直升機(jī)航檢作業(yè)在線路狀態(tài)檢修中的應(yīng)用

吳昊嶼 張佩佼 郭呼和 張玉昆 朱 博

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司航檢中心，內(nèi)蒙古呼和浩特010080）

0 引言

高壓輸電線路沿線所經(jīng)過(guò)的地理地貌一般比較復(fù)雜，經(jīng)?？缭浇煌ú槐銋^(qū)域、通信盲區(qū)甚至無(wú)人區(qū)域，這對(duì)線路狀態(tài)的日常檢修和維護(hù)造成了一定影響。傳統(tǒng)線路狀態(tài)檢修通常是采用人工方式進(jìn)行，但受到多種條件因素的限制，例如在對(duì)山區(qū)線路狀態(tài)檢修時(shí)，輸電鐵塔通常建立在山頂，檢修人員攀爬十分困難。

近幾年直升機(jī)航檢作業(yè)與輸電線路狀態(tài)檢修相結(jié)合的模式得到廣泛應(yīng)用，通過(guò)直升機(jī)巡檢可以發(fā)現(xiàn)大量地面巡視難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，為后期輸電線路狀態(tài)檢修提供詳實(shí)的信息，進(jìn)一步提升設(shè)備運(yùn)維管理水平。

1 研究背景

內(nèi)蒙古電網(wǎng)對(duì)220 kV及以上重要輸電線路、巡視困難地域開(kāi)展了直升機(jī)巡檢工作，對(duì)絕緣子、復(fù)合絕緣子芯棒、引流板、地線金具異常發(fā)熱，絕緣子自爆，金具松動(dòng)、銹蝕，螺栓、鎖緊銷(xiāo)缺失，均壓環(huán)安裝不正，導(dǎo)地線斷股、散股，懸掛異物，塔材銹蝕，基礎(chǔ)破損等缺陷進(jìn)行了檢查，以減輕運(yùn)行維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，提高巡檢效率。

其中，在2017年共檢修500 kV輸電線路停電線路25條，在13條線路停電檢修前完成直升機(jī)巡檢作業(yè)，占500 kV停電檢修線路總量的52%，發(fā)現(xiàn)一般缺陷180條線路，嚴(yán)重及以上缺陷69項(xiàng)；

在2018年共檢修500 kV輸電線路停電線路27條，在15條線路停電檢修前完成直升機(jī)巡檢作業(yè)，占500 kV停電檢修線路總量的56%，發(fā)現(xiàn)一般缺陷231項(xiàng)，嚴(yán)重及以上缺陷54項(xiàng)；

在2019年共檢修200 kV及以上輸電線路停電線路59條，在21條線路停電檢修前完成直升機(jī)巡檢作業(yè)，占200 kV及以上停電檢修線路總量的36%，發(fā)現(xiàn)一般缺陷571項(xiàng)，嚴(yán)重及以上缺陷219項(xiàng)。

2 直升機(jī)航檢作業(yè)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用

輸電線路是傳輸電能的主要介質(zhì)，為了有效保證輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，在對(duì)其線路狀態(tài)檢修過(guò)程中應(yīng)用直升機(jī)航檢作業(yè)形式可有效提高巡檢效率。但直升機(jī)航檢作業(yè)的成本較高，對(duì)安全性也提出了較高要求，因此，必須采取一系列措施確保巡檢的安全性和高效性。具體措施如下：

2.1 合理制定直升機(jī)航檢作業(yè)方案

結(jié)合直升機(jī)航檢作業(yè)的特點(diǎn)，在線路狀態(tài)檢修前，首先應(yīng)當(dāng)合理制定該條輸電線路狀態(tài)檢修的作業(yè)方案，對(duì)檢修過(guò)程中涉及的輸電線路應(yīng)當(dāng)根據(jù)供電單位所提供的狀態(tài)檢修時(shí)間，合理安排航檢作業(yè)任務(wù)，從而力保在有限時(shí)間節(jié)點(diǎn)前完成全部直升機(jī)巡檢工作。直升機(jī)航檢作業(yè)可由4人完成，分別為直升機(jī)機(jī)長(zhǎng)、副駕駛、可見(jiàn)光巡視航檢員及紅外熱像檢測(cè)航檢員。直升機(jī)航檢作業(yè)需要用到的設(shè)備主要有可見(jiàn)光錄像機(jī)、紅外成像儀、存儲(chǔ)硬盤(pán)等。

在航檢作業(yè)過(guò)程中，直升機(jī)與各個(gè)輸電線路鐵塔之間的最佳巡視位置：直升機(jī)距離高壓輸電線路在垂直方向上的高度應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地形、輸電線路電壓等級(jí)來(lái)確定，但不宜低于15 m的安全距離，與導(dǎo)線之間水平方向距離為15～30 m。直升機(jī)飛行高度、距離以及角度均取決于實(shí)際航檢作業(yè)時(shí)攝像設(shè)備拍攝到的畫(huà)面是否包括全部導(dǎo)線及金具，并在畫(huà)面當(dāng)中不能出現(xiàn)兩者相互重疊的現(xiàn)象。圖1為直升機(jī)航檢作業(yè)最佳巡視位置。

圖1 直升機(jī)行檢作業(yè)最佳巡視位置

直升機(jī)在飛行過(guò)程中應(yīng)當(dāng)時(shí)刻保持平穩(wěn)狀態(tài)，適合以20～40 km/h的速度勻速飛行。當(dāng)檢修地區(qū)的山勢(shì)較為平緩時(shí)，直升機(jī)航檢作業(yè)不會(huì)受到影響。當(dāng)遇到大風(fēng)天氣時(shí)，直升機(jī)在航檢線路上的飛行速度不宜太低。為了避免直升機(jī)受到風(fēng)吹造成與導(dǎo)線之間安全距離縮短的情況出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)盡可能縮短直升機(jī)的懸停時(shí)間，加快航檢作業(yè)速度。同時(shí)，安裝的紅外成像設(shè)備在春季和秋季效果更加明顯，且早、晚時(shí)間段效果好于中午。

