無(wú)人機(jī)在架空輸電線路上的運(yùn)用

楊曉勇 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司南充供電公司

電力系統(tǒng)中的輸電線路實(shí)際分布較為廣泛，也是對(duì)整個(gè)電能輸送產(chǎn)生影響較大的電力設(shè)備，我國(guó)大部分輸電線路在實(shí)際使用中都采用架空線路形式，這就表明架空輸電線路長(zhǎng)度最長(zhǎng)、分布范圍最廣泛、運(yùn)行環(huán)境最復(fù)雜、所處環(huán)境最惡劣。但電力系統(tǒng)在長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程中，除了進(jìn)行一定的巡查之外，還需要進(jìn)行定期性維護(hù)，架空輸電線路長(zhǎng)期以來(lái)的管控和監(jiān)督力度較弱。架空輸電線路長(zhǎng)期復(fù)雜運(yùn)行、動(dòng)植物及人物破壞等突發(fā)情況對(duì)架空輸電線路使用壽命造成極大威脅，這類問(wèn)題的出現(xiàn)使得輸電線路實(shí)際受力情況及絕緣能力逐漸下降，若遇到強(qiáng)大的外力破壞或是惡劣天氣影響，則會(huì)導(dǎo)致短路故障或是斷路故障問(wèn)題的出現(xiàn)。

一、管理電力工程架空輸電線路作業(yè)質(zhì)量的作用

電力架空輸電線路，大多處于戶外環(huán)境，這里的氣候變動(dòng)性大、方案設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工前沒(méi)有重視技術(shù)交底、很多技術(shù)應(yīng)用水平低，加上施工人員不具備很強(qiáng)的能力，這些均會(huì)降低電力施工質(zhì)量。故而，借助管理技術(shù)可以對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制，規(guī)避施工中潛在的影響因素，預(yù)防施工變更，從根本上降低安全事故率，使工程能夠?yàn)殡娏ζ髽I(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，推動(dòng)電力企業(yè)的穩(wěn)步運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)，管理控制對(duì)架空輸電線路的正常施工極為關(guān)鍵，施工單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)清該項(xiàng)工作的意義，根據(jù)工程建設(shè)的基本情形，提出可靠的施工管理方案，確保架空輸電線路施工可以處于動(dòng)態(tài)的質(zhì)量監(jiān)管下，達(dá)到滿意的施工質(zhì)量。

二、無(wú)人機(jī)在架空輸電線路上的運(yùn)用措施

（一）獲取信息

獲取信息過(guò)程中，主要使用各類傳感器裝置進(jìn)行信息獲取。傳感器能感應(yīng)到被測(cè)量數(shù)據(jù)，并能夠按照規(guī)定將其轉(zhuǎn)化為可用信號(hào)裝置或是器件，除了能夠?qū)Ρ粰z測(cè)物體的基本狀態(tài)信息進(jìn)行反映外，還能夠?qū)π畔?shí)際變化情況進(jìn)行反映，這就是傳感器固有的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)及靜態(tài)特點(diǎn)。對(duì)于一些狀態(tài)類信息來(lái)講，如電流、溫度、電壓等，其實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)具備一定的作用，對(duì)于狀態(tài)信息來(lái)講，如位置信息，因?yàn)槲恢冒惭b具備確定性，在實(shí)際使用中，變化情況能夠反映出的傾斜程度及擺動(dòng)程度更具備效意義。傳統(tǒng)傳感器主要包含氣體、電壓、電流、壓力、振動(dòng)、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向等傳感器，這部分傳感器一般都會(huì)被使用在固定環(huán)境中，很難被應(yīng)用在架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)中。近年來(lái)，智能傳感器及光纖傳感器更具備穩(wěn)定性及準(zhǔn)確定特點(diǎn)，智能傳感器及光纖傳感器本身體積比較小，自身重量較輕，不會(huì)被電磁影響，具備較強(qiáng)靈敏度，可靠性較強(qiáng)，比較適合應(yīng)用在架空輸電線路中的復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境中，這能夠?yàn)檩旊娋€路狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供有力工具[1]。

（二）巡檢

故障巡檢通常是當(dāng)輸電線路發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，無(wú)人機(jī)設(shè)備可在故障區(qū)域進(jìn)行全方位的故障巡檢，及時(shí)地將故障區(qū)域內(nèi)的故障情況以及故障范圍向工作人員進(jìn)行反饋，將輸電線路局部故障問(wèn)題所造成的損失和危害降至最低。當(dāng)工作人員接收到由無(wú)人機(jī)拍攝的線路圖像時(shí)，需對(duì)其進(jìn)故障類型進(jìn)行進(jìn)一步明確[3]。傳統(tǒng)圖像處理方式大多以人眼判斷為主，不僅效率低，工作量大，且很難準(zhǔn)確地處理一些相對(duì)復(fù)雜的線路故障情況。針對(duì)這種情況，工作人員可積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，如路桿塔檢測(cè)模型，其可以通過(guò)圖像獲取、聚類分析、特征匹配等方式自動(dòng)判斷出桿塔中潛在的故障問(wèn)題。由于輸電線路通常被設(shè)置在丘陵、高山等地區(qū)，且通常以高塔架設(shè)為主，符合鳥(niǎo)林筑巢要求，因而常常會(huì)受到鳥(niǎo)類的影響導(dǎo)致輸電線路頻繁出現(xiàn)故障且無(wú)法正常運(yùn)行。為了可以有效地解決鳥(niǎo)害問(wèn)題，工作人員可根據(jù)年鳥(niǎo)類物種的遷徙特性及筑巢習(xí)慣，利用無(wú)人機(jī)設(shè)備在筑巢前期對(duì)其進(jìn)行驅(qū)趕，對(duì)筑巢后期實(shí)施監(jiān)控巡檢，幫助工作人員更好地了解線路中不同區(qū)間的鳥(niǎo)害情況，并對(duì)其實(shí)施針對(duì)性地驅(qū)趕措施，以保障該區(qū)域段內(nèi)輸電線路的安全運(yùn)行[2]。

（三）無(wú)人機(jī)輸電線路巡檢應(yīng)用分析

無(wú)人機(jī)巡線的最簡(jiǎn)單方式是在無(wú)人機(jī)吊艙中安裝、固定小型攝像機(jī)與照相機(jī)。拍著輸電線路和絕緣設(shè)施過(guò)程中只需要一人操作進(jìn)行，拍攝結(jié)束后查看視頻。因?yàn)轱w行過(guò)程中存在著機(jī)身抖動(dòng)、對(duì)焦不準(zhǔn)等實(shí)際情況，雖然在識(shí)別桿塔倒塌與損壞、輸電線斷開(kāi)等諸多明顯現(xiàn)象方面基本不存在問(wèn)題，但是線路發(fā)熱、絕緣設(shè)備的內(nèi)部缺陷仍然是無(wú)人機(jī)巡線過(guò)程需要不斷完善和加強(qiáng)的重要方面。可見(jiàn)光相機(jī)通常在氣候條件較好的情況下使用；使用紅外熱成像儀檢測(cè)，應(yīng)該在太陽(yáng)升起前或者晚上太陽(yáng)下山后以及無(wú)雨陰天，這樣有利于進(jìn)行線路發(fā)熱點(diǎn)的辨別。飛機(jī)巡線的最佳線路是沿著導(dǎo)線在其側(cè)面向上方位飛行，為了不產(chǎn)生逆光，需要飛機(jī)與光線方向在導(dǎo)線的同一方向；鏡頭指向需要提前在地面進(jìn)行固定，保持水平面、軸線間有一定角度，并且保持不動(dòng)。如果需要調(diào)整，則通過(guò)調(diào)整飛行的線路來(lái)進(jìn)行。在飛機(jī)上面安裝陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)、一次性成像，然后進(jìn)行精細(xì)輸電分析[3]。

三、結(jié)束語(yǔ)

我們不可否認(rèn)的是，無(wú)人機(jī)巡檢已然成為輸電線路項(xiàng)目中巡檢作業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。雖然現(xiàn)階段人工巡檢已然占據(jù)一席之地，但筆者相信隨著無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)的不斷優(yōu)化和提升，其一定能夠逐漸代替人工巡檢為輸電線路的安全運(yùn)行做出更大的貢獻(xiàn)，為我國(guó)電力領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展添加助力，這也是每一位從事輸電線路巡檢作業(yè)工作人員的美好希冀。