無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用

陳熙 吳奎 胡磊 劉根寶

摘要：為了更好地保證無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用效果，本文分別從提升電網(wǎng)安全運(yùn)行的安全性、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的精益化管控以及規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)方面入手，對(duì)無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值展開(kāi)分析。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用策略提出具體建議，希望可以為輸電線路智能運(yùn)檢工作的順利開(kāi)展提供參考。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用，有效提升了運(yùn)檢效率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)此，可以確定無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用效果顯著，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢技術(shù);輸電線路;智能運(yùn)檢;精益化管控

0 引言

現(xiàn)有輸電線路無(wú)人機(jī)巡檢主要依靠人工操控行，對(duì)操控水平要求高，同時(shí)容易受到天氣環(huán)境的影響。加上部署固定機(jī)巢的成本高，翻蓋范圍小，因此難以滿足線路運(yùn)維需求。急需一種高機(jī)動(dòng)性智能化的移動(dòng)巡檢手段。而無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)是集成指揮、管控、監(jiān)管、數(shù)據(jù)智能分析處理為一體的無(wú)人機(jī)移動(dòng)作業(yè)指揮車(chē)。將其應(yīng)用于輸電線路智能運(yùn)檢中，可以有效提升運(yùn)檢效率。

1 無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)背景

無(wú)人機(jī)是無(wú)人駕駛飛機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)（Unmanned Aerial Vehicle），是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置的不載人飛機(jī)。從某種角度來(lái)看，無(wú)人機(jī)可以在無(wú)人駕駛的條件下完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，同時(shí)與成像設(shè)備等部件結(jié)合能夠拓展應(yīng)用場(chǎng)景，被看作是“空中機(jī)器人”。作為無(wú)人機(jī)“家族”中的重要一員——電力巡檢無(wú)人機(jī)，在執(zhí)行電力巡檢工作時(shí)，有三步工作流程，無(wú)人機(jī)的主要功能是替代工作人員完成臟累差的信息采集工作——替代工作人員到“需要的地方”（預(yù)先設(shè)定好的GPS坐標(biāo)點(diǎn)）去采集“需要的信息”（如故障點(diǎn)），無(wú)人機(jī)可以圍繞目標(biāo)進(jìn)行360度零死角全方位拍攝，快速、準(zhǔn)確地傳達(dá)給地面工作人員，供他們作分析、判斷、制定解決方案，減少工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高電力巡檢工作效率和安全性。

在電力巡檢領(lǐng)域，人力巡檢、載人直升機(jī)巡檢、無(wú)人機(jī)巡檢在某種程度上互為替代品。無(wú)人機(jī)電力巡檢方式可以較好地突破人力巡檢及載人直升機(jī)巡檢的局限——與人力巡檢和載人直升機(jī)巡檢相比，無(wú)人機(jī)巡檢有著機(jī)動(dòng)靈活、安全性高、成本低、環(huán)境要求低、便于攜帶和運(yùn)輸?shù)泉?dú)特優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的成熟，無(wú)人機(jī)將成為輸電網(wǎng)巡線更為有效的工具，無(wú)人機(jī)合理配置資源、提高電力巡檢總效率的優(yōu)勢(shì)將不斷顯現(xiàn)，人力巡檢和載人直升機(jī)巡檢對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢的替代作用將變得越來(lái)越小。

電力巡檢無(wú)人機(jī)的傳統(tǒng)操控方式是依靠無(wú)人機(jī)飛手到指定位置采集數(shù)據(jù)，回到數(shù)據(jù)處理中心后上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，工作效率低下，人員安全性差，作業(yè)難度高，而且極易受到地域和信號(hào)傳輸距離的限制，尤其是在偏遠(yuǎn)山區(qū)，上述情況越發(fā)明顯。無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)為一款完整系統(tǒng)的全天候不限地域限制的移動(dòng)作業(yè)車(chē)輛，突破了無(wú)人機(jī)人為操作失誤和飛手人才儲(chǔ)備的限制，統(tǒng)一采用智能和規(guī)范化的全智能自主作業(yè)形式，高效、安全、智能的完成數(shù)據(jù)采集、智能分析處理、報(bào)告結(jié)果的流程化管理方式，即使偏遠(yuǎn)山區(qū)，一輛無(wú)人機(jī)移動(dòng)指揮車(chē)就可成為移動(dòng)的數(shù)據(jù)處理中心。