在飛行過(guò)程中，若出現(xiàn)駕駛員視野失去航檢線路問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)立刻抬高直升機(jī)的飛行高度，待找出明確的航檢線路時(shí)重新返回到檢修位置完成后續(xù)工作任務(wù)。

2.2 注重線路可靠性評(píng)價(jià)

直升機(jī)航檢作業(yè)與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，更需要注重線路的可靠性評(píng)價(jià)，在充分掌握線路可靠與否的基礎(chǔ)上，才能制定有針對(duì)性的路線狀態(tài)檢修方案。因此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合直升機(jī)航檢作業(yè)時(shí)獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對(duì)不同運(yùn)行階段的線路可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

同時(shí)，為了保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)施對(duì)線路可靠性評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)當(dāng)更加注重以下兩方面的問(wèn)題：

首先，確定評(píng)價(jià)方法。對(duì)于線路狀態(tài)的評(píng)價(jià)復(fù)雜程度相對(duì)較高，且影響評(píng)價(jià)結(jié)果的因素較多，因此為了保證評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際線路狀態(tài)更加接近，需要對(duì)直升機(jī)航檢作業(yè)獲取到的線路及電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行深入分析，并根據(jù)可能產(chǎn)生的影響因素，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果選定范圍，結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)理論進(jìn)行評(píng)價(jià)。

其次，正確認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)結(jié)果。當(dāng)受到較多因素的影響時(shí)，評(píng)價(jià)結(jié)果可能與實(shí)際線路可靠性存在一定的誤差，若不及時(shí)糾正會(huì)造成檢修效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期，甚至?xí)斐蓹z修人員的人身安全受到威脅。

對(duì)此，直升機(jī)航檢作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)并對(duì)待評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)存在較大隱患的區(qū)域加大檢查力度，并將其作為后續(xù)開(kāi)展檢修工作的重要參考依據(jù)。

同時(shí)，在直升機(jī)航檢作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)存在最大安全隱患的線路段優(yōu)先安排巡檢工作，并對(duì)其進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，在充分掌握輸電線路運(yùn)行可靠性的基礎(chǔ)上，順利開(kāi)展后續(xù)的線路狀態(tài)檢修工作，并為其提供安全保障。

2.3 建立線路狀態(tài)信息庫(kù)

根據(jù)直升機(jī)航檢作業(yè)方案及巡檢順序完成巡視任務(wù)后，應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間對(duì)檢修出的缺陷線路進(jìn)行整理，并將具體缺陷定級(jí)和命名，形成圖文并茂的數(shù)據(jù)資料，將其轉(zhuǎn)交到巡檢線路所屬的供電企業(yè)中，為供電企業(yè)帶電作業(yè)檢修提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步提高直升機(jī)航檢作業(yè)與線路狀態(tài)檢修之間的契合度。根據(jù)直升機(jī)航檢作業(yè)中產(chǎn)生的諸多信息和數(shù)據(jù)，可通過(guò)建立輸電線路狀態(tài)信息庫(kù)的方式，提高線路狀態(tài)信息的采集及分析效率。

根據(jù)線路狀態(tài)檢修的實(shí)際工作特點(diǎn)，結(jié)合線路生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，相關(guān)人員對(duì)直升機(jī)航檢作業(yè)獲取到的相關(guān)狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，解決不同類(lèi)型信息之間的共享問(wèn)題，以方便后續(xù)狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的檢索，并使檢修人員可以及時(shí)通過(guò)信息庫(kù)掌握線路的具體運(yùn)行狀態(tài)，完成對(duì)信息庫(kù)的建立后，還應(yīng)當(dāng)對(duì)信息庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行不斷完善。根據(jù)各個(gè)轄區(qū)線路的運(yùn)行情況，明確數(shù)據(jù)和信息的完善計(jì)劃及目標(biāo)，并保證信息庫(kù)中的信息覆蓋整個(gè)轄區(qū)范圍內(nèi)的所有線路。

線路狀態(tài)信息庫(kù)在日常運(yùn)行過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)配備完善的信息庫(kù)管理機(jī)制，充分挖掘信息庫(kù)中的利用價(jià)值，并為線路狀態(tài)檢修工作的后續(xù)開(kāi)展提供良好的數(shù)據(jù)依據(jù)，并定期更新信息庫(kù)中的數(shù)據(jù)，保證信息庫(kù)中存儲(chǔ)的內(nèi)容與實(shí)際直升機(jī)航檢作業(yè)獲取到的數(shù)據(jù)一致。另外，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)員工的信息化思維建設(shè)力度，讓檢修人員明確信息庫(kù)的應(yīng)用及維護(hù)要求，以此保證通過(guò)直升機(jī)航檢作業(yè)整理的信息庫(kù)能夠更加安全、全面。

3 結(jié)語(yǔ)

在線路狀態(tài)檢修中應(yīng)用直升機(jī)航檢作業(yè)，可以有效提高檢修部門(mén)的工作效率，并降低檢修人員的工作強(qiáng)度，是未來(lái)電網(wǎng)運(yùn)行檢修的主要發(fā)展方向。直升機(jī)航檢作業(yè)具備更加明顯的作業(yè)優(yōu)勢(shì)，可為輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，可以有效提高設(shè)備缺陷檢出率，為線路狀態(tài)檢修提供完整的缺陷信息，避免線路重復(fù)停電，大大提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性。