無人機(jī)在架空輸電線路上的應(yīng)用研究

宋宏圖

摘要：架空輸電線路，指的是架設(shè)在地面上，通過絕緣子與空氣絕緣的電力線路，組成部分包括：導(dǎo)線、架空地線、絕緣子串、桿塔以及接地裝置等。而對(duì)于無人機(jī)來說，則為“無人駕駛飛機(jī)”的簡稱，為通過無線電遙控設(shè)備及自備程序，對(duì)裝置操作進(jìn)行控制的不載人飛機(jī)，或者通過車載計(jì)算機(jī)完全地或間歇地自主操作，具有應(yīng)用方便、時(shí)效性強(qiáng)等顯著應(yīng)用優(yōu)勢?？紤]到架空輸電線路作業(yè)的特殊性及有效性，可以合理科學(xué)地應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)。因此，本文重點(diǎn)圍繞無人機(jī)在架空輸電線路上的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，以期提高架空輸電線路作業(yè)的效率、質(zhì)量及安全性。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);架空輸電線路;具體應(yīng)用;安全性

近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的背景下，我國電力工程事業(yè)發(fā)展迅速。而架空輸電線路作為電力工程非常重要的一項(xiàng)工作，并必要采取現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)方法，提高此項(xiàng)工作的效率、質(zhì)量及安全性。與此同時(shí)，由于架空輸電線路工作存在一定的特殊性，尤其是在線路巡檢、異物清除、放線等工作環(huán)節(jié)，存在一定的困難程度[1]。所以，可以利用無人機(jī)應(yīng)用方便、作業(yè)安全性高、適宜航拍及測繪等特點(diǎn)優(yōu)勢，合理科學(xué)地應(yīng)用到架空輸電線路工作當(dāng)中?？傊瑥募芸蛰旊娋€路工作效益全面提升角度考慮，本文圍繞“無人機(jī)在架空輸電線路上的應(yīng)用”進(jìn)行分析研究具備一定的價(jià)值意義。

1.無人機(jī)在架空輸電線路巡檢作業(yè)中的應(yīng)用分析

巡檢是架空輸電線路的關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，尤其該作業(yè)環(huán)節(jié)存在一定的特殊性，采取傳統(tǒng)的人工巡檢方式工作難度大。因此，可以利用無人機(jī)進(jìn)行巡檢，從而解決人工巡檢不足的問題。總結(jié)起來，無人機(jī)在架空輸電線路巡檢作業(yè)中的具體應(yīng)用要點(diǎn)如下：

1.1在線路運(yùn)行巡檢的應(yīng)用

在架空輸電線路運(yùn)行巡檢工作中，可利用到無人機(jī)。比如，通過無人機(jī)的應(yīng)用，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域線路的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析判斷;針對(duì)采礦塌陷區(qū)域，通過無人機(jī)巡檢線路運(yùn)行情況的查看，比較各時(shí)間段巡查攝片情況，判斷桿塔附近有無地基下沉等風(fēng)險(xiǎn)狀況存在。與此同時(shí)，可以通過無人機(jī)，對(duì)線路重要交叉跨越區(qū)段運(yùn)行狀況進(jìn)行查看，判斷有無障礙物存在，保證該段運(yùn)行的安全性。并且，還可以通過無人機(jī)的應(yīng)用，對(duì)樹障對(duì)線路導(dǎo)線垂直距離、邊線距離的影響進(jìn)行判斷，進(jìn)而保證線路運(yùn)行的安全性。此外，無人機(jī)還有自主飛行功能，可以提前規(guī)劃飛行路線，可以多角度、廣范圍地收集架空輸電線路巡檢所需信息，對(duì)線路的具體運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷，使線路巡檢的效率及質(zhì)量得到全面提高[2]。

值得注意的是，考慮到無人機(jī)在架空輸電線路巡檢中價(jià)值效果得到有效體現(xiàn)，有必要重視無人機(jī)綜合巡檢平臺(tái)的構(gòu)建，進(jìn)一步合理選擇無人機(jī)類型，例如：選用電動(dòng)多旋翼無人機(jī)，該無人機(jī)型號(hào)具備三軸增穩(wěn)平臺(tái)，可以確保無人機(jī)基于低空巡檢作業(yè)過程中，拍攝清晰、直觀的視頻影像;同時(shí)，通過插拔式連接方式，使該無人機(jī)的安裝及操作的便捷性有效體現(xiàn)。

1.2在銷釘級(jí)缺陷查找的應(yīng)用

針對(duì)輸電線路桿塔的銷釘級(jí)缺陷問題，可利用無人機(jī)進(jìn)行查找，這也使得巡檢查找微小缺陷能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。需注意的是，在微小缺陷查找過程中，有必要拉近無人機(jī)與桿塔、導(dǎo)地線之間的距離，同時(shí)對(duì)于無人機(jī)操作工作人員來說需具備熟練的操作技能，將操作距離把控好，避免操作失誤或故障問題的發(fā)生。例如：基于輸電線路桿塔金具的銷釘級(jí)缺陷查找過程中，操作人員需進(jìn)行機(jī)載變焦攝像頭操作，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位及聚焦?？傮w而言，在銷釘級(jí)缺陷查找過程中，需按照規(guī)范流程嚴(yán)謹(jǐn)操作無人機(jī)，使無人機(jī)和導(dǎo)地線、桿塔發(fā)生碰撞的問題得到有效避免，進(jìn)而保證巡檢工作的安全性[3]。

