無人機(jī)在輸電線路巡視中的難題及解決方案

劉豪

摘要：輸電線路作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其運行質(zhì)量會影響到整個電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量。但是因為輸電線路所處的運行環(huán)境不固定、覆蓋范圍廣以及跟外界環(huán)境接觸較多等因素的影響，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的人工巡視模式難以獲得良好的巡視效果，對于輸電線路運行過程中存在的故障隱患也無法進(jìn)行及時有效的解決，并直接影響到我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文就對無人機(jī)在輸電線路巡視中的難題和解決措施進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：輸電線路;巡視;無人機(jī)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對電力的需求也越來越高，帶動了電力實業(yè)的快速提升，電網(wǎng)規(guī)模在獨斷擴(kuò)大。這給輸電線路巡視方面帶來了很大的壓力。隨著電網(wǎng)管理水平的不斷提高，輸電線路巡視方面的科學(xué)化管理也在不斷探索，無人機(jī)在輸電線路巡視方面的應(yīng)用，使線路巡視實現(xiàn)了由線到點的轉(zhuǎn)變，提高了輸電線路巡視的工作效率和質(zhì)量。

1、無人機(jī)在輸電線路巡視工作中的應(yīng)用優(yōu)勢

近年來我國的無人機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在輸電線路的巡視工作中也得到了廣泛的應(yīng)用。因為無人機(jī)技術(shù)具備體積小以及操控簡單的特點，因此對于輸電線路特別是高空塔架還能夠起到良好的巡視效果。通過無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，還能夠有效減少輸電線路的巡視成本，通過一臺無人機(jī)設(shè)備能夠?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)的多條線路進(jìn)行有效的巡視，這樣就可以有效提升巡視效率，并能夠減少人力資源成本的支出。此外在應(yīng)用了無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行巡視工作之后，巡視人員們不再需要進(jìn)行高空作業(yè)，僅憑借無人機(jī)也能夠及時發(fā)現(xiàn)高空線路的運行質(zhì)量以及潛在的安全隱患，從而使巡視工作的安全性得到大幅度的提升。此外無人機(jī)還有著體積小、操作簡便跟機(jī)動性強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，對于一些隱蔽工程以及狹小空間內(nèi)的輸電線路也能夠起到良好的巡視檢查效果，使得巡視工作的全面性也得到有效的提升。無人機(jī)技術(shù)可以在說輸電線路的巡視過程中，還具備有以下幾點應(yīng)用優(yōu)勢：（1）可以實現(xiàn)超視距、長時間的巡視工作。在傳統(tǒng)的人工巡視模式中，巡視人員經(jīng)過了長時間巡視工作之后，還容易產(chǎn)生視覺疲勞，從而直接影響到后續(xù)的巡視效果。此外人工巡視模式中的巡視距離還會受到人視力限制，無法及時發(fā)現(xiàn)一些遠(yuǎn)距離以及微小故障。但是無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用則能夠很好的替代人工進(jìn)行作業(yè)，通過自主懸停以及自由飛行的模式，也能夠及時發(fā)現(xiàn)輸電線路中存在的故障并加以處理，還具有比人力工作范圍更廣的優(yōu)勢。（2）提升巡視效率。因為無人機(jī)能夠隨時起飛，在巡視過程中還能夠有效避免對輸電線路造成的影響，這也就能夠促使巡視工作變得更加的簡單，并能夠進(jìn)一步提升輸電線路的巡視效率。（3）無人機(jī)有著更高的智能化水平跟機(jī)械化水平，對于一些復(fù)雜的氣候環(huán)境也有著非常強(qiáng)的適應(yīng)能力，并且能夠?qū)崿F(xiàn)簡便、高效的巡視工作。

2、輸電線路巡視過程中存在的問題

2.1輸電線路巡視的內(nèi)容

電力系統(tǒng)中，輸電線路的巡視主要包含了線路本體巡視、輔助設(shè)備的巡視以及線路周圍環(huán)境的巡視三個基本方面。其中的線路本體巡視包含了對導(dǎo)線、塔架、塔基、絕緣子、底線、拉線、地面等處的巡查。這些屬于輸電線路的主體結(jié)構(gòu)，在巡查過程中需要認(rèn)真仔細(xì)，關(guān)注細(xì)節(jié)。運輸線路中的輔助設(shè)施很多，其中主要包含了防雷裝置、防冰裝置、安全監(jiān)控裝置以及防鳥裝置，這些裝置主要是為線路創(chuàng)造有利的運行環(huán)境以及管理環(huán)節(jié)。線路環(huán)境通道的巡視主要是對線路和建筑物與線之間距離，地下通道以及周圍是否存在安全隱患等。

