無人機(jī)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

汪雄波 侯新文 朱凡 胡軍峰

1．國網(wǎng)湖北檢修公司荊門運(yùn)維分部 湖北荊門 448000

2．湖北省超能電力有限責(zé)任公司荊門分公司 湖北荊門 448000

3．國網(wǎng)湖北檢修公司宜昌運(yùn)維分部 湖北宜昌 443000

隨著電網(wǎng)企業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的安全問題也受到人們的重視。在用電需求不斷增加的今天，電網(wǎng)規(guī)模也在不斷發(fā)展，檢修工作量和難度也在不斷增加，這同時(shí)也提高了電網(wǎng)事故的發(fā)生，于是一種新型的輸電線路檢修設(shè)備無人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。它對(duì)降低事故率、減輕工作人員的工作量起著重要的作用[1]。

1 無人機(jī)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用

無人機(jī)采用無線遙控裝置和程控裝置來進(jìn)行控制。機(jī)上沒有人，也沒有駕駛艙。但它有自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置和程序控制裝置。無人機(jī)主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，但隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，它逐漸應(yīng)用于社會(huì)各界。它的用途也非常廣泛，比如一些監(jiān)測(cè)、搜救、測(cè)繪、搜索等。提高工作的高效性和準(zhǔn)確性[2]。

無人機(jī)在我國得到了廣泛的應(yīng)用。許多電力公司已經(jīng)開始將無人機(jī)應(yīng)用于地形相對(duì)復(fù)雜、條件相對(duì)特殊、成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、適應(yīng)性等輸電線路區(qū)段，不僅大大提高了檢測(cè)效率。在很大程度上解放了勞動(dòng)力，同時(shí)在一定程度上降低了公司的檢測(cè)成本[3]。

在無人機(jī)裝備的應(yīng)用過程中，造價(jià)較低。對(duì)故障較少的線路進(jìn)行巡線時(shí)，可讓一部分的工作人員對(duì)巡線設(shè)備進(jìn)行控制。當(dāng)無人機(jī)的成本足夠低時(shí)，為了保證傳輸性能的可靠性，就可以安排無人機(jī)設(shè)備對(duì)所有電網(wǎng)線路進(jìn)行定期檢查[4]。

操控人員可通過無線遙控器掌握無人機(jī)攝像頭的焦距，使目標(biāo)位置清楚，也可以通過無人機(jī)自帶的存儲(chǔ)功能，將檢查圖像儲(chǔ)存的計(jì)算機(jī)中。

在對(duì)電線路檢查過程中，無人機(jī)起著關(guān)鍵的作用。無人機(jī)有三種檢測(cè)方法：①用雷達(dá)檢測(cè)故障；②用視頻進(jìn)行檢測(cè)隱患；③用紅外檢測(cè)線路隱患。使用雷達(dá)探測(cè)可以一定程度上提高輸電線路的檢測(cè)精度，雷達(dá)測(cè)距裝置可以準(zhǔn)確測(cè)量輸電線路與周圍障礙物的距離，為輸電線路的維護(hù)和安裝提供數(shù)據(jù)參考。視覺攝像機(jī)通過無人機(jī)或地面天線傳輸照片或視頻，計(jì)算機(jī)通過通信模塊使用專用軟件進(jìn)行記錄和觀察。

2 無人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

在輸電線路檢查方面。無人機(jī)擁有非常廣闊的使用前景，合理高效的使用無人機(jī)可以在很大程度上彌補(bǔ)現(xiàn)有輸電線路巡檢系統(tǒng)的不足，使得巡檢成本大大降低。

（1）利用無人機(jī)進(jìn)行輸電線路巡檢，可以取代相對(duì)復(fù)雜的人工巡檢，還可以利用自身的航拍功能拍攝線路情況。提高了檢測(cè)效率。無人機(jī)對(duì)輸電線路的檢測(cè)主要以設(shè)備本身的程控為主，輔以無線遙控。在檢查之前。無人機(jī)則要依據(jù)具體的巡線設(shè)置不同的檢測(cè)路線，巡線應(yīng)設(shè)置為往返巡線，這就需要工作人員認(rèn)真細(xì)心來觀察巡線，提高檢驗(yàn)質(zhì)量。

（2）航拍以后將是無人機(jī)主要的發(fā)展方向，主要以先進(jìn)的科學(xué)作為依托，可以實(shí)現(xiàn)拍攝視頻圖片進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。另外，無人機(jī)在反映線路的同時(shí)，還需要反映線路的斷股、放電等不可見狀態(tài)，這則采用紅外攝像的策略加以進(jìn)行技術(shù)上的升級(jí)。

（3）無人機(jī)巡查將大大完善巡查系統(tǒng)，這是一個(gè)相對(duì)科學(xué)的巡查系統(tǒng)。主要用于事故率較低的地段，并安排少量人員控制。即可以有效地減少人工成本，又可以彌補(bǔ)線路故障統(tǒng)計(jì)中的誤差。隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。無人機(jī)的運(yùn)行成本也在不斷降低。當(dāng)其成本達(dá)到到一定程度時(shí)，便可以大規(guī)模應(yīng)用。

（4）隨著電網(wǎng)企業(yè)的不斷發(fā)展，無人機(jī)巡查任務(wù)將逐漸加重。這就要求無人機(jī)具有更長的使用時(shí)間。但是因?yàn)闊o人機(jī)本身的密度條件，電池的重量需要在一定范圍內(nèi)[5]。因此，首先要研究適合無人機(jī)本身高能密度電池材料，在保證電池容量基本不變的前提下提高電池容量；其次，提高無人機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高無人機(jī)的使用壽命，從而延長續(xù)航時(shí)間；研究發(fā)展無人機(jī)光伏系統(tǒng)，發(fā)展太陽能作為無人機(jī)的持續(xù)動(dòng)力，提高無人機(jī)的續(xù)航能力。

（5）因受技術(shù)力量等的限制，無人機(jī)硬件性能很難在短期能有很大的提升，因此無人機(jī)巡查更應(yīng)在軟件上來完善。無人機(jī)參與的巡邏任務(wù)及時(shí)圖像或視頻信號(hào)的記錄，通過人工觀察確定缺陷類型。其中，觀察員的經(jīng)驗(yàn)水平直接決定著檢驗(yàn)的質(zhì)量[6]。

（6）為了適應(yīng)輸電線路大而復(fù)雜的檢測(cè)工作，未來無人機(jī)應(yīng)更加注重耐久時(shí)間的發(fā)展，抗干擾能力更強(qiáng)，對(duì)山區(qū)地形的適應(yīng)性更強(qiáng)，控制距離更長，抗風(fēng)能力更強(qiáng)，拍攝性能更好，自身質(zhì)量輕等方向發(fā)展，以滿足輸電線路檢測(cè)的要求，提高輸電線路檢測(cè)的質(zhì)量和水平[5]。

3 結(jié)語

人工對(duì)輸電線路的檢查一直是一項(xiàng)相對(duì)勞動(dòng)密集、物質(zhì)性較強(qiáng)的工作。越來越多的工作量使許多檢驗(yàn)人員感到身心疲憊，從而導(dǎo)致檢驗(yàn)質(zhì)量的下降。無人機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用可以有效地改善，不僅使工作人員的工作量減輕，而且降低了企業(yè)的投入成本，減輕了巡查人員工作的強(qiáng)度，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。具有廣闊的應(yīng)用前景。