1.3在故障巡檢中的應(yīng)用

在架空輸電線路故障巡檢工作中，無人機(jī)能夠發(fā)揮重要價(jià)值作用。一方面，針對(duì)一些惡劣天氣環(huán)境，比如桿塔濕滑及積雪覆冰天氣，如果采取人工巡檢方式，則存在很大的危險(xiǎn)性。但是，無人機(jī)的應(yīng)用，則能夠在巡檢過程中克服惡劣天氣環(huán)境問題，提高巡檢工作質(zhì)量及安全性。另一方面，如果架空輸電線路的故障放電點(diǎn)處在導(dǎo)線檔距中央，或故障放電點(diǎn)處在不易拍攝的位置，則可以利用無人機(jī)航攝技術(shù)，使巡檢的時(shí)間縮短，并準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)位置及具體故障問題，為故障的進(jìn)一步解決提供有效支持[4]。

2.無人機(jī)在架空輸電線路異物清除及放線作業(yè)中的應(yīng)用分析

除上述提到的線路巡檢以外，異物清除及放線作業(yè)也是架空輸電線路的主要工作環(huán)節(jié)。而無人機(jī)在這些方面的具體應(yīng)用要點(diǎn)如下：

2.1在異物清除的應(yīng)用

在架空輸電線路當(dāng)中，存在一些異物，比如橫幅、風(fēng)箏以及大棚薄膜漂浮物等等，這些懸掛異物需及時(shí)清除，從而保證架空輸電線路運(yùn)行的質(zhì)量及安全性。而常規(guī)的處理方法則為，基于帶電條件下，通過絕緣操縱桿等相關(guān)工具進(jìn)行清除;或者針對(duì)導(dǎo)線檔中央的懸掛異物，因與桿塔之間的距離比較遠(yuǎn)，所以需在停電的基礎(chǔ)上，利用飛車的方式將異物取下。需注意的是，這兩種處理方法存在很大的危險(xiǎn)程度，且需損耗大量的人力資源。為了提高異物清除的效率及安全性，可利用噴火無人機(jī)，使架空輸電線路中塔桿、導(dǎo)線、地線等位置懸掛的異物有效清除，且能夠避免發(fā)生觸電的風(fēng)險(xiǎn)。此外，值得注意的是，利用噴火無人機(jī)進(jìn)行異物清除過程中，也有必要配備滅火器等消防設(shè)備，特別是在山林區(qū)域作業(yè)，防火工作必須落實(shí)到位，以此保證此項(xiàng)工作的安全性[5]。

2.2在放線作業(yè)的應(yīng)用

在架空輸電線路放線工作過程中，通常會(huì)采取非張力放線及普通張力放線方法，這兩種放線方法在經(jīng)濟(jì)性上不高，且需消耗大量的人力資源。因此，可利用無人機(jī)進(jìn)行張力放線工作，使架空輸電線路的導(dǎo)地線放線作業(yè)高效、快速進(jìn)行，并縮短工時(shí)，降低導(dǎo)地線卡及掛住等安全風(fēng)險(xiǎn)，使導(dǎo)地線磨損及臟污得到有效防控。此外，通過無人機(jī)進(jìn)行張力放線作業(yè)，還能夠預(yù)防控制發(fā)生景觀田地時(shí)涉及的青苗賠償?shù)冉?jīng)濟(jì)糾紛問題，使放線作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性得到有效保障。因此，在架空輸電線路放線作業(yè)中，無人機(jī)技術(shù)值得借鑒及應(yīng)用。

3.結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)在架空輸電線路中的應(yīng)用價(jià)值頗高，可將無人機(jī)合理科學(xué)地應(yīng)用到線路巡檢、異物清除及放線作業(yè)當(dāng)中，使架空輸電線路工作效率、質(zhì)量及安全性得到有效提升。此外，值得注意的是，有必要結(jié)合實(shí)際工作需求，構(gòu)建無人機(jī)綜合巡檢平臺(tái)，并合理選用無人機(jī)巡檢搭載設(shè)備，嚴(yán)格按照操作規(guī)范流程使用無人機(jī)，保證無人機(jī)使用效率提升，進(jìn)一步促進(jìn)架空輸電線路整體工作效益的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]李凱，徐梅根，湯國鋒，袁煒.架空輸電線路無人機(jī)遠(yuǎn)程自主巡檢關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用[J].江西電力，2020，44（04）：37-40.

[2]徐浩，吳煒，陳浩，王子康.無人機(jī)在輸電線路巡檢中的多種應(yīng)用[J].電子測試，2020（10）：117-118+27.

[3]許勇.無人機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)的應(yīng)用分析[J].石化技術(shù)，2020，27（03）：137+139.

[4]萬卷益，李寧，楊毅東，王校鵬.無人機(jī)技術(shù)在輸電線路巡檢工作中的應(yīng)用及展望[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（02）：269-270.

[5]董凱.無人機(jī)巡檢技術(shù)在輸電線路運(yùn)維中的應(yīng)用研究[J].電力設(shè)備管理，2020（05）：142-144.