2.2落后的管理方式

線路的運行狀態(tài)不同所需要的管理方式也不同，但是，傳統(tǒng)的巡視管理制度在制定巡視計劃時，會對所有線路制定相同巡視要求，這種制度已經(jīng)無法滿足目前日益復(fù)雜的輸電線路網(wǎng)絡(luò)，根本無法保障線路的穩(wěn)定和安全，對于一些隱蔽性高的故障也無法及時的發(fā)現(xiàn)。同時，巡視管理過程中對于線路設(shè)備的運行狀況、地理環(huán)境、地下通道狀況以等方面也沒有明確的規(guī)范，巡視分不清主次，造成人力、物力等資源的浪費，巡視效率低，且對于一些特殊地段和安全薄弱地區(qū)也存在巡視漏洞，無法保障巡視的全面性和有效性。此外，對于人員的管理也存在不足，在分配人員方面存在缺陷。對重要線路段的頻繁巡視容易導(dǎo)致巡視人員思想松懈，巡視過程重形式而輕實效，巡視結(jié)果存在虛假，無法保障巡視數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對于正常路線的過度巡視也會降低巡視人員的檢測能力和反映能力，巡視工作的有效性得不到保障。

2.3巡視人員專業(yè)水平和責(zé)任心低

很多輸電線路建立在高海拔地區(qū)，原則上，巡視人員應(yīng)該在巡視過程中對每個塔桿進(jìn)行檢查，如果采用人工巡視檢查，則需要大量的人力物力，而且巡視人員的人生安全也無法得到很好的保障。這樣就容易導(dǎo)致巡視人員的逃避心理，給巡視工作帶來不便。而且，由于巡視工作環(huán)境艱苦，巡視人員專業(yè)水平不夠，導(dǎo)致在巡視過程中無法及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，即使發(fā)現(xiàn)了也不能夠進(jìn)行處理，有效的降低故障范圍，這種情況給輸電線路的巡視工作帶來一定的困難。

3、無人機(jī)在輸電線路巡視中應(yīng)用技術(shù)分析

3.1無人機(jī)的控制技術(shù)

無人機(jī)在應(yīng)用過程中如何進(jìn)行靈活控制非常重要，一般無人機(jī)的控制可以分為人工控制和智能控制兩種。其中人工控制指的是巡視人員利用遙控手桿進(jìn)行無人機(jī)操控，智能控制是指無人機(jī)的職能系統(tǒng)對無人機(jī)進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)無人機(jī)的自主巡視工作。在實際的應(yīng)用過程中，可以兩種控制方式聯(lián)合使用，如果環(huán)境條件允許，可以利用智能控制系統(tǒng)對無人機(jī)進(jìn)行控制，這樣可以極大限度的提高工作效率，使工作人員安排其他工作。當(dāng)外界條件無法允許無人機(jī)自動控制時可以利用搖動手桿進(jìn)行人工控制。靈活選擇控制方式能夠體現(xiàn)無人機(jī)的功能和作用。另外，還需要對巡視線路進(jìn)行提前的規(guī)劃，無人機(jī)的巡視點要準(zhǔn)確定位，只有這樣才能夠充分的發(fā)揮無人機(jī)的功能。

3.2成像與圖像傳輸系統(tǒng)

無人機(jī)上配有攝像機(jī)、照相機(jī)、檢測裝備、圖像傳輸機(jī)等，攝像機(jī)和檢測設(shè)施可以代替人的眼睛在高空中對線路全面巡視檢測，對有問題的線路通過傳輸機(jī)傳到地面，再由地面人員進(jìn)一步判斷確認(rèn)，對線路進(jìn)行全面的分析。在無人機(jī)上，需要高配置的攝像機(jī)和圖像傳輸機(jī)，才能確保地面人員看到清晰的圖像，方便進(jìn)一步確認(rèn)。

3.3無人機(jī)的續(xù)航跟飛行穩(wěn)定性

在進(jìn)行輸電線路的巡視過程中，還需要無人機(jī)長時間停留在一些復(fù)雜線路上進(jìn)行巡視跟檢查工作。近年來我國的電力系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展，也就導(dǎo)致了輸電線路的復(fù)雜性得到了一定程度的提升，其線路巡視會不確定增加，對于無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性跟續(xù)航能力也就提出了更高的要求。

3.4無人機(jī)檢測方法

無人機(jī)檢測主要是通過多種成像技術(shù)來進(jìn)行線路狀況的巡查工作，目前常用的檢測方法有紅外熱像儀器檢測、電子光學(xué)檢測以及激光震動檢測等。各電力企業(yè)還需要在結(jié)合了輸電線路實際運行情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合其具體故障點跟類型來合理選擇檢測方法，在該過程中還需要充分考慮到實際巡視部位以及巡視目標(biāo)等諸多因素，這樣才能夠獲得良好的無人機(jī)巡視檢測效果，并能夠促進(jìn)輸電線路的運行可靠性得到更進(jìn)一步的提升。

4、結(jié)束語

輸電線路巡視向來是比較耗費人力，同時又要求細(xì)致的工作。耗費人力的過程中不可避免的會產(chǎn)生由于人體生理、心理的影響而導(dǎo)致巡視質(zhì)量達(dá)不到要求的現(xiàn)象。同時，如何制定科學(xué)的巡視制度，有效的提高巡視率，減少線路故障，及時發(fā)現(xiàn)隱患也是十分迫切的任務(wù)。無人機(jī)的應(yīng)用將會在很大程度上解決以上問題。

參考文獻(xiàn)

[1]姚亮.無人機(jī)在輸電線路全工況監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力信息化，2017（05）.

（作者單位：國網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司）