2 無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值

在無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用不斷深入的背景下，國(guó)網(wǎng)安徽電力-池州公司已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用。綜合分析來(lái)看，無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，提升電網(wǎng)安全運(yùn)行的安全性。無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的應(yīng)用，使線路運(yùn)維變得便捷高效，借助車(chē)內(nèi)可視化控制系統(tǒng)可對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢過(guò)程可視化全程監(jiān)控，巡視數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)處理，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)線路隱患，并能自動(dòng)推送缺陷工單，讓檢修人員第一時(shí)間獲取缺陷信息。同時(shí)，無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的應(yīng)用可有效解決細(xì)信息，面對(duì)突發(fā)事件做到及時(shí)響應(yīng)。

第二，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的精益化管控。無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)由移動(dòng)飛巡專(zhuān)用作業(yè)車(chē)及配套車(chē)載智能組件、高精度自主飛巡無(wú)人機(jī) 、智慧巡檢機(jī)群云控制平臺(tái)和輸電線路智能運(yùn)檢管控平臺(tái)等系列產(chǎn)品構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)在精準(zhǔn)時(shí)空下任意管轄線路段的自主化長(zhǎng)距離飛巡 、數(shù)據(jù)智能分析處理和電網(wǎng)資源及設(shè)備全生命周期管理，覆蓋了架空輸電線路智能運(yùn)檢全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備精益化管控水平質(zhì)的飛躍。此外，車(chē)內(nèi)配套高精度長(zhǎng)航時(shí)自主巡視無(wú)人機(jī)，大大提高了巡視效率。車(chē)內(nèi)搭載的基于高精度RTK輔助引導(dǎo)的無(wú)人機(jī)升降平臺(tái)可引導(dǎo)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精準(zhǔn)降落，完成移動(dòng)接力作業(yè)，大大節(jié)約了建設(shè)成本。

第三，規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。車(chē)內(nèi)安全舒適的作業(yè)環(huán)境，規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。車(chē)內(nèi)高性能數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行本地化數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)線路隱患。通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)與指揮中心運(yùn)檢管控平臺(tái)信息互聯(lián)互通，車(chē)內(nèi)配備儲(chǔ)能電池與車(chē)載充電設(shè)備，保證長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)用電。無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的應(yīng)用，在很大程度上使得運(yùn)維效率以及巡視質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升，不僅有效節(jié)約了大量人力成本的投入，在保障輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行方面起到直觀重要的作用。無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)應(yīng)用計(jì)劃的實(shí)施，為輸電線路重大事故的控制提供了新的思路，在避免企業(yè)遭受較大經(jīng)濟(jì)損失的基礎(chǔ)上，促進(jìn)公司整體形象的提升，保證社會(huì)滿意度。

3 無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用策略

3.1? 結(jié)合實(shí)際制定科學(xué)的應(yīng)用實(shí)施

為了保證無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)在輸電線路智能運(yùn)檢中的應(yīng)用有效性，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際制定科學(xué)的應(yīng)用策略。比如：應(yīng)用計(jì)劃展開(kāi)之前，要求深入一線運(yùn)維班組調(diào)研實(shí)際需求，論證無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)的功能和實(shí)用性，在此基礎(chǔ)上完成想要的概要設(shè)計(jì)工作，落實(shí)詳細(xì)設(shè)計(jì)和方案審評(píng);完成移動(dòng)作業(yè)車(chē)的硬件配置組裝和安全測(cè)試;完成無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、通訊連調(diào);軟硬件聯(lián)調(diào)投入測(cè)試，進(jìn)行后續(xù)的穩(wěn)定和功能完善工作;明確無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)應(yīng)用情況，落實(shí)驗(yàn)收。除此之外，根據(jù)無(wú)人機(jī)移動(dòng)巡檢平臺(tái)應(yīng)用要求，規(guī)范相關(guān)技術(shù)人員的巡檢操作，優(yōu)化班組架構(gòu)。通過(guò)合理變革班組架構(gòu)，可以使專(zhuān)業(yè)分工更加明確，職責(zé)變得更加清晰，同時(shí)有利于推動(dòng)綜合檢修、項(xiàng)目全過(guò)程管理、通道維權(quán)的專(zhuān)業(yè)化與系統(tǒng)化發(fā)展。在提升巡檢作質(zhì)量、消除缺陷和保證操作及時(shí)性等方面，均發(fā)揮出重要的現(xiàn)實(shí)作用。如圖1所示，為無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)架構(gòu)。實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)端和各個(gè)地面站的實(shí)施連接和通訊，實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)的運(yùn)行情況，包括系統(tǒng)的通電和斷電情況、飛行情況。