質量，也能有效減輕工作人員的強度和負擔，確保故障和隱患能及時處理，一定程度上提升我國巡檢輸電線路項目的安全性以及可靠性，促進電力發(fā)展行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、無人機在巡檢工作中的應用概述

由于電力需求的增加，輸電線路也越來越多，分布范圍也逐漸擴大。很多輸電線路錯綜復雜，電路巡檢工人的工作難度也隨之增加。再加上很多輸電線路的位置比較偏僻，自然環(huán)境惡劣，線路如果不及時巡檢發(fā)現(xiàn)問題，就有可能中斷電力的正常供應。由此，輸電線路巡檢工作就顯得尤為重要。目前，伴隨著技術的發(fā)展，一些新技術進入巡檢工作中，有效彌補了傳統(tǒng)的人工巡檢方式在安全性、巡檢效果和工作時間等方面的不足，大大提高的巡檢人員的工作效率。無人機的使用就屬于電力巡檢工作中引進的新設備，相比普通的線路巡檢方式有著自身獨特的優(yōu)勢。另一方面，這種新技術、新設備的引用也對使用人員提出了更高的要求。

二、輸電線路巡檢工作內容

輸電線路巡檢工作主要是對線路本體、附屬設施等進行有效檢查和巡視，明確輸電線路的運行狀態(tài)，便于及時發(fā)現(xiàn)輸電線路運行中出現(xiàn)的問題。輸電線路巡檢工作分為正常巡視、故障巡視和特殊巡視三種模式。它們都采用人工地面巡檢的基本形式。不同類型的巡檢工作有不同的工作要求，需要合理安排無人機巡檢路徑。為更好地滿足輸電線路巡檢工作要求，要了解線路的運行情況，綜合性分析各方面影響因素，實現(xiàn)對現(xiàn)有資源的科學運用，以此保證輸電線路運行的穩(wěn)定性和安全性。

三、輸電線路巡檢現(xiàn)狀

從目前電力行業(yè)的發(fā)展情況分析，輸電線路巡檢包括正常巡視、故障巡視和特殊巡視三種方式，并且在技術發(fā)展帶動下開始向著狀態(tài)巡視、超前巡視等方面發(fā)展和演變。但是，受技術條件等的限制，輸電線路巡檢都采用人工地面巡視的模式，只有在遇到一些特殊情況時才會登上桿塔進行檢查，存在諸多局限性，無法滿足現(xiàn)階段輸電線路快速發(fā)展的需要。電力技術人員難以及時準確地了解線路的運行狀況，而且缺乏巡視重點，沒有考慮各方面因素的影響，造成了資源的大量浪費，也無法保證線路運行的穩(wěn)定性和安全性。在這種情況下，開發(fā)新的更加高效快捷的輸電線路巡檢技術，就成了電力技術人員普遍關注的問題，無人機巡檢技術也因此得以產生和發(fā)展，并迅速成為電力企業(yè)重點關注的課題。

四、無人機巡檢在輸電線路具體應用

（一）無人操控直升機巡檢輸電線路分析

無人直升機巡檢系統(tǒng)可以被細化為無人直升機平臺與檢測系統(tǒng)兩部分。無人直升機平臺主要任務為落實飛行任務，檢測系統(tǒng)主要任務為完成輸電線路和桿塔的檢測工作。使用的檢測系統(tǒng)通常是可見光和紅外相機，其作用對象為輸電線路和桿塔。從全局上分析，無人駕駛飛機可被細化為固定翼無人機、旋翼無人機、涵道無人機，不同類型的無人機在優(yōu)勢上也體現(xiàn)出差異性，例如固定翼無人機在飛行速度與路徑上占有優(yōu)勢，但也存在飛行速度過快而衍生出飛行高度過高與承重能力低等問題。無人直升機雖然飛行速度相對緩慢，但其飛行安穩(wěn)性與懸停性能優(yōu)良，機載檢測系統(tǒng)的核心為檢測控制計算機，檢測終端是可見光相機與紅外熱像儀，經由試驗后擇選一段220kV的輸電線路，在輸電線路的80m以外，無人直升飛機會以15km/h速度順延預設線路飛行，在遇到障礙物之時以云臺為依托對現(xiàn)場情景進行整頓，達到對桿塔整體檢測的目標，具體是借助檢測圖像及時探尋出設備在制作環(huán)節(jié)上存在的物理缺陷、結構破損等問題。

（二）無人機巡檢數(shù)據的管理與應用

無人機采集的影像資料以及生成的影像成果分辨率都比較高，而且信息量非常大。無人機巡檢系統(tǒng)中的地理信息系統(tǒng)綜合管理平臺，能夠根據無人機收集到的地理位置信息和相關的基礎地理信息數(shù)據進行統(tǒng)一的分析管理。另外，利用無人機生成的正射影像能夠實施輸電線路基礎地理信息的實時更新，從而實現(xiàn)對輸電線路的實時監(jiān)控。在無人機巡檢數(shù)據管理中，對歷史影像資料數(shù)據進行多維管理，在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)故障的時候可以通過多維查詢歷史影響資料數(shù)據，查看故障是否在以前發(fā)生過，如果發(fā)生過再查看當時的維修記錄，這樣能夠快速找出故障解決方法。應用地理信息系統(tǒng)綜合管理平臺，能夠對無人機巡檢數(shù)據進行規(guī)范化的有效管理，不僅提升了數(shù)據管理的水平和質量，還在最大程度上發(fā)揮出無人機巡檢數(shù)據的價值，為輸電線路的維修提供有價值的參考。

五、無人機巡檢技術的發(fā)展前景

無人機巡檢輸電線路技術具有非常廣闊的發(fā)展和推廣前景。一是可以針對高壓輸電線路進行日常巡視以及故障查找，實現(xiàn)對可疑故障點的快速排查，做到故障的準確定位。二是無人機巡檢技術的應用可以減少高空作業(yè)以及帶電作業(yè)的次數(shù)，通過地面遠程控制實現(xiàn)對線路和設備的高空檢查，為狀態(tài)檢修提供必要的數(shù)據支持。三是在具體的區(qū)段以及局部設備故障巡查中有著良好的適用性，不僅操作方便、成本低廉，而且安全性更強，在經濟、技術和安全方面有著廣闊的應用前景。四是無人機能夠實現(xiàn)定點懸停，針對絕緣子、線路金具等進行局部檢測，不需要登桿檢查，減少了勞動強度和巡檢時間，在一些惡劣的地形條件下，更是可以實現(xiàn)自動巡視，不受環(huán)境因素的影響，能夠保證良好的巡檢效果。

結束語：

輸電線路需要進行定期巡視檢修，高壓輸電線路的巡檢主要依靠人工方式，工作強度大、工作條件差、工作效率低且存在人身安全的風險。隨著無人機技術尤其是無人機技術的發(fā)展，已逐步開始利用無人機為載體，地面監(jiān)控設備為支撐的輸電線路巡檢系統(tǒng)。