配電線路無人機巡檢的應(yīng)用技術(shù)分析

陳文芬 徐冰

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在無人機技術(shù)在這一背景之下被廣泛地應(yīng)用在了配電線路的巡檢過程當(dāng)中，從而使其實現(xiàn)了線路本體巡檢、隔離刀閘巡檢、配電箱、電纜線路巡檢等功能。極大地提升了巡檢效率，降低了巡檢成本。本文主要針對配電線路無人機巡檢的應(yīng)用技術(shù)進行了深入的探討和詳細的分析，同時還就未來配電線路無人機巡檢的發(fā)展趨勢進行了展望，希望通過本文能夠為同行業(yè)工作者提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：無人機;配電線路;巡檢應(yīng)用;技術(shù)

1、配電線路無人機巡檢技術(shù)

電網(wǎng)分布具有廣泛和設(shè)置復(fù)雜的特點，因此為電力系統(tǒng)在進行運維管理過程當(dāng)中增加了一定的難度。配電線路維護和檢修工作是電力系統(tǒng)運維管理工作中的基礎(chǔ)內(nèi)容。傳統(tǒng)形式下的電力系統(tǒng)巡檢工作具有成本高、效率低的缺陷。隨著新興技術(shù)的發(fā)展，采用現(xiàn)代無人機技術(shù)開展電力系統(tǒng)運維巡檢工作能夠與人工巡檢相結(jié)合，極大地增強了巡檢的效率和質(zhì)量。在這一背景之下，配電線路巡檢工作也越來越趨于人工智能化。在無人機技術(shù)的支持之下，配電線路的巡檢工作在較大程度上能夠克服巡檢區(qū)域跨度大、巡檢區(qū)域地形復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣等諸多問題。無人機系統(tǒng)分別由空中飛行平臺和地面控制站兩大部分共同構(gòu)成，下圖1為無人機巡檢系統(tǒng)的構(gòu)成圖。

2、配電線路無人機巡檢的主要內(nèi)容

與人工巡檢相比較而言，配電線路無人機的巡檢工作其應(yīng)用范圍更廣。巡檢的項目也更加繁多。目前，配電線路無人機巡檢的項目內(nèi)容主要包括了線路本體、避雷器、柱上開關(guān)、電纜線路的隕落和電力保護區(qū)范圍內(nèi)的樹障情況等方面。面對不同的巡檢對象，同時還對應(yīng)著更加具體的巡檢項目。例如電網(wǎng)架空線路巡檢中的絕緣子巡檢又對應(yīng)傘裙破損程度、污穢程度、有無放電痕跡等相關(guān)內(nèi)容。由此可見，配電線路無人機巡檢項目紛繁復(fù)雜，事無巨細。

3、配電線路無人機巡檢的具體應(yīng)用

3.1本體巡檢的精細化應(yīng)用

和無人機巡檢相比較而言，傳統(tǒng)的人工巡檢在其實際操作過程當(dāng)中較難實現(xiàn)對于配電線路細節(jié)問題的質(zhì)量把控工作。因此，人工巡檢具有一定的局限性。通過借助無人機巡檢能夠?qū)⑴潆娋€路精細化的操作真正的落到實處。通過借助多旋翼無人機可以在人工操作的前提之下，完成塔桿精細部位的高清拍照工作。而在高清圖片分析方面則有著一定的缺陷和不足。通過借助高清攝像功能能夠針對桿塔、 絕緣子、架空導(dǎo)線等部位的缺陷一目了然。

3.2通道巡檢工作快速無遺漏

通過借助無人機進行巡檢能夠有效地提升通道巡檢的巡檢效率，并且得到巡檢無遺漏的效果。通過借助多旋翼無人機在配電線路塔桿上方10米處進行飛行記錄，從而針對配電線路全線進行巡檢能夠準(zhǔn)確的反饋通道中的運行狀況。其相關(guān)的運維工作人員能夠借助歷史的數(shù)據(jù)查看廊道情況，從而在此基礎(chǔ)之上做好停電檢修前的勘察工作。無人機通道檢查能夠在檢查的過程當(dāng)中重點排查違建物、大棚漂浮物、易燃易爆物，實現(xiàn)范圍廣、速度快、無遺漏的巡檢效果。安裝了激光雷達的無人機能夠借助三維建模功能針對導(dǎo)線、樹木、建筑物距離進行自動化的測量，從而通過線路和通道的三維點云數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)預(yù)警提示功能。和傳統(tǒng)的照片判讀相比較而言，走廊三維建模能夠更加便捷且高速地獲取可視化線路走廊圖，所呈現(xiàn)的照片也更加直觀。便于相關(guān)工作人員的判讀。

