提升輸電線路無人機(jī)作業(yè)效率及安全對策

黃山

摘要：文章結(jié)合實(shí)踐，先對輸電線路巡檢無人機(jī)作業(yè)的要求進(jìn)行探究，然后對無人機(jī)巡檢流程與提升效率方法進(jìn)行探究，最后對提升輸電線路無人機(jī)安全策略進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：輸電線路;無人機(jī);效率安全

前言

想要促進(jìn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，就要重視輸電線路巡檢工作。隨著電網(wǎng)發(fā)電速度的加快，輸電線路經(jīng)過的區(qū)域不斷加大，采取何種方法保障輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行成了當(dāng)前需處理的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)巡檢采取的是人工登塔巡查方式，不僅工作量大，還需要較長的工作時(shí)間，最終結(jié)果不盡如人意，特別是對于復(fù)雜的地質(zhì)巡查時(shí)，會對工作人員人身安全造成嚴(yán)重威脅。而無人機(jī)的應(yīng)用，不僅能夠提升輸電線路巡視工作質(zhì)量與效率，還能夠有效提升巡視人員的人身安全。但應(yīng)用無人機(jī)巡檢時(shí)，如果未按照指導(dǎo)要求做好充分的準(zhǔn)備工作，勢必會對巡視工作效率與安全造成不利影響。

1輸電線路巡檢無工機(jī)要求

輸電線路巡檢時(shí)，無人機(jī)應(yīng)用時(shí)結(jié)合巡檢內(nèi)容將其劃分為三部分，包含通道及電力保護(hù)區(qū)、附屬設(shè)備設(shè)施及巡檢線路等。

1.1巡檢通道與電力保護(hù)區(qū)

巡檢通道與電力保護(hù)區(qū)中，其工作內(nèi)容包含以下幾點(diǎn)。一是附近建筑物與樹木距離通道的距離需滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求;二是電力保護(hù)區(qū)及通道下方不得存在危及線路與安全施工的情況;三是通道與保護(hù)區(qū)周邊不得出現(xiàn)易燃易爆及其煙火;四是受到自然災(zāi)害影響，導(dǎo)致通道環(huán)境出現(xiàn)變化以后，需立即采取有效策略進(jìn)行處理。

1.2附屬設(shè)施

巡檢附屬設(shè)施中，其工作內(nèi)容從以下幾方面進(jìn)行探究。一是防雷裝置巡檢過程中，避雷器動作未出現(xiàn)異常，計(jì)數(shù)器可以正常工作，引線接頭連接得當(dāng);二是防鳥裝置進(jìn)行巡檢過程中，確保其完好無損，不出現(xiàn)變形、破損等問題;三是監(jiān)測裝置進(jìn)行巡檢過程中，保證監(jiān)測裝置不存在斷線、移位等問題。

1.3巡檢線路

在對線路進(jìn)行巡檢過程中，可從以下幾方面進(jìn)行研究。一是對絕緣子進(jìn)行巡檢過程中，需對絕緣子傾斜、鋼腳銹蝕、斷裂等問題進(jìn)行嚴(yán)格檢查;二是導(dǎo)線進(jìn)行巡視過程中，需對導(dǎo)線是否被異物纏繞進(jìn)行檢查，同時(shí)對地及交叉跨越距離是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。此外，還要對線路是否出現(xiàn)散股、斷股與斷線等問題進(jìn)行檢查;三是對線路金具進(jìn)行巡檢過程中，需對斷裂、銹蝕等問題進(jìn)行嚴(yán)格檢查，同時(shí)對螺栓松動引起重視。

2輸電線路無人機(jī)巡檢流程與效率提高方法

無人機(jī)巡檢在輸電線路巡檢工作中得到廣泛應(yīng)用，常見的為多旋翼無人員。其工作流程是做好充足的準(zhǔn)備工作，將相關(guān)資料、無人機(jī)、巡檢路線與圖像處理等方面進(jìn)行準(zhǔn)備，以提升整體效率。

2.1準(zhǔn)備工作

巡檢工作開始前，對無人機(jī)情況進(jìn)行全面檢查，硬件方面包含本體是否正常、電池是否正常等，軟件方面包含無人機(jī)固件、飛行數(shù)據(jù)庫、實(shí)名信息登記等方面是否有效，同時(shí)對遙控信號與無人機(jī)是否連接進(jìn)行測試，并做好電池的準(zhǔn)備工作;資料準(zhǔn)備，巡檢開始前，先要對現(xiàn)場實(shí)地進(jìn)行勘察，可結(jié)合GIS、三維系統(tǒng)等對巡視線路環(huán)境要素進(jìn)行巡視[1]。地形條件、飛行空域視野是否廣闊等，以避免巡視過程中超出遙控范圍內(nèi)，而造成無人機(jī)出現(xiàn)墜毀等事故。對巡查區(qū)域進(jìn)行有效了解，制定完善的巡檢策略，將無人機(jī)巡檢工作向相關(guān)部門做好備案;做好充足的無人機(jī)準(zhǔn)備工作：結(jié)合不同任務(wù)與線路環(huán)境特點(diǎn)，采取不同機(jī)型作業(yè)才能更好地開展巡檢工作任務(wù)。優(yōu)先選擇性能滿足要求的輕便無人員，單人能夠攜帶。必須對無人機(jī)外觀進(jìn)行全面檢查，看是否出現(xiàn)外觀損傷、電機(jī)轉(zhuǎn)動是否存在異常等;電池準(zhǔn)備工作：前期設(shè)備進(jìn)行檢查過程中，對攜帶電池是否滿足巡檢要求進(jìn)行確認(rèn)。數(shù)量方面，確保電池?cái)?shù)量與作業(yè)需求量的匹配性[2];電池狀態(tài)方面，看外觀是否存在損壞與變形現(xiàn)象。電池接口金屬片是否出現(xiàn)破損與燒蝕問題;電池電量是否滿等;運(yùn)輸準(zhǔn)備工作：架空線路受到地理因素影響，需驅(qū)車去現(xiàn)場，對于泥濘的道路，無人機(jī)常需裝箱進(jìn)行保質(zhì)。但無人機(jī)裝載與卸載對作業(yè)效率造成一定影響，因此，可利用快裝快拆底座固定在車上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)免裝箱，能夠隨時(shí)拿放無人機(jī)，保障各部件不會受到運(yùn)輸影響。遙控、監(jiān)視器一體化設(shè)計(jì)，也能夠有效提升運(yùn)輸效率。

2.2巡檢規(guī)劃

無論自主飛行還是手控飛行，作業(yè)開始前，必須對無人機(jī)起降點(diǎn)位置、巡視桿塔位置進(jìn)行明確，同時(shí)對各桿塔巡視先后順序進(jìn)行確定，到現(xiàn)場后對各相序巡視路線進(jìn)行確定。如果自動化巡視時(shí)，需要提前對航點(diǎn)進(jìn)行校對，同時(shí)對巡視航線進(jìn)行下載[3]。此外，除了無人機(jī)飛行路線外，還要對行車步行路線進(jìn)行規(guī)劃。經(jīng)過測算后，機(jī)巡作業(yè)時(shí)，行車、步伐轉(zhuǎn)場占用整體時(shí)間為2/3以上，因此，科學(xué)的作業(yè)地點(diǎn)能夠使單點(diǎn)可飛行桿塔實(shí)現(xiàn)最大化作業(yè)，避免出現(xiàn)不必要的轉(zhuǎn)場現(xiàn)象。

2.3處理圖像

無人機(jī)拍攝圖像信息進(jìn)行處理過程中，先采取人工預(yù)覽方式對故障點(diǎn)情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障后對其進(jìn)行標(biāo)記，同時(shí)對故障圖片進(jìn)行分析，采取有效方法進(jìn)行處理。核查故障點(diǎn)信息，部分不能識別的故障點(diǎn)需進(jìn)行二次勘察。現(xiàn)有巡檢圖像處理方式大都基于人工判讀方式對目標(biāo)部件定義，人工判讀效率低、強(qiáng)度大，存在漏判的情況。人工處理機(jī)巡檢模式可轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器+人工方式，利用計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分類，再利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)缺陷的有效識別，最后再進(jìn)行人工復(fù)核，將數(shù)據(jù)時(shí)長縮短，提升數(shù)據(jù)處理的有效率。

3提升輸電線路無人機(jī)安全策略

3.1遠(yuǎn)距離通信能力的提升

目前，無線通信技術(shù)存在較大的限制性，無人機(jī)巡線過程中要求操作人員在現(xiàn)場做好配合工作，且巡檢范圍無法超出設(shè)置最大遙控距離，否則會影響到飛行數(shù)據(jù)與鏈路。此外，雖然市面上流通的新型無人機(jī)接入4G、5G移動通信與無線網(wǎng)絡(luò)模塊，但由于巡檢線路沒有移動信號，導(dǎo)致此技術(shù)存在一定局限性，因此，需提升遠(yuǎn)距離的通信能力水平。

3.2提升無人機(jī)避障能力

無人機(jī)進(jìn)行巡檢時(shí)，往往會經(jīng)過障礙物。由于無人機(jī)在導(dǎo)航及定位過程中，依靠衛(wèi)星進(jìn)行判斷的，進(jìn)而導(dǎo)致衛(wèi)星出現(xiàn)偏差，無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)與預(yù)定航線出現(xiàn)偏離，導(dǎo)致無人機(jī)碰撞輸電線或其他障礙物問題。對于這些問題，當(dāng)前多數(shù)無人機(jī)利用紅外傳感器、雷達(dá)等實(shí)現(xiàn)對較大物體的臂障，在對機(jī)型進(jìn)行選擇過程中，優(yōu)先選擇有避障的無人機(jī)，遇到緊急情況后，避免由于失控造成的撞塔、撞絕緣子等問題。

3.3提升無人機(jī)操控能力

由于輸電線路巡檢線路較長，部分線路或路段會穿越山區(qū)、無人區(qū)。因此，對于一些極端情況，會受到微氣象影響，此時(shí)能否保障無人機(jī)平衡飛機(jī)是非常關(guān)鍵的，這就要求無人機(jī)操作人員具備較高的飛控能力。常用的培訓(xùn)方式包含第一視角飛行訓(xùn)練、繞8飛行等。

3.4航線的合理規(guī)劃

無論手控飛行還是自動飛行，都要對飛行航線進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，避免由于飛行不當(dāng)而出現(xiàn)撞線問題。航線進(jìn)行規(guī)劃過程中，飛行高度需高于最高塔高度，飛行過程中應(yīng)面對下一目標(biāo)塔位，沿導(dǎo)地線斜上方前進(jìn)，同時(shí)與線路保持絕對遠(yuǎn)的距離。線路走廊較密集時(shí)，無人機(jī)下降需進(jìn)行精細(xì)化處理[4]，盡量貼近巡視設(shè)備進(jìn)行飛行，并保持安全距離，此操作能夠避免無人機(jī)后退而對鄰側(cè)線路的撞擊。無人機(jī)失控返航高度設(shè)置時(shí)，應(yīng)高于最高物體或桿塔高度，避免失控返航時(shí)出現(xiàn)撞塔問題。

4結(jié)束語

總而言之，輸電線路進(jìn)行巡視時(shí)，無人機(jī)的應(yīng)用具有最佳效果，能夠降低工作人員失誤，提升巡視人員工作效率與質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)潛在線路隱患，使輸電線路安全滿足運(yùn)行要求。隨著無人機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)巡效率與安全更加重要，通過建立完善的策略，能夠有效提升無人機(jī)巡檢運(yùn)維水平。

參考文獻(xiàn)

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[3]許家文，陰酉龍，劉小雙等.輸電線路人機(jī)協(xié)同巡檢模式的研究與應(yīng)用[J].電氣時(shí)代，2021（05）：24-29.

[4]謝曉君，楊小龍，倪天江.試論無人機(jī)電力線路安全巡檢的關(guān)鍵技術(shù)[J].電力設(shè)備管理，2021（05）：92-94.8BBEA609-D172-4A70-A71F-C6777D05DEF3