3.3具有明顯的設(shè)備測溫優(yōu)勢

配電線路無人機在設(shè)備測溫方面具有較高的應(yīng)用優(yōu)勢。具有紅外成像功能的無人機能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣子、配電變壓器的近距離測溫工作，還能夠精準(zhǔn)地識別套管和高低壓側(cè)接線柱等位置溫度過高的缺陷，及時地發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線靠近連接件側(cè)部位置溫度過高的問題。除此之外，在這段時間內(nèi)能較早地預(yù)警復(fù)合絕緣子基于芯棒受損引發(fā)的過熱風(fēng)險。人工巡檢則很難識別這一問題。

3.4無干擾精準(zhǔn)識別故障

在員工巡視故障的過程當(dāng)中，通常情況下相關(guān)工作人員針對巡檢內(nèi)容的判斷主要是基于主觀判斷。在進行人力巡視時，主要是通過向上仰看的方式從而查找出相關(guān)問題。針對瓷瓶、設(shè)備局部放電以及多放電點位等問題很難單方面的憑借眼睛觀察查找出故障點。然而如果想用人工巡視的方式識別這類故障，就必須要在顯示的過程當(dāng)中停電燈桿檢查。這種方式在其具體的應(yīng)用過程當(dāng)中一方面增加了人力、物力、財力的投入較大，另外一方面也極大地增加了作業(yè)的風(fēng)險問題，并且還會導(dǎo)致間歇性的停電干擾問題。通過采用無人機進行巡檢能夠從多個角度進行拍攝，并且所拍攝的巡檢照片質(zhì)量高清，可以為相關(guān)工作人員提供真實有效且價值較高的參考。在巡檢過程當(dāng)中還可以及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備頂部、設(shè)備中部的放電點，從而快速地找到相關(guān)缺陷，幫助巡檢人員提前做好前期的停電安排和材料準(zhǔn)備工作。通過借助無人機巡檢能夠針對配電線路塔桿的運行故障問題作出快速的響應(yīng)和精準(zhǔn)的判斷，在最短時間內(nèi)識別懸掛的異物?？梢栽诘谝粫r間中判斷是否有絕緣子破損自曝的故障情況。具有紅外儀的無人機可以在工作的過程當(dāng)中重點關(guān)注周圍表面溫度發(fā)熱異常點。并且借助光譜圖像分析功能檢查線路是否存在故障問題。搭載著探測和成像儀的無人機能夠在第一時間中識別出塔桿和配電線路的相關(guān)運行故障 。

4、無人機巡檢技術(shù)的發(fā)展前景

無人機技術(shù)能夠在配電線路巡檢過程當(dāng)中充分地發(fā)揮出自身的優(yōu)勢。由此可見，無人機巡檢的應(yīng)用前景較為寬廣。在開展無人機巡檢技術(shù)的研究過程中相關(guān)工作人員必須高度注重?zé)o人機性能的強化問題，尤其是無人機的續(xù)航能力問題，從而幫助無人機能夠在危險且復(fù)雜的環(huán)境之下穩(wěn)定高效地運行。除此之外，研究人員必須高度重視無人機機型的改進工作。針對無人機的通道巡查故障分析和測溫等相關(guān)功能進行進一步的提升。通過不同裝載配置使其更好地適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境，增強其專項功能的應(yīng)用優(yōu)勢。同時還應(yīng)該進一步加強對于無人機巡檢模式的創(chuàng)新研發(fā)工作。分別從無人機的自主控制能源補給等角度進行創(chuàng)新，從而在此基礎(chǔ)之上達到無人機線路巡檢的全自動化目標(biāo)。

5、結(jié)束語

綜上所述 ，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的進一步提升，在電力系統(tǒng)中配電線路無人機巡檢技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。這一問題有效地解決了配電線路運維管理工作中的重點和難點，大幅度的提高了配電線路運維管理工作的效率和質(zhì)量。配電線路無人機在巡檢過程當(dāng)中有著諸多的功能優(yōu)勢，為了能夠在電力系統(tǒng)中更好的應(yīng)用無人機技術(shù)相關(guān)工作人員就必須要結(jié)合各類資源針對這一技術(shù)進行進一步的研發(fā)和創(chuàng)新，從而滿足配電線路運維管理工作的實際性需求。有效地推動無人機巡檢技術(shù)的專業(yè)化發(fā)